专利名称：钛白粉生产废水回用工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于废水回用领域，具体涉及一种钛白粉生产废水回用工艺。
背景技术：
随着水资源的日益匮乏，为了用水大户企业的节能降耗，中水回用的设备越来越多的应用到各个企业中，实现外排水的回收利用，不但大大减少了污水的排放量，且生产的大量工业用水回用于企业各生产用水环节，达到节能减排的目的。在中水回用、制备脱盐水等，需要将中水中的各种离子盐分、杂质等去除掉，脱盐方法一般主要采用反渗透系统脱盐法、离子交换脱盐法、EDI脱盐法、电渗析脱盐法、蒸馏脱盐法等，而水中各种杂质的去除方法需要采用混凝沉淀、机械过滤器过滤、超滤过滤等。针对高含盐量的中水，目前主要采用预处理过滤加单级反渗透的处理工艺，通过预处理的过滤截留作用，去除水中的悬浮物杂质，再通过反渗透的脱盐处理，制取含盐量较低的工业用水，用于生产中的用水环节。但针对钛白粉中水回用，由于其水质的复杂性，目前尚没有成熟的技术方案，一般也采用预处理过滤和反渗透脱盐的处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种钛白粉生产废水回用工艺，废水经多级过滤处理和深度除盐处理后回用，保证系统正常平稳运行，提高了水的利用率，减少废水的排放量，达到生产废水的循环利用、节能降耗。本发明所述的钛白粉生产废水回用工艺，经过无阀过滤、多介质过滤、盘式过滤、超滤、保安过滤的多级过滤和 一级反渗透、二级反渗透的全膜法除盐处理。步骤如下:A、向工艺排放废水投加生石灰后进行搅拌澄清，再调节沉淀池加入絮凝剂和助凝剂得到产物a ；B、将产物a经过无阀过滤、中水收集、多介质过滤、盘式过滤、超滤、一级保安过滤得到产物b ；C、产物b再经过级反渗透、脱碳、二级保安过滤、二级反渗透、脱盐和增压，最后回到各生产用水环节循环回用。其中，步骤A投加生石灰，将废水的PH值调节到8-10。步骤A去除大部分的硫酸根、铁离子及其它重金属离子。步骤A中絮凝剂为聚合氯化铝或聚合氯化铁，助凝剂为聚丙烯酰胺。步骤A中机械搅拌的上清液，通过瀑布的方式流入调节沉淀池，停留时间为36-48小时。由于调节沉淀池容量较大，深度较深，起到深度沉淀及降温的作用。步骤B中无阀过滤后的中水收集时投加盐酸，调节反渗透进水的PH为值6.5-7。由于中水PH较高，根据进水PH值，投加盐酸，经中水池混合稳定后，保证多介质过滤器进水母管内水的PH值6.5-7，使系统处于平稳运行状态。
步骤B中无阀过滤的反洗水强度为10_12L/m2.S。由于6组无阀过滤池采用并联的运行方式，防止单台反洗时反洗过程不中断。步骤B中超滤过程中反洗的周期为40-50分钟，加强反洗周期为4-4.5小时。超滤过程中的反洗排水，通过回收池收集，经沉淀后回到中水池，提高了系统的水利用率，较少了系统的总排污量。步骤B中一级保安过滤过程中投加高效专用阻垢剂。避免膜元件在高回收率的情况下的结垢污堵，使系统能够长期平稳运行。所述的高效专用阻垢剂是针对本系统水质开发的一种新产品，为在保留原有聚磷酸盐的基础上，添加有机聚马来酸，保证对碳酸垢、硫酸垢等垢的阻垢效果及对铁污赌的控制。步骤C中一级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水采用纳滤装置回收，经纳滤装置纳滤膜过滤产生的低盐度的水进入超滤水池。通过纳滤处理，提高了系统的水利用率，减少了系统的总排污量。步骤C中一级反渗透进水中阻垢剂添加量为7_8ppm ;回收率不大于70% ;经一级反渗透装置内反渗透过滤后的浓缩液流量大于40m3/h ;二级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池， 进水PH值为7.8-8.2。由于原水水质中硫酸根含量在2000ppm以上，钙、镁离子含量也均在IOOOppm以上，因此阻垢剂的投加量必须保证在7-8ppm,少于7ppm时,一级反渗透装置内膜元件存在结垢的可能性，大于8ppm，对防止结垢没有更大的意义，但从经济性角度考虑，不经济，因此控制一级反渗透装置的阻垢剂投加量为7-8ppm。硫酸钙垢的结垢机理为当水中的硫酸钙离子由于被不断浓缩，当浓度超过其溶解度极限时，硫酸钙就会在反渗透膜面上结晶析出，首先成点状分布，随着结垢状况的加剧，逐渐形成一层垢，即由点到面的结垢过程，当硫酸钙开始结晶析出时，若增加膜面的水流速度，可以降低硫酸钙在膜面上形成点状垢的机率，所以保证一定量的浓水，可以降低一级反渗透装置内膜面上硫酸钙结垢的风险。根据本系统设计产水量的大小，结合系统回收率，确定一级反渗透装置内反渗透过滤后的浓缩液流量不低于40m3/h。由于原水水质中硫酸钙含量很高，当一级反渗透装置回收率设定越高时，其浓水端的离子含量被浓缩的倍数越高，难溶盐类在浓水端膜面上结垢的可能性就越大，即回收率越高，系统结垢的风险性就越大。