关于海绵钛厂酸性生产废水处理和回用[论文]
海绵钛生产过程产生的残钛的利用
海绵钛生产过程产生的残钛的利用摘要:钛金属是一种性质十分稳定的金属,具有优异的抗腐蚀性、生物亲和性,同时在材料强度方面也有很大的优势,在医疗以及航空航天等领域得到了广泛的应用。
钛金属储量巨大,是二十一世纪继铁、铝之后的第三大金属。
海绵钛生产是钛金属行业的基础环节,目前针对海绵钛的生产主要是应用金属热还原法,在生产过程中会有部分钛被氯、氧、氮和铁污染,导致其性能下降,无法作为合格的加工材料,这种钛被称为残钛,如何对生产过程中的残钛进行回收利用是生产企业重点关注的问题。
基于以上认识,本文从残钛的用途出发,分析残钛回收利用环节的问题以及回收利用的思路,希望该研究能够为海绵钛生产过程中残钛的回收利用提供一定的思路。
关键词:海绵钛;残钛;回收利用随着我国工业化水平不断提升,尤其是航天航空工业的发展,市场对于钛材的需求也在不断提升。
在此背景下,我国海绵钛生产规模不断扩张,但是由于钛金属性质较为特殊,在现有的生产工艺下,往往会产生大量的残钛,针对海绵钛生产过程中产生的残钛,如果不能妥善的回收利用,不仅会导致大量的浪费,而且会对环境产生很大的影响。
在这种情况下,就需要海绵钛生产企业充分重视残钛的回收利用,建立完善的回收利用机制,从而进一步提升企业的经济效益,并起到节约资源保护环境的作用。
1.残钛的主要利用方式国内现有的钛合金在钛坨的上表皮、底皮和局部边缘都有氯和氧的存在;其中氮、铁等杂质含量较高,占钛坨总质量的6%~8%,不适合用作钛合金的加工材料。
所以,在最初的海绵钛制造过程中,存在着大量的残钛。
之后,人们才知道,这种残钛可以在多个方面发挥作用,比如作为冶炼的助剂和用于铝制厂的微晶细化剂。
通过精挑细选、充氩法保留的部分残钛,可以作为添加剂,用于钛铸造和钛的粉体冶炼。
钛合金在粉碎时所生成的钛粉末低于20目,可用作钛过滤器、炼钢添加剂钛块、电焊条、涂料,钛酸钾,节庆烟花等原材料。
氢化后的残余钛粉末可以用于铸造铝合金及镁电解海绵钛的渗钛。
钛白粉厂酸性废水处理的试验研究
钛白粉厂酸性废水处理的试验研究
简介如下
近年来,钛白粉厂酸性废水处理技术的发展火热。
这一技术不仅能够有效的减少废水排放对环境的污染,还能有效的改善废水中废物的性质,使废物能够得到高效的利用。
本文旨在通过实验研究,研究不同处理技术在钛白粉厂酸性废水处理中的应用效果。
本实验主要利用共沉淀法、活性污泥法、活性炭吸附法等技术处理厂渣废水,试验涉及厂渣废水的pH值、悬浮物、氨氮、总硬度、五日生化需氧量、六六六、石油类、重金属元素等污染物的测定。
实验结果表明,在较低的投加剂量情况下,共沉淀法有效的去除厂渣废水中的悬浮物,活性污泥法有效的去除悬浮物、氨氮和总硬度,活性炭吸附法有效的去除石油类和重金属元素。
在较高的投加剂量情况下,共沉淀法有效的去除悬浮物、氨氮、总硬度和五日生化需氧量,活性污泥法有效的去除悬浮物、氨氮、总硬度和五日生化需氧量,活性炭吸附法有效的去除石油类和重金属元素。
海绵钛生产还原过程常见问题的分析处理
海绵钛生产还原过程常见问题的分析处理————山西卓锋钛业郑云萍1、前言目前国内海绵钛生产工艺方法普遍采用镁热还原工艺,随着海绵钛生产的规模化和生产技术的日渐成熟,提高海绵钛生产过程质量,提高产品零级品率成为各生产厂家在市场中占有一席之位的法宝,而产品品质的提高主要在于还原过程的控制,因此提高海绵钛生产过程质量,精确控制海绵钛生产还原过程显得尤为重要。
2、还原过程在海绵钛生产中的作用镁还原法的反应方程式:TIC14(g)+2Mg(1)=Ti(s)+2MgC12(1)+5l9kJ(放热)海绵钛生成机理:○1还原阶段熔融状态的金属镁在惰性环境下与液态或气态的四氯化钛发生氧化还原反应生成金属钛及氯化镁,并放出热量;○2蒸馏阶段还原结束排除剩余液镁及氯化镁的还原产物,在真空、加热状态下将夹杂在海绵钛产品内的镁、氯化镁、低价钛经过挥发除去的过程。
