本发明专利技术公开一种钛白粉生产过程中产生的废水处理的方法及装置，是采用膜工艺及树脂工艺对后处理废水进行综合利用。具体工艺如下：采用超滤膜组件对后处理废水进行过滤，超滤膜组件孔径为2～200nm，将废水中的钛白粉截留全部回收。而后经过反渗透工艺，将氯化钠溶液含量提高至50～130g/L，加入化学药剂沉淀溶液中重金属杂质离子，超滤膜过滤除去沉淀物，经过树脂吸附从而达到氯碱一次盐水原料标准。本发明专利技术优点在于：1. 操作工艺简单、回收钛资源；2. 处理效率高，无需蒸发结晶，节能降耗；3. 将后处理废水变为氯碱一次精制盐水原料，实现了氯化法钛白粉工艺与氯碱工艺的有机结合。
【技术实现步骤摘要】
一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法及装置
一种钛白粉生产过程中产生的废水处理方法及装置，特别是涉及氯化法生产钛白粉过程中的废水处理方法及装置，属于水处理
技术介绍
钛白粉被认为是目前世界上性能最好的一种白色颜料，广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。钛白粉的产能间接的预示着一个国家的GDP程度。目前生产钛白粉主要有硫酸法和氯化法两种方法。硫酸法工艺流程长，只能以间歇操作为主，湿法操作，硫酸、水消耗高，废物及副产物多，对环境污染大。而氯化法既节能又环保，在目前国内环保压力下，氯化法逐渐建立起来，将逐步替代硫酸法成为主要工艺。氯化法工艺主要流程为氯化、氧化和后处理三大过程。A、氯化：将钛原料与还原剂混合与氯气高温下反应生成四氯化钛，经精馏提纯，得到精制的四氯化钛；B、氧化：四氯化钛经预热蒸发为气体，1800℃高温下在氧化炉中迅速氧化生产固体二氧化钛，急速降温得到粗制二氧化钛；C、后处理：粗制二氧化钛经分散打浆、砂磨分级、表面处理、洗涤、喷雾干燥、气流粉碎等工序制备成品。钛白粉表面包膜洗涤后产水的后处理废水中主要含有一定量的氯化钠，并且含有微量的二氧化钛、硅酸钠、偏铝酸钠、六偏磷酸钠等物质。直接排放造成钛白粉产品损失并污染环境。目前国内外处理方法主要有以下两种。1、建立露天沉淀池，通过自然沉降回收低品质钛白粉，液体送至污水处理站或自然蒸发；2、预处理后回收钛白粉，采用反渗透技术将废水浓缩3～5倍左右，浓缩液送入蒸发结晶器进行蒸发，做成氯化钠固体盐用于某些领域（如融雪盐），蒸汽冷凝后回用。但两种方法均存在很多缺点，方法1中露天沉淀池占地面积极大且沉降效率低，回收的钛白粉由于长时间沉降品质降低，废水中含有有害物质排放造成污染。方法2中采用蒸发结晶器蒸发成固体盐，虽然解决了排放造成的环境问题，但能耗极大，处理成本过高。并且两种方法中都没有效的实现资源充分利用。
技术实现思路
现有工艺主要以蒸发结晶为主，本专利技术目的在于提供一种氯化法钛白粉后处理废水“零”排放综合利用方法，该方法可以有效的除去溶液中的重金属离子，得到精制氯化钠溶液，符合氯碱盐水原料标准。一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，包括如下步骤：第1步，将氯化法制钛白粉工艺中的废水进行过滤，得到含固体的浓液以及滤液；第2步，将第1步得到的滤液送入反渗透膜中浓缩，得到去离子水和反渗透浓液；第3步，第2步得到的反渗透浓液中加入沉淀剂，使含硅和铝化合物（主要是硅酸根离子和偏铝酸根离子）沉淀，并通过固液分离方式将沉淀去除；第4步，第3步得到的滤液送入离子交换树脂中去除铝离子去除杂质离子，得到精制NaCl溶液。所述的第1步中，废水来自于氯化法制钛白粉工艺中钛白粉表面包膜洗涤后产水。所述的第1步中，过滤是指通过超滤膜过滤。所述的第1步中，所述的浓液中包括有二氧化钛和/或水合二氧化钛。所述的第3步中，沉淀剂选自氯化镁和/或氯化钙。所述的第3步中，过滤是指通过超滤膜过滤。所述的第4步中，离子交换树脂选自阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性树脂、螯合树脂。所述的第4步中，所述的第3步中，得到的精制NaCl盐水送入离子膜烧碱工段作原料。所述的第3步中，在加入沉淀剂之前，通过电渗析对盐水进行浓缩，浓液再进入后续步骤。所述的第3步中，在进行沉淀反应之前，还调节pH至1～6。一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，包括有：第一滤膜，用于对废水进行固液分离；反渗透膜，连接于第一滤膜，用于对第一滤膜的滤液进行浓缩处理；反应槽，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜的浓缩液进行沉淀反应；沉淀剂加入槽，连接于反应槽，用于向反应槽中加入沉淀剂；第二滤膜，连接于反应槽，用于滤除反应产生的沉淀；离子交换树脂，连接于第二滤膜，用于对第二滤膜的滤液进行除杂质离子。还包括有离子膜烧碱电解槽，连接于离子交换树脂，用于对离子交换树脂的产水进行电解。还包括有板框过滤器，连接于第二滤膜，用于对第二滤膜的浓缩液进行固液分离；板框过滤器的渗透侧连接于第二滤膜的进口。还包括有电渗析器，连接于反渗透膜，用于对反渗透膜的浓缩液进行浓缩，电渗析器的浓液侧与反应槽连接。还包括有pH调节单元，连接于离子交换树脂，用于将进入离子交换树脂的料液的pH调节为酸性。所述的第一滤膜和/或第二滤膜是超滤膜。有益效果1.处理速率快，变废为宝避免环境污染；2.无需蒸发结晶，节省大量能耗；3.得到的精制氯化钠溶液作为氯碱原料。