比如系统采用50%回收率操作时，其浓水中的盐浓度就会增加到进水浓度的两倍，系统采用66.7%回收率操作时，其浓水中盐浓度就会增加到进水浓度的三倍。因此根据本系统的原水水质情况，结合投加阻垢剂的性能，确定本系统中一级反渗透装置的回收率小于70%。结合阻垢剂的投加量及进水PH值的调整，可以确保一级反渗透装置内膜元件不结垢。二级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池，进水PH值为7.8-8.2。二级反渗透是通过调整脱碳器的开机台数及氢氧化钠计量泵投加量。二级反渗透不但降低了一级系统的进水含盐量，同时提高了系统的水利用率，减少了系统的总排污量。本发明的具体操作过程为:
工艺排放废水一生石灰投加装置一机械搅拌澄清池一调节沉淀池一无阀滤池一中水收集池一中水增压泵一多介质过滤器一盘式过滤器一超滤装置一超滤水池一超滤水泵一一级保安过滤器一一级高压泵一一级反渗透装置一脱碳器一中间水池一中间水增压泵一二级保安过滤器一二级高压泵一二级反渗透装置一脱盐水池一脱盐水增压泵一各用水环节。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:本发明通过多级过滤和全膜法除盐处理，实现了在保证系统正常平稳运行的前提下，减少废水的排放量，提高了水的利用率，实现了钛白粉生产中80%以上的工艺排放废水循环利用，节能降耗。并且在创造了一定的经济效益的基础上，体现了重大的环境效益、社会效益。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。实施例1钛白粉生产废水回用工艺，经过无阀过滤、多介质过滤、盘式过滤、超滤、保安过滤的多级过滤和一级反渗透、二级反渗透的全膜法除盐处理。具体步骤如下:A、向工艺排放废水投加生石灰后进行搅拌澄清，再调节沉淀池加入聚合氯化铝和聚丙烯酰得到产物a ； B、将产物a经过无阀过滤、中水收集、多介质过滤、盘式过滤、超滤、一级保安过滤得到产物b ；C、产物b再经过级反渗透、脱碳、二级保安过滤、二级反渗透、脱盐、增压，最后回到各生产用水环节循环回用。其中，步骤A投加生石灰，将废水的PH值调节到8后再经机械搅拌澄清池絮凝沉淀。机械搅拌的上清液，通过瀑布的方式流入调节沉淀池，停留时间为37小时。中水收集时投加盐酸，调节反渗透进水的PH为值7。无阀过滤的反洗水强度为10L/m2.S。超滤过程中控制反洗的周期为40分钟，控制加强反洗周期为5小时。一级保安过滤过程中投加高效专用阻垢剂。其中，高效专用阻垢剂是针对本系统水质开发的一种新产品，为在保留原有聚磷酸盐的基础上，添加有机聚马来酸。一级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水采用纳滤装置回收，经纳滤装置纳滤膜过滤产生的低盐度的水进入超滤水池。—级反渗透,进水中阻垢剂添加量为8ppm ;回收率为小于65% ;经一级反渗透装置内反渗透过滤后的浓缩液流量大于40m3/h。二级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池，通过调整脱碳器的开机台数及氢氧化钠计量泵调节进水PH值为7.9。本实施例的具体操作过程为:工艺排放废水一生石灰投加装置一机械搅拌澄清池一调节沉淀池一无阀滤池一中水收集池一中水增压泵一多介质过滤器一盘式过滤器一超滤装置一超滤水池一超滤水泵一一级保安过滤器一一级高压泵一一级反渗透装置一脱碳器一中间水池一中间水增压泵一二级保安过滤器一二级高压泵一二级反渗透装置一脱盐水池一脱盐水增压泵一各用水环节。实施例2钛白粉生产废水回用工艺，经过无阀过滤、多介质过滤、盘式过滤、超滤、保安过滤的多级过滤和一级反渗透、二级反渗透的全膜法除盐处理。具体步骤如下:A、向工艺排放废水投加生石灰后进行搅拌澄清，再调节沉淀池加入聚合氯化铁和聚丙烯酰胺得到产物a ；B、将产物a经过无阀过滤、中水收集、多介质过滤、盘式过滤、超滤、一级保安过滤得到产物b ；C、产物b再经过级反渗透、脱碳、二级保安过滤、二级反渗透、脱盐、增压，最后回到各生产用水环节循环回用。其中，步骤A投加生石灰，将废水的PH值调节到10后再经机械搅拌澄清池絮凝沉淀。机械搅拌的上清液，通过瀑布的方式流入调节沉淀池，停留时间为42小时。中水收集时投加盐酸，调节反渗透进水的PH为值7。无阀过滤的反洗水强度为llL/m2.S。超滤过程中反洗的周期为45分钟，加强反洗周期为4.2小时。一级保安过滤过程中投加高效专用阻垢剂。其中，高效专用阻垢剂是针对本系统水质开发的一种新产品，为在保留原有聚磷酸盐的基础上，添加有机聚马来酸。一级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水采用纳滤装置回收，经纳滤装置纳滤膜过滤产生的低盐度的水进入超滤水池。