还原阶段是产品生成的阶段,蒸馏阶段是产品净化、纯化的阶段。
产品结构的形成主要依靠还原过程来完成,因此,还原阶段对于产品质量的高低,至关重要。
还原生产过程工艺控制要求国内目前海绵钛生产的还原工艺控制没有规范的标准,大多数海绵钛生产厂家采用的都是模仿“钛斗”遵义钛业的生产工艺。
即:○1还原前中期控制反应液面温度于800-830℃,控制还原测温点1#温度小于750℃,控制反应液面于2#-3#还原测温点之间,底部保持780-820℃温度;还原后期控制反应液面温度于800-850℃,控制还原测温点1#温度小于800℃,底部保持800-830℃。
○2依据反应器内径及散热条件,控制还原料速于200-330kg/h;○3按时排放氯化镁,保证还原液面及还原温度的控制;○4控制反应器压力于0.005-0.025MPa。
控制氯化镁管压力于0.015-0.065 MPa.○5还原过程不断调整进出风口堵头、盲板来保证还原各点的温度满足工艺要求。
如果企业生产自动化程度较高,还原蒸馏过程无设备故障,按照该工艺的控制可使产品1级品率达到100%,0级品率达到50-70%左右。
海绵钛生产污水处理产生污泥的资源化利用
2019年 2月下 世界有色金属1871 概述近年来,我国对于工业生产过程中环境保护工作,尤其是循环经济、废物综合利用等方面越来越重视。
2017年发改委等十四部委联合发布《循环发展引领行动》,文件明确提出推动大宗工业固体废物综合利用,建设工业固体废物综合利用产业基地,大力推进多种工业固体废物协同利用。
2018年工信部发布《工业固体废物资源综合利用评价管理暂行办法》和《国家工业固体废物资源综合利用产品目录》,为工业固体废物资源综合利用可持续发展打下了良好的政策基础,同时也是解决大宗工业固体废物不当处置与堆存所带来的环境污染和安全隐患的治本之策。
海绵钛生产污水处理过程产生的污泥属于上述文件中提到的工业固体废物资源,因此,海绵钛生产污水处理产生污泥的资源化利用不仅利于企业的可持续发展,更是一项利国利民、充满蓬勃生机的阳光工程。
2 污泥的来源及成分2.1 污泥的来源海绵钛生产工艺产生的主要工业固体废物有:氯化工艺炉渣、收尘渣、高沸点泥浆、除钒塔废渣、污水处理站污泥等。
其中,氯化工艺炉渣、收尘渣、高沸点泥浆、除钒塔废渣等均有成熟的回收利用或者合理处置方案,仅污水处理所产生的污泥各个生产厂家均采用渣场堆存的方式予以解决。
但随着生产的不断进行,污泥堆存量会不断增加,据统计,每生产一吨海绵钛产生的污泥(干基)量约为0.5吨。
以海绵钛一万吨/年的产量计算,每年可产生污泥总量约为5000吨。
污泥主要是用生石灰中和酸性废水过程中产生的沉淀物及废水中的残渣,其中酸性废水主要来源于氯化收尘渣冲洗、氯化炉渣水洗、除钒塔冲洗及各厂房设备冲洗用水。
酸性废水进入调节沉淀池后,经泵打入反应池与石灰乳发生中和反应,中和反应后的废水经板框压滤机压滤后,滤液排入中性生产废水贮水池内进行回用,滤饼即中和反应过程产生的沉淀物和废水中的残渣等,运至污泥堆存场干化。
污泥的海绵钛生产污水处理产生污泥的资源化利用赵海涛(中航天赫(唐山)钛业有限公司,河北 唐山 063305)摘 要:通过分析海绵钛生产过程中污水处理所产生污泥的主要来源及成分,选择合理的处理技术,制定经济可行的资源化利用方案,从而使海绵钛生产过程中所产生的工业废弃物资源化利用,变废为宝。
海绵钛生产过程管道排放还原剩余液镁工艺构想