附图说明图1是本专利技术提供的工艺流程图；图2是本专利技术的装置图；图3是本专利技术提供另一种装置图。其中，1、第一滤膜；2、反渗透膜；3、反应槽；4、沉淀剂加入槽；5、第二滤膜；6、板框过滤器；7、离子交换树脂；8、离子膜烧碱电解槽；9、电渗析器。具体实施方式本专利技术所要处理的废水来源于氯化法制钛白粉工艺中钛白粉表面包膜洗涤后产水，其水质情况是：pH在7.5～10.5、Ca2+在10～50ppm、Na+在500～5000ppm、Al在230ppm、Si在0.5～20ppm、Cl-在500～6000ppm，COD在4～50ppm、TDS在1000～10000ppm。本专利技术采用的处理工艺，是先将废水进行固液分离，将其中含有的二氧化钛、水合二氧化钛等分离出，回收再利用。由于采用沉降工艺或粗过滤工艺效率太低，且钛白粉无法全面回收，产品品质降低，占地面积极大，不利于现代化工艺要求。优选采用超滤膜过滤后处理废水，钛白粉全部回收，出水水质清澈，NTU＜0.5，SS＜1ppm。替代了原有的沉淀池或粗过滤器，减少占地面积，提高效率，并且超滤膜可以再生。由于废水中含有大量的氯化钠，但相对浓度不高，约15g/L左右，若直接处理水量大，运行成本过高。通过反渗透膜对固液分离后的滤液进行浓缩，可以使其中的NaCl、含硅物质、含铝物质、其它的杂质阴阳离子被截留，反渗透膜2可以得到去离子水。将氯化钠浓度提高至50-130g/L左右。处理水量大大降低，能耗减少。由于氯化钠具有市场价值，直接排放造成经济损失并且污染环境。若采用常规蒸发不仅固体盐没有太大的经济使用价值而且能耗极高，不符合可持续发展理念。若精制后作为氯碱原料使用，不仅能耗低，具有示范性工程效应，还能促进国内氯化法钛白和氯碱的有机结合。但是废水中含有一定量的重金属离子，因此必须先将重金属离子除去。对反渗透膜的浓缩液加入沉淀剂，可以去除掉其实的非氯化钠的杂质，这里主要是含硅化合物，例如硅酸钠、偏硅酸钠，也可以包括有偏铝酸钠、六偏磷酸钠等。这里所用的除硅剂、除铝剂可以是氯化钙或氯化镁，以氯化镁为例，其除硅机理是镁剂在碱性条件下，在水中部分水化形成氢氧化镁的复杂分子结构，部分氢氧化镁溶解于溶液中，由此形成了周围被OH-包围的带正电荷的复杂胶体粒子，水中以不同形态存在的硅酸谷物可以与氧化镁胶体粒子进行离子交换，形成难学的硅酸镁谷物，同时也发生了硅酸胶体的凝聚和硅酸钙的生成。沉淀剂的加入的摩尔量是硅酸根离子和偏硅酸根离子摩尔浓度的1～2倍。在进行沉淀反应时，最好加入酸调节pH至1～6。原因是氯化钙（镁）和偏铝酸根发生双水解，铝只有在pH小于6才是离子形式存在，生成氢氧化钙（镁）和氢氧化铝沉淀，调节酸性避免氢氧化钙（镁）结垢影响树脂，并且酸性体系下树脂只吸附铝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将氯化法制钛白粉工艺中的废水进行过滤，得到含固体的浓液以及滤液；第2步，将第1步得到的滤液送入反渗透膜中浓缩，得到去离子水和反渗透浓液；第3步，第2步得到的反渗透浓液中加入沉淀剂，使含硅和含铝化合物沉淀，并通过固液分离方式将沉淀去除；第4步，第3步得到的滤液送入离子交换树脂中去除铝离子，得到精制NaCl溶液。
【技术特征摘要】
1.一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步，将氯化法制钛白粉工艺中的废水进行过滤，得到含固体的浓液以及滤液；第2步，将第1步得到的滤液送入反渗透膜中浓缩，得到去离子水和反渗透浓液；第3步，第2步得到的反渗透浓液中加入沉淀剂，使含硅和含铝化合物沉淀，并通过固液分离方式将沉淀去除；第4步，第3步得到的滤液送入离子交换树脂中去除铝离子，得到精制NaCl溶液。2.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第1步中，废水来自于氯化法制钛白粉工艺中钛白粉表面包膜洗涤后产水；所述的第1步中，过滤是指通过超滤膜过滤；所述的第1步中，所述的浓液中包括有二氧化钛和/或水合二氧化钛；所述的第3步中，沉淀剂选自氯化镁和/或氯化钙；所述的第3步中，过滤是指通过超滤膜过滤；所述的第4步中，离子交换树脂选自阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、两性树脂、螯合树脂；所述的第4步中，所述的第3步中，得到的精制NaCl盐水送入离子膜烧碱工段作原料。3.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第3步中，在加入沉淀剂之前，通过电渗析对盐水进行浓缩，浓液再进入后续步骤。4.根据权利要求1所述的氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理方法，其特征在于，所述的第3步中，在进行沉淀反应之前，还调节pH至1～6。5.一种氯化法钛白粉生产过程中产生的废水处理装置，其特征在于，包括有：第一滤膜（1），用于对废水进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖维溢，王志高，顾俊杰，丁邦超，王肖虎，彭文博，杨积衡，范克银，
申请(专利权)人：江苏久吾高科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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