【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法。即白炭黑和硅胶等水合二氧化硅产品碳化法生产过程中产生的含二氧化硅和碳酸盐的废水处理方法。
技术介绍
1、白炭黑和硅胶等水合二氧化硅产品是白色粉末状无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要成分为二氧化硅。
2、由于水合二氧化硅生产采用的原料洁净度高，且生产过程完全为无机反应，无副反应产生，生产过程中仅产生二氧化硅和碳酸盐，因此废水水质较好，cod一般在50mg/l以下，其主要污染物为全盐量(碳酸盐)。
3、表1水合二氧化硅生产废水主要指标
4、 序号 检测项目 单位 水质指标 1 ph — 5～8 2 25℃电导率 μs/cm 15000～78000 3 <![cdata[cod<sub>cr
5、表1为水合二氧化硅生产废水主要指标。从以上数据中可以看出该废水中除碳酸盐之外，硅含量高居首位。水中硅以两种形态存在，活性硅(单体硅)和胶体硅(多元硅)。胶体硅没有离子的特征，但尺度相对较大，胶体硅能被精细的物理过滤过程所截留，如反渗透；也可以通过凝聚技术降低其在水中的含量，如混凝澄清池。但是以上方案术需要依靠离子电荷特征的分离技术，如离子交换树脂和连续电去离子过程(c/edi)，对脱除胶体硅效果十分有限。
6、活性硅的尺寸比胶体硅小得多，因此大多数的物理过滤技术如混凝澄清、过滤和气浮等均无法脱除活性硅。能够有效脱除活性硅的过程是反渗透、离子交换和连续电去离子过程，同时在进行脱硅过程中，在进行胶体硅的处理过程中，超滤虽然能够进行更好的过滤，但是遇到堵塞问题时，无法有效解决，所能采用处理方法为拆卸后进行冲洗，在拆卸过程中非常容易造成超滤管的损坏，造成经济损失。为保证过滤有效同时减少拆卸冲洗次数，可以通过在过滤中添加自动冲洗防堵技术，用以简化拆卸的次数，同时保证过滤的连续性。专利cn202211713483.0公开了一种tmf超滤废水过滤脱除胶体硅防堵塞装置及其使用方法，主要从结构上进行改进，但是对于具有回收碱液为目的的废水处理系统，该方法并没有解决后期碱液回收过程中的结垢问题，同时在碳化白炭黑滤液处理过程中并不能完全处理废液，反洗后的废液需要进一步处理后才能达标排放。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，包括以下方法步骤：
4、1)为防止碳化法水合二氧化硅生产废水中二氧化硅在蒸发过程和蒸发结晶过程中结垢，在含微量硅酸盐的碳化法水合二氧化硅生产废水中添加活性钙镁碳酸盐作为除硅试剂；
5、2)将添加钙镁碳酸盐后的碳化法水合二氧化硅生产废水加热湿分解碳酸氢钠，溶液经换热降温，然后沉降过滤，得到沉淀物和脱硅滤液；所述沉淀物中含有大量的钙镁碳酸盐，可返回步骤1)中用于除硅；同时，该过程湿分解产生的气体中主要成分为二氧化碳和水蒸汽，因此该部分气体除了少部分用于生产碳酸氢钙进而除硅外，剩余的气体可以直接通入碳化法水合二氧化硅反应装置中，作为酸源(替代传统方法的硫酸、盐酸)参与水合二氧化硅的合成；
6、需要说明的是，除硅前，钙镁碳酸盐悬浮液通入湿分解产生的二氧化碳使钙镁碳酸盐生成碳酸氢钙，提高其在水中的溶解度，碳酸氢钙易溶于水，所以钙离子会在水溶液中与碳酸根和硅酸根反应，从而生成硅酸钙和钙镁碳酸盐沉淀，从而达到除硅的目的；
7、3)脱硅滤液经过精密过滤后，再通过膜浓缩得到浓缩含盐废水和浓缩出水，浓缩出水返回生产线作为工艺水使用；
8、4)所述浓缩含盐废水的含盐量提高2-6倍，送至蒸发结晶系统进行浓缩结晶，得到一水碳酸钠晶体和冷凝水，冷凝水作为生产用水回用，一水碳酸钠进入干燥系统；
9、5)进入干燥系统的一水碳酸钠经过高温煅烧得到碳酸钠成品，采用管道输送送至水玻璃生产车间作为原料。
10、进一步的，步骤1)所述的碳化法水合二氧化硅生产废水的组成为：碳酸氢钠1.5～10％，优选1.5～6.0％；碳酸钠0.2～1.5％，优选碳酸钠含量0.2～0.8％；可溶性二氧化硅含量100～600ppm。
11、进一步的，步骤1所述的钙镁碳酸盐包括碳酸钙、碱式碳酸镁、钙镁混合碳酸盐中的一种或两种。
12、进一步的，步骤2)中，碳化法水合二氧化硅废水加热分解碳酸氢钠，使碳酸氢钠转化为碳酸钠，分解温度为60-150℃，优选温度80～100℃。
13、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤1）所述的碳化法水合二氧化硅生产废水的组成为：碳酸氢钠1.5~10%，碳酸钠0.2~1.5%，，可溶性二氧化硅含量100~600ppm。
3.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤1）所述钙镁碳酸盐包括碳酸钙、碱式碳酸镁、钙镁混合碳酸盐中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤2）中，碳化法水合二氧化硅废水加热分解的温度为60-150℃。
5.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤3）所述的膜浓缩为RO膜浓缩或纳滤膜浓缩，浓缩出水的电导率控制在≤600μS/cm，浓缩含盐废水的含盐量为10-30%。
6.根据权利要求4所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述RO膜浓缩的进水压力≥3.0-9.0MPa，进水温度
7.根据权利要求4所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，所述纳滤膜浓缩的进水压力≥2.0-4.0MPa，进水温度≤40℃。
8.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤4）中，浓缩含盐废水送至蒸发结晶系统进行浓缩结晶过程，产生的冷凝水电导控制在20-80μS/cm，使其可以作为碳化法水合二氧化硅生产用水。
9.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤4）中，所述蒸发结晶系统采用负压MVR蒸发系统，操作压力为0.05-0.09MPa。
10.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤5）所述干高温煅烧的为100-240℃。
...【技术特征摘要】
1.一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤1）所述的碳化法水合二氧化硅生产废水的组成为：碳酸氢钠1.5~10%，碳酸钠0.2~1.5%，，可溶性二氧化硅含量100~600ppm。
3.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤1）所述钙镁碳酸盐包括碳酸钙、碱式碳酸镁、钙镁混合碳酸盐中的一种或两种。
4.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤2）中，碳化法水合二氧化硅废水加热分解的温度为60-150℃。
5.根据权利要求1所述的一种碳化法水合二氧化硅生产废水的处理方法，其特征在于，步骤3）所述的膜浓缩为ro膜浓缩或纳滤膜浓缩，浓缩出水的电导率控制在≤600μs/cm，浓缩含盐废水的含盐量为10-30%。
【专利技术属性】
技术研发人员：杨树林，曾土儿，周子淳，张起森，曾鹏飞，
申请(专利权)人：福建省三明正元化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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