管道排出还原剩余液镁的工艺构想——卓锋钛业工艺改进的必要性:镁法生产海绵钛的工艺中,还原阶段镁的利用率最多能达到67%,所以每次还原结束有33%的镁剩余,大约2.5-2.7t左右。
这些液镁一部分游离于钛坨周围空间及钛块空隙中,一部分吸附于海绵钛的毛细孔当中,其中还包含800Kg-900Kg 未排干净的氯化镁。
这些液镁、氯化镁在蒸馏过程中,靠升温挥发被抽入冷端反应器冷却凝固,蒸馏的低恒温阶段主要是液镁的挥发过程,升温恒温过程约耗时20h左右;耗电量在7000kwh左右;由于大量物料转移,容易造成:1. 大盖、反应器上端大量附着冷凝物,造成后期反应器清理的难度加大;2 物料的大量挥发(高恒温,高真空10Pa以上氯化镁开始大量挥发)也是造成蒸馏堵管的主要原因;3. 真空系统也因大量物料挥发增加真空泵油的污染度,减少使用次数增加维护工作量;4. 上个月出现的2炉次蒸馏结束氯化镁横管出现镁堵管现象,也与还原结束剩余液镁较多有很大的关系。
因此还原结束穿火后,蒸馏开始以前最大限度的排出剩余液镁和氯化镁,可以解决一系列的工艺问题,是十分必要的。
工艺改进原理:还原穿火结束,在780-820度恒温状态下,由于底部封头处处于暂时中空状态,由于自重、正压的作用,恒温过程中液镁完全融化,游离状态的液镁、氯化镁向反应器下部空间移动,直到充满空间,这时如果将冷热两端反应器通过管道对接(氯化镁管或其他管道)在冷端反应器负压(或充氩至微正压)、热端反应器充氩加压的情况下,液态的镁和氯化镁会排向冷端反应器。
排放完成后两端反应器充正压,密封管道口,接通蒸馏各路管道继续蒸馏生产。
蒸馏过程依据真空度的变化(达10帕以上,可以判断低恒温结束时间),决定各阶段蒸馏时间的长短。
工艺操作构思:1还原穿火结束,用带嘴盲板封闭氯化镁管,反应器、氯化镁管充正压至反应器内0.005Mpa,氯化镁管0.015Mpa。
1-2点780℃、3-6点820℃-830℃恒温2h。
关于海绵钛厂酸性生产废水处理和回用的探讨
关于海绵钛厂酸性生产废水处理和回用的探讨【摘要】通过工程实例,阐述了某大型海绵钛厂酸性生产废水的处理和回用,对海绵钛厂酸性生产废水的处理提供了积极的参考价值。
【关键词】酸性生产废水处理回用循环冷却水系统某大型新建海绵钛厂建设规模为15kt/a海绵钛,采用镁还原-真空蒸馏法工艺,引进乌克兰先进的生产技术。
厂区设置一套生产废水排水管网,主要收集各车间酸性生产废水、循环冷却水系统排污和溢流水。
根据《镁、钛工业污染物排放标准》(GB25468-2010)的有关要求,海绵钛厂生产废水需进行处理,处理达标后回用或排放。
目前,我国的海绵钛厂生产废水处理只是简单的中和、混凝、沉淀后排放,没有进行有效的废水资源化利用。
面对日益紧缺的淡水资源,生产废水的再生利用是从资源再生利用的角度出发,最有效的减少资源消耗,减少废弃物排放,从而达到保护环境的目的。
1 生产废水来源海绵钛厂生产废水主要来源:氯化车间氯化物升华物清洗废水;精制车间氯化物升华物清洗废水;氯压机室升华物清洗废水;氯化及精制尾气处理系统的尾气废气洗涤废水;电解及还蒸尾气处理系统的洗涤塔冲洗废水;各车间设备及地面清洗废水;各循环冷却水系统的排污和溢流水,包括旁滤排污、补水处理排污和系统连续排污;生产过程中跑、冒、滴、漏的废液;初期雨水冲刷、溶解地面污染物进入生产废水系统等。
除循环冷却水系统的排污和溢流水外,其余的生产废水均呈酸性。
2 酸性生产废水水质海绵钛厂工艺车间排出的生产废水主要是酸性废水,产生的车间主要有氯化车间、精制车间、氯压机室、液氯贮库、氯化及精制尾气处理、电解及还蒸尾气处理等。
氯化车间氯化物升华物清洗废水水质:酸性废水PH=1~5;0.905%的HCl;1.11%的可溶性盐(NaCl、MgCl2、FeCl2、CaCl2、MnCl2等);1.715%的不溶物(TiO2、Al(OH)3、H2TiO3、Al2O3、Fe(OH)3等)。
