公布日：2023.10.27
申請(qǐng)日：2022.04.11
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C01D7/00(2006.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1
/44(2023.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N
摘要
一種鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：添加pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)原水的pH值，加入除氟劑進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后加入混凝劑和絮凝劑進(jìn)行混凝；混凝處理后進(jìn)行過(guò)濾；添加堿液調(diào)節(jié)廢水的pH值；經(jīng)過(guò)納濾系統(tǒng)分鹽，得濃水和淡水；納濾所得濃水通過(guò)氣浮系統(tǒng)除油，使用活性炭處理，得產(chǎn)水；所述產(chǎn)水蒸發(fā)結(jié)晶，得碳酸鈉固體。本發(fā)明采用“混凝+過(guò)濾+納濾膜+氣浮系統(tǒng)+活性炭+蒸發(fā)結(jié)晶”組合工藝，可有效除去鋁礦生產(chǎn)廢水中的氟離子、鋁離子、重金屬離子、COD、懸浮物、色度等，解決排放問(wèn)題，且節(jié)約水資源，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）添加pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)原水的pH值，加入除氟劑進(jìn)行反應(yīng)；（2）反應(yīng)結(jié)束后加入混凝劑和絮凝劑進(jìn)行混凝；（3）混凝處理后進(jìn)行過(guò)濾；（4）添加堿液調(diào)節(jié)廢水的pH值；（5）經(jīng)過(guò)納濾系統(tǒng)分鹽，得濃水和淡水；（6）納濾所得濃水通過(guò)氣浮系統(tǒng)除油，使用活性炭處理，得產(chǎn)水；（7）所述產(chǎn)水蒸發(fā)結(jié)晶，得碳酸鈉固體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，所述原水中碳酸根含量為10000～50000mg/L，鈉離子含量為10000～50000mg/L，氟離子含量100～500mg/L，鋁離子含量10～500mg/L，COD含量為500～3000mg/L，原水的pH值為10～12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（1）中，pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸；調(diào)節(jié)pH值至6～9，優(yōu)選7～8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（1）中，所述除氟劑為可溶性鈣鹽或可溶性鎂鹽，優(yōu)選氟化鈣。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（2）中，混凝劑為聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵，絮凝劑為陰離子聚丙烯酰胺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（2）中，混凝劑的用量為100～200mg/L，絮凝劑的用量為5～20mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（3）中，過(guò)濾器為砂濾過(guò)濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（4）中，堿液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的濃度優(yōu)選為1～10wt%；pH值調(diào)節(jié)至10～13，優(yōu)選為11～12。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（5）中，所得淡水回用于鋁礦生產(chǎn)工藝用水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（6）中，氣浮系統(tǒng)采用加壓溶氣裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種工藝簡(jiǎn)單、投資成本低、行之有效的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下，一種鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，包括以下步驟：（1）添加pH調(diào)節(jié)劑調(diào)節(jié)原水的pH值，加入除氟劑進(jìn)行反應(yīng)；該過(guò)程可除去廢水中的氟離子、鋁離子以及重金屬離子；（2）反應(yīng)結(jié)束后加入混凝劑和絮凝劑進(jìn)行混凝；（3）混凝處理后進(jìn)行過(guò)濾；該過(guò)程可去除廢水中的懸浮物和絮體；（4）添加堿液調(diào)節(jié)廢水的pH值；（5）經(jīng)過(guò)納濾系統(tǒng)分鹽，得濃水和淡水；（6）納濾所得濃水通過(guò)氣浮系統(tǒng)除油以降低廢水中COD含量；使用活性炭處理，該過(guò)程可除去水中剩余的COD并對(duì)廢水脫色，得產(chǎn)水；（7）所述產(chǎn)水蒸發(fā)結(jié)晶，得碳酸鈉固體。
優(yōu)選地，所述原水中碳酸根含量為10000～50000mg/L，鈉離子含量為10000～50000mg/L，氟離子含量100～500mg/L，鋁離子含量10～500mg/L，COD含量為500～3000mg/L，原水的pH值為10～12。
優(yōu)選地，步驟（1）中，pH調(diào)節(jié)劑為鹽酸；調(diào)節(jié)pH值至6～9，更優(yōu)選7～8。
優(yōu)選地，步驟（1）中，所述除氟劑為可溶性鈣鹽或可溶性鎂鹽，通過(guò)與氟離子結(jié)合生成難溶性鹽實(shí)現(xiàn)除氟，其用量足夠除去原水中的氟離子即可；更優(yōu)選氟化鈣。
優(yōu)選地，步驟（2）中，混凝劑為聚合氯化鋁或聚合氯化鋁鐵，絮凝劑為陰離子聚丙烯酰胺。
優(yōu)選地，步驟（2）中，混凝劑的用量為100～200mg/L，絮凝劑的用量為5～20mg/L。
優(yōu)選地，步驟（3）中，過(guò)濾器為砂濾過(guò)濾器。
優(yōu)選地，步驟（4）中，堿液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的濃度更優(yōu)選為1～10wt%；pH值調(diào)節(jié)至10～13，更優(yōu)選為11～12。
優(yōu)選地，步驟（5）中，所得淡水回用于鋁礦生產(chǎn)工藝用水。通過(guò)納濾系統(tǒng)將一價(jià)離子和二價(jià)離子分離，一價(jià)離子進(jìn)入到淡水中，二價(jià)離子進(jìn)入到濃水中。
優(yōu)選地，步驟（6）中，氣浮系統(tǒng)采用加壓溶氣裝置。
本發(fā)明提供了一種采用以膜分離技術(shù)為核心處理含鹽廢水的資源化工藝，采用“混凝+過(guò)濾+納濾膜+氣浮系統(tǒng)+活性炭+蒸發(fā)結(jié)晶”的工藝流程，解決現(xiàn)有鋁礦行業(yè)堿性高鹽廢水的高鹽和COD排放不達(dá)標(biāo)問(wèn)題，并回收水資源。采用該鋁礦行業(yè)高鹽廢水資源化處理工藝，可有效降低高鹽廢水的排放量，部分產(chǎn)水可回用于生產(chǎn)工藝用水，濃鹽水經(jīng)氣浮和活性炭處理后可除去COD和色度，通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶后可生產(chǎn)碳酸鈉，實(shí)現(xiàn)水資源和鹽資源的高效利用。
本發(fā)明有益效果：（1）本發(fā)明采用“混凝+過(guò)濾+納濾膜+氣浮系統(tǒng)+活性炭+蒸發(fā)結(jié)晶”組合工藝，可有效除去鋁礦生產(chǎn)廢水中的氟離子、鋁離子、重金屬離子、COD、懸浮物、色度等；（2）納濾系統(tