后處理外排水氯根治理方法淺析

朱德坤

摘 要：本文針對鈦白粉后處理生產工藝外排水氯根的來源，著重分析原因并從末端及源頭提出了多項治理方案。目的是解決外排水氯根超標問題，防止發生環保事故。

關鍵詞：氯根；外排水；源頭治理；末端治理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.016

1 前言

氯離子是水中最常見的陰離子，是引起水質腐蝕性的催化劑。它很容易被金屬表面的氧化膜吸附，這時膜中的氧離子被氯根所替代，因而形成可溶性的氯化物，使氧化膜遭到破壞，加快金屬表面的腐蝕速度。高氯根水對金屬，特別是不銹鋼材料，具有強烈的腐蝕作用。高氯根水同時也不適宜于作為引用水、農作物灌溉水、工業用水等。因此國家對排放水中的氯根有特殊的要求，一般要小于400ppm；若進入處理池，要求要小于1000ppm。

鈦白粉后處理工序外排水氯根也較高，因此如何降低外排水中氯根含量，或如何處理高氯根水，如何解決高氯根廢水排放問題是分析研究的重點。

2 氯根來源分析

后處理高氯根水中氯根主要來自于二氧化鈦半成品中的氯根，一方面是由四氯化鈦氧化反應過程中根據工藝需要加入的巖鹽引入的；另一方面，產生的尾氣中氯氣有部分夾雜在二氧化鈦半成品中，少量四氯化鈦未反應完全產生的氯氧化物也會產生氯根。根據生產過程中取樣檢測，巖鹽帶入漿料中的氯根約占總量的60%，二氧化鈦夾帶的氯根約占總量的40%。

3 氯根治理方案

治理后處理高氯根廢水時，第一種是末端治理，在后處理工序采取措施，提高高氯根廢水中的氯根含量，降低高氯根廢水的產生量，收集高氯根廢水對其進行綜合處理；另一種是從源頭治理，采用“釜底抽薪”的方法降低氧化漿料中的氯根含量，從而降低后處理外排水中的氯根含量。

3.1 末端治理方案

3.1.1 對分散后的漿料進行過濾，分離出高氯根母液

將后處理工序分散后的漿料進行過濾，分離出一部分高濃度氯根母液；過濾出的濾餅再打漿，然后經過砂磨、分級、包膜工序。分離母液后，可使系統中的氯根含量降低60%。

此方案在后處理分散工序過濾，可降低后續系統中的氯根含量，使最終外排水氯根濃度降低到1000ppm以下，能夠滿足廢水排放要求。

3.1.2 改變過濾洗滌工藝，降低外排水氯根含量

在洗滌過濾工序用第一臺真空轉鼓過濾機處理，不進行洗滌，高濃度氯根濾液作為母液另行處理；物料經過再打漿后再用第二臺真空轉鼓過濾機洗滌過濾，所得濾液低于1000ppm以下，可以達到廢水直接排放標準。

在末端治理方案中，后處理系統中的氯根總量并未減少，只是通過工藝的改變得到少量富集的高氯根的母液，剩余的氯根雖然進入廢水中，但是氯根濃度較低，可以直接外排。末端治理方案需要處理少量高氯根母液，高氯根母液可以輸送到凈化工序高氯根水池實現循環使用，多余的部分因不含有害物質，可另行環保處理。

3.2 源頭治理方案

源頭治理方案，是通過工藝技術創新或工藝參數調整，控制進入氧化系統中的氯化物含量，已達到從源頭減少廢水中氯根含量。源頭治理方案可從以下幾方面著手：

3.2.1 改進控制工藝，降低巖鹽加入量

在氧化工序生產過程中，使用巖鹽沖刷冷卻導管來提高導管的換熱效率，以滿足工藝上對物料的冷卻要求；在生產工藝控制上通過調整巖鹽加入量來實現對袋濾器入口溫度的控制。因此，可以通過工藝技術創新，減少巖鹽加入量或是用其它物質代替巖鹽的沖刷作用。

（1）提高袋濾器入口溫度，降低巖鹽加入量。提高袋濾器入口溫度可相應的降低氧化系統巖鹽加入量，使巖鹽進入漿料中的氯根含量降低。袋濾器入口溫度在一定范圍內變化時，袋濾器入口溫度每升高5℃，對應巖鹽加入量可降低16%，可使廢水中氯根含量降低30ppm。

（2）用其它物質代替巖鹽作為冷卻導管沖刷介質。選擇其它不含氯根的物質來代替巖鹽作為冷卻導管沖刷介質，能夠從根本上避免氯根的引入。據專利介紹，常用的巖鹽替代物有燒結或壓制的二氧化鈦粒子和高溫惰性物質如金剛砂等。用金剛砂代替巖鹽，在后續工序中要將金剛砂從二氧化鈦中分離出去，需要增加新設備。利用二氧化鈦粒子代替巖鹽，則不存在二次分離的問題，是最好的工藝技術創新選擇。

3.2.2 提高脫氯效果，降低產物二氧化鈦中夾帶的氯氣量

保持袋濾器底部有一定的料位，作為料封來防止尾氣中的氯氣直接通過下料管道進入打漿系統，或者選擇脫氯設備，降低二氧化鈦夾帶的氯氣量。

4 結論

通過分析后處理外排水氯根治理方法，既有源頭治理方案又有末端治理方案，目前末端治理方案已經應用于實際生產中，取得了明顯的改善效果。但是源頭治理才是解決問題的根本之道，因此要進一步對鈦白生產工藝進行技術創新改造，爭取將源頭治理方案早日應用于生產實踐，實現清潔生產目標。

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