精制车间氯化物升华物清洗废水水质:酸性废水PH=1~5;0.5%的HCl;0.34%H2TiO3等。
海绵钛材料在环境污染处理中的应用现状
海绵钛材料在环境污染处理中的应用现状引言随着工业化和城市化进程的加快,环境污染问题日益严重,给人类的生存环境带来了巨大威胁。
因此,研究和开发新的环境污染处理技术成为当今世界各国共同关注的热点问题。
海绵钛材料以其独特的结构和优良的光催化性能,成为一种有望应用于环境污染处理的新材料。
本文将重点介绍海绵钛材料在水污染和空气污染处理中的应用现状,探讨其在环境治理领域的前景。
一、海绵钛材料在水污染处理中的应用现状1. 光催化降解有机污染物海绵钛材料具有良好的光催化性能,可以利用光照将有机污染物降解为无害的物质。
如何有效地利用光能,提高光催化反应的效率成为研究的重点。
近年来,研究者们通过调控海绵钛的微观结构,提高了其光吸收率和光利用率,从而实现了高效的有机污染物降解。
2. 吸附重金属离子海绵钛材料还具有良好的吸附性能,可以用于去除水中的重金属离子。
一些研究表明,经过改性的海绵钛材料可以在较短的时间内实现对重金属离子的高效去除,并具有较好的再生性能。
使用海绵钛材料吸附重金属离子可以减少废水处理的复杂性和成本,具有较大的潜力。
3. 催化水分解产生氢气海绵钛材料不仅可以实现污染物的降解,同时也可以利用光催化的原理催化水分解产生氢气。
氢气是清洁能源的重要组成部分,由海绵钛材料催化制氢可以解决环境污染和能源危机两个问题,具有较高的研究价值和应用前景。
二、海绵钛材料在空气污染处理中的应用现状1. VOCs的催化氧化降解挥发性有机化合物(VOCs)是空气污染的重要来源之一,对人体健康产生严重影响。
海绵钛材料可以通过催化氧化反应将VOCs降解为无害的物质。
研究表明,海绵钛材料在高温条件下具有良好的催化活性和稳定性,可用于处理工业废气和汽车尾气等问题。
2. 光解有害气体光解是一种利用光能将气体分解为无害物质的方法。
海绵钛材料的光催化性能使其在空气污染治理中具有重要价值。
例如,海绵钛可以利用紫外光分解臭氧层破坏者氯氟碳化合物和有害有机物质,对保护大气环境有着积极的作用。
海绵钛冶炼范文
海绵钛冶炼范文海绵钛是一种具有广泛应用前景的新型材料,在航空航天、汽车、医疗器械、化工、电子等领域有着重要的应用价值。
而海绵钛的制备方法之一是海绵钛冶炼。
本文将介绍海绵钛冶炼的原理、工艺以及应用领域。
海绵钛是一种具有高孔隙率、低密度、高比表面积的多孔材料,其制备过程主要包括四个步骤:钛原料的还原、纯化、加工和成型。
首先,选取适当的钛原料,一般选用氯化钛或硫酸钛溶液。
然后通过还原反应将钛原料转化为海绵状的钛金属。
在还原过程中会产生大量的热,需要采取措施降低温度。
接下来,通过浸泡、过滤等方式对海绵钛进行纯化,去除其中的杂质和有害物质。
最后,将纯化后的海绵钛送至加工车间进行成型,得到所需的形状和尺寸。
海绵钛冶炼的工艺流程中,存在一些关键技术和难点。
首先是钛原料的选择和处理。
钛原料的纯度和种类对冶炼工艺和成品质量有着重要影响。
此外,钛原料中有害元素的含量也要控制在一定范围内。
其次是还原反应的控制。
还原过程中的温度、还原剂的选择和添加量等因素都会影响还原效果和能耗。
再次是海绵钛的纯化技术。
海绵钛中的杂质和有害物质需要通过化学方法或物理方法进行去除。
其中的纯化工艺和设备的研发也是一个需要解决的问题。
最后,海绵钛的成型技术。
根据不同的应用需求,可以采用压力成型、注模成型、复合成型等方法。
而如何提高成型效率和制备复杂形状的海绵钛制品是目前亟需解决的问题。
海绵钛作为一种新型材料,具有多样化的应用领域。
