后處理外排水氯根治理方法淺析

朱德坤

摘 要：本文針對(duì)鈦白粉后處理生產(chǎn)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(xiàng)治理方案。目的是解決外排水氯根超標(biāo)問題，防止發(fā)生環(huán)保事故。

關(guān)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(zhì)腐蝕性的催化劑。它很容易被金屬表面的氧化膜吸附，這時(shí)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(duì)金屬，特別是不銹鋼材料，具有強(qiáng)烈的腐蝕作用。高氯根水同時(shí)也不適宜于作為引用水、農(nóng)作物灌溉水、工業(yè)用水等。因此國(guó)家對(duì)排放水中的氯根有特殊的要求，一般要小于400ppm；若進(jìn)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(diǎn)。

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(yīng)過程中根據(jù)工藝需要加入的巖鹽引入的；另一方面，產(chǎn)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(yīng)完全產(chǎn)生的氯氧化物也會(huì)產(chǎn)生氯根。根據(jù)生產(chǎn)過程中取樣檢測(cè)，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(shí)，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(chǎn)生量，收集高氯根廢水對(duì)其進(jìn)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(duì)分散后的漿料進(jìn)行過濾，分離出高氯根母液

將后處理工序分散后的漿料進(jìn)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(jīng)過砂磨、分級(jí)、包膜工序。分離母液后，可使系統(tǒng)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(xù)系統(tǒng)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(tái)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)處理，不進(jìn)行洗滌，高濃度氯根濾液作為母液另行處理；物料經(jīng)過再打漿后再用第二臺(tái)真空轉(zhuǎn)鼓過濾機(jī)洗滌過濾，所得濾液低于1000ppm以下，可以達(dá)到廢水直接排放標(biāo)準(zhǔn)。

在末端治理方案中，后處理系統(tǒng)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(jìn)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(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，多余的部分因不含有害物質(zhì)，可另行環(huán)保處理。

3.2 源頭治理方案

源頭治理方案，是通過工藝技術(shù)創(chuàng)新或工藝參數(shù)調(diào)整，控制進(jìn)入氧化系統(tǒng)中的氯化物含量，已達(dá)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(jìn)控制工藝，降低巖鹽加入量

在氧化工序生產(chǎn)過程中，使用巖鹽沖刷冷卻導(dǎo)管來提高導(dǎo)管的換熱效率，以滿足工藝上對(duì)物料的冷卻要求；在生產(chǎn)工藝控制上通過調(diào)整巖鹽加入量來實(shí)現(xiàn)對(duì)袋濾器入口溫度的控制。因此，可以通過工藝技術(shù)創(chuàng)新，減少巖鹽加入量或是用其它物質(zhì)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(yīng)的降低氧化系統(tǒng)巖鹽加入量，使巖鹽進(jìn)入漿料中的氯根含量降低。袋濾器入口溫度在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，袋濾器入口溫度每升高5℃，對(duì)應(yīng)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(zhì)代替巖鹽作為冷卻導(dǎo)管沖刷介質(zhì)。選擇其它不含氯根的物質(zhì)來代替巖鹽作為冷卻導(dǎo)管沖刷介質(zhì)，能夠從根本上避免氯根的引入。據(jù)專利介紹，常用的巖鹽替代物有燒結(jié)或壓制的二氧化鈦粒子和高溫惰性物質(zhì)如金剛砂等。用金剛砂代替巖鹽，在后續(xù)工序中要將金剛砂從二氧化鈦中分離出去，需要增加新設(shè)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(shù)創(chuàng)新選擇。

3.2.2 提高脫氯效果，降低產(chǎn)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(jìn)入打漿系統(tǒng)，或者選擇脫氯設(shè)備，降低二氧化鈦夾帶的氯氣量。

4 結(jié)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(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)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(jìn)一步對(duì)鈦白生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新改造，爭(zhēng)取將源頭治理方案早日應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)目標(biāo)。

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