一级反渗透,进水中阻垢剂添加量为8ppm ;回收率不大于70% ;经一级反渗透装置内反渗透过滤后的浓缩液流量大于40m3/h。二级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池，通过调整脱碳器的开机台数及氢氧化钠计量泵调节进水PH值为8.2。本实施例的具体操作过程与实施例1相同。实施例3本实施的方法和操作步骤与实施例1操作相同，不同点在于:步骤A投 加生石灰，将废水的PH值调节到9后再经机械搅拌澄清池絮凝沉淀。机械搅拌的上清液，通过瀑布的方式流入调节沉淀池，停留时间为48小时。中水收集时投加盐酸，调节反渗透进水的PH为值6.5。无阀过滤的反洗水强度为12L/m2.S。超滤过程中反洗的周期为45分钟，加强反洗周期为4.2小时。一级反渗透，进水中阻垢剂添加量为7ppm ;经一级反渗透装置内反渗透过滤后的浓缩液流量大于45m3/h。二级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池，调节进水PH值为8。反洗的周 期为50分钟进行操作控制，加强反洗周期为4小时进行操作控制。
权利要求
1.一种钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，经过无阀过滤、多介质过滤、盘式过滤、超滤、保安过滤的多级过滤和一级反渗透、二级反渗透的全膜法除盐处理。
2.根据权利要求1所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤如下: A、向工艺排放废水投加生石灰后进行搅拌澄清，再调节沉淀池加入絮凝剂和助凝剂得到产物a ； B、将产物a经过无阀过滤、中水收集、多介质过滤、盘式过滤、超滤、一级保安过滤得到产物b ; C、产物b再经过一级反渗透、脱碳、二级保安过滤、二级反渗透、脱盐和增压，最后回到各生产用水环节循环回用。
3.根据权利要求2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤A中投加生石灰，将废水的PH值调节到8-10。
4.根据权利要求2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤A中絮凝剂为聚合氯化铝或聚合氯化铁，助凝剂为聚丙烯酰胺。
5.根据权利要求2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤A中机械搅拌的上清液，通过瀑布的方式流入调节沉淀池，停留时间为36-48小时。
6.根据权利要求1或2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤B中无阀过滤的反洗水强度为10-12L/m2_S。
7.根据权利要求1或2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤B中超滤过程中反洗的周期为40-50分钟，加强反洗周期为4-4.5小时。
8.根据权利要求1或2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤B中一级保安过滤过程中投加高效专用阻垢剂，其中，高效专用阻垢剂为在保留原有聚磷酸盐的基础上，添加有机聚马来酸。
9.根据权利要求1或2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤C中一级反渗透过程中，经反渗透膜过滤后产生的浓缩水用纳滤装置回收，经纳滤装置纳滤膜过滤产生的低盐度的水进入超滤水池。
10.根据权利要求1或2所述的钛白粉生产废水回用工艺，其特征在于，步骤C中一级反渗透进水中阻垢剂添加量为7-8ppm ;回收率不大于70% ;反渗透过滤后的浓缩液流量大于40m3/h ;二级反渗透过程中， 经反渗透膜过滤后产生的浓缩水回流到超滤水池，进水PH值为 7.8-8.2。
全文摘要
本发明属于废水回用领域，涉及一种钛白粉生产废水回用工艺，经过无阀过滤、多介质过滤、盘式过滤、超滤、保安过滤的多级过滤和一级反渗透、二级反渗透的全膜法除盐处理。本发明通过多级过滤和全膜法除盐处理，实现了在保证系统正常平稳运行的前提下，减少废水的排放量，提高了水的利用率，实现了钛白粉生产中80%以上的工艺排放废水循环利用，节能降耗。并且在创造了一定的经济效益的基础上，体现了重大的环境效益、社会效益。
文档编号C02F1/44GK103224297SQ20131015739
公开日2013年7月31日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者钱勇 申请人:山东玉鑫环保科技有限公司