在航空航天领域,海绵钛可以制备成高强度、轻质的结构材料,用于制造飞机零部件和航天器组件。
在汽车领域,海绵钛可以制备成吸附剂和催化剂,用于汽车尾气处理和制造环保车辆。
在医疗器械领域,海绵钛可以制备成人工骨骼或人工关节,用于骨科手术和修复。
在化工领域,海绵钛可以制备成催化剂、电极和过滤材料,用于化工反应和分离过程。
在电子领域,海绵钛可以制备成电极材料,用于制造超级电容器和锂离子电池。
海绵钛的多孔结构和高比表面积使其具有良好的吸附性能和电化学性能,使得其在各个领域都有着广泛应用的潜力。
海绵钛氯化车间三废处理
加强氯化车间三废治理提高环境质量徐宗宝攀钢集团钛业有限责任公司,四川省攀枝花市,617000摘要:用熔盐氯化法生产粗TiCl4会产生固体、气体、液体废弃物。
造成严重的环境污染,工人操作环境恶劣。
所以三废治理成为首要任务。
本文首先讲了治理三废的重要性。
其次讲了氯化车间分别对气,液,固三废的治理及其再利用。
关键词:四氯化钛氯化三废治理环保Increasing the chloride workshop waste management toimprove the quality of environmentXu zong baoPangang Titanium co.,ltd. Sichuan Panzhihua 617000Abstract: With the molten salt chlorination production of crude TiCl4 will have a solid, gas, liquid waste. Causing serious environmental pollution, working environment is terrible. So the waste management has become the first task. This paper firstly introduced the importance of governance "three wastes".Secondly about chlorinated workshop respectively on the gas, liquid, solid waste treatment and reuse.Key words:Fourtitanium chloridechlorinatedwastes treatmentand environmental protection1 前言攀枝花钒钛磁铁矿的特点是结构致密,溶了较高的氧化镁,因此选出的钛精矿品位较低,Mao和Cao含量较高,给海绵钛的提取冶炼带来一定困难。
海绵钛材料在水处理领域的应用现状与研究进展
海绵钛材料在水处理领域的应用现状与研究进展导言:随着人口的快速增长和工业化进程的加速,水资源的供需矛盾日益突出。
同时,水污染问题也给环境和人类健康带来了严重威胁。
因此,开发高效、经济、环保的水处理技术变得迫切重要。
海绵钛材料作为一种新兴的材料,具有独特的结构和出色的性能,对于水处理领域具有广阔的应用前景。
本文将重点介绍海绵钛材料在水处理领域的应用现状与研究进展,并探讨其发展趋势。
一、海绵钛材料的特性及制备方法海绵钛材料是一种多孔材料,具有高比表面积、良好的孔隙结构和出色的化学稳定性。
这些特性使其成为一种理想的吸附材料和催化剂载体。
目前,常见的制备海绵钛材料的方法主要包括模板法、气相沉积法和溶胶-凝胶法等。
这些方法在不同的实际应用中可根据需求进行选择和改进。
二、海绵钛材料在水处理中的应用1. 吸附剂海绵钛材料具有高比表面积和丰富的孔隙结构,能够有效吸附水中的有机物、重金属离子和放射性物质等污染物。
研究表明,海绵钛材料对有机染料、苯酚和重金属离子的吸附能力显著,其吸附效果和循环利用性能优于传统吸附材料。
2. 光催化剂利用海绵钛材料作为光催化剂,可以通过光催化氧化和还原反应来去除水中的有机物和细菌。
海绵钛材料具有高比表面积和优异的光催化性能,能够有效地吸收可见光和紫外光,提高光催化反应的效率。
研究表明,海绵钛材料在降解有机污染物、抑制细菌生长和水中氮、磷等营养物质的去除方面表现出良好的性能。
3. 催化剂载体海绵钛材料具有良好的化学稳定性和大孔结构,可作为催化剂的载体用于水处理。
通过将催化剂负载在海绵钛材料上,可以增加催化剂的活性和稳定性,并提高水处理过程中的催化反应效率。
研究表明,海绵钛材料作为载体具有较好的催化性能和循环利用性能。
三、海绵钛材料在水处理领域的研究进展1. 结构调控通过调控海绵钛材料的孔隙结构、比表面积和晶格结构等,可以进一步提高其水处理性能。
近年来,研究者采用模板法、溶胶-凝胶法等制备方法进行结构调控,以实现对污染物的高效吸附和催化降解。
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关于海绵钛厂酸性生产废水处理和回用的探讨
【摘要】通过工程实例,阐述了某大型海绵钛厂酸性生产废水的处理和回用,对海绵钛厂酸性生产废水的处理提供了积极的参考价值。
【关键词】酸性生产废水处理回用循环冷却水系统
某大型新建海绵钛厂建设规模为15kt/a海绵钛,采用镁还原-真空蒸馏法工艺,引进乌克兰先进的生产技术。
厂区设置一套生产废水排水管网,主要收集各车间酸性生产废水、循环冷却水系统排污和溢流水。
根据《镁、钛工业污染物排放标准》(gb25468-2010)的有关要求,海绵钛厂生产废水需进行处理,处理达标后回用或排放。
目前,我国的海绵钛厂生产废水处理只是简单的中和、混凝、沉淀后排放,没有进行有效的废水资源化利用。
面对日益紧缺的淡水资源,生产废水的再生利用是从资源再生利用的角度出发,最有效的减少资源消耗,减少废弃物排放,从而达到保护环境的目的。
1 生产废水来源
海绵钛厂生产废水主要来源:氯化车间氯化物升华物清洗废水;精制车间氯化物升华物清洗废水;氯压机室升华物清洗废水;氯化及精制尾气处理系统的尾气废气洗涤废水;电解及还蒸尾气处理系统的洗涤塔冲洗废水;各车间设备及地面清洗废水;各循环冷却水系统的排污和溢流水,包括旁滤排污、补水处理排污和系统连续排污;生产过程中跑、冒、滴、漏的废液;初期雨水冲刷、溶解地面污染物进入生产废水系统等。
除循环冷却水系统的排污和溢流水
外,其余的生产废水均呈酸性。
2 酸性生产废水水质
海绵钛厂工艺车间排出的生产废水主要是酸性废水,产生的车间主要有氯化车间、精制车间、氯压机室、液氯贮库、氯化及精制尾气处理、电解及还蒸尾气处理等。
氯化车间氯化物升华物清洗废水水质:酸性废水ph=1~5;0.905%的hcl;1.11%的可溶性盐(nacl、mgcl2、fecl2、cacl2、mncl2等);1.715%的不溶物(tio2、al(oh)3、h2tio3、al2o3、fe(oh)3等)。
精制车间氯化物升华物清洗废水水质:酸性废水ph=1~5;0.5%的hcl;0.34%h2tio3等。
氯压机室升华物清洗废水水质:酸性废水ph=1~5;0.004%的hcl;
1.307%的nacl;1.937%的mgcl2;3.922%d的kcl;0.116%的caf2;
0.232%mgo等。
液氯贮库设备及地面清洗废水:酸性废水ph=1~5;0.805%的hcl;
0.953%的不溶物(tio2、h2tio3、al2o3等)。
氯化及精制尾气处理设备及地面清洗废水:酸性废水ph= 1~5;
0.82%的hcl;1.13%的可溶性盐(nacl、mgcl2、cacl2、mncl2等)。
电解及还蒸尾气处理设备及地面清洗废水:酸性废水ph=1~5;
0.90%的hcl;1.15%的可溶性盐(nacl、mgcl2、cacl2、mncl2等)。
因此,海绵钛厂生产废水的主要特点是酸性废水和盐,主要污染因子是hcl、nacl、mgcl2、tio2等,水质指标见(表1 )。
3 酸性生产废水的处理和回用
3.1 初期雨水截流
本工程采用的是雨污分流制,厂区内有重金属及其它有毒(如酸、碱等)物质污染物的地面初期雨水应收集处理,初期雨水池容积可按可能造成污染区域的面积和10~15mm降水量计算确定。
雨水管网末端设置雨水截流井,并安装电动闸门和在线监测装置,主要监测因子包括ph值、悬浮物(ss)、化学需氧量(codcr)、氨氮(nh3-n)、全盐量(由人工取样化验室监测)等。
当在线监测因子超标时,雨水通过电动闸门控制进入初期雨水收集池贮存,经污水泵提升至生产废水处理系统处理,处理达标后回用;当在线监测因子达标时,全部雨水通过电动闸门直接排入水体。
初期雨水截流工艺流程图见(图1)。
3.2 酸性生产废水处理和回用
酸性生产废水处理常用的工艺为中和法,这种方法具有系统简单,工艺成熟可靠,费用低等特点。
考虑系统运行成本,通常中和剂的选择与海绵钛生产工艺的尾气洗涤采用的中和剂相同,一般为液碱、石灰乳等。
本工程尾气洗涤采用的是氢氧化钠,故中和剂选用氢氧化钠。
通过ph值在线监测,由计量泵自动调节碱液投加量,采用40%的naoh溶液,由工艺专业供给。
废水中的悬浮物(ss)可采用传统的混凝、沉淀、过滤处理工艺进行处理,选择成套的一体化处理设备。
生产废水一体化处理装置加药装置采用计量泵投加氯化铝和聚丙烯酰胺。
该成套处理工艺和
设备集加药系统、混合反应、沉淀、过滤、自动控制为一体,具有结构紧凑、占地面积小、组合性强、操作简单、适应性强、处理效果稳定等特点。
氯化盐类(cl-)采用反渗透处理工艺进行处理,产生的浓盐水送至生产工艺的废盐水池。
回用水系统设置一套在线监测设施,对主要监测因子进行在线监测,主要监测因子包括ph值、悬浮物(ss)、化学需氧量(codcr)、氨氮(nh3-n)、全盐量(由人工取样化验室监测)等。
在线监测因子通过数据采集,在值班室显示和报警。
当水质指标达标时,生产废水处理后回用;当水质指标不达标时,系统报警,不达标的生产废水返回生产废水调节池进行再处理,直至达标。
生产废水处理达标后,回用于厂区的循环水补水系统,水质指标应满足《工业循环冷却水处理设计规范》(gb50050-2007)的要求。
本项目酸性生产废水处理回用工艺流程采用中和、混凝、沉淀、过滤、反渗透;工艺流程图(图2)。
4 运行状况
目前,该大型海绵钛厂已建成投产,酸性生产废水处理系统已投入使用,处理后的生产废水水质指标达标,回用至循环水补水系统,循环冷却水系统运行状况良好,满足工艺专业用水要求;同时降低了海绵钛厂生产新水用量,提高了生产用水重复利用率,生产用水重复利用率由94.5%提高至96.3%;每年减少废水排放量约为50万吨,有效的保护了周边环境。
5 结语
通过工程实例,了解了海绵钛厂酸性生产废水的处理和回用方法,对海绵钛新建厂或改造厂提供了积极的参考价值。
海绵钛厂是用水大户,其单位产品总用水量指标大于氧化铝厂、电解炭素厂的相应指标,因此生产废水的回用是降低新水用量的有效方法之一。
但酸性生产废水处理系统仍有待进一步改进,在系统的运行过程中需进一步深化研究、完善。
参考文献:
[1] 中华人民共和国环境保护部:gb25468-2010镁、钛工业污染物排放标准.北京:中国环境科学出版社,2010.
[2] 中华人民共和国建设部:gb50050-2007工业循环冷却水处理设计规范.北京:中国计划出版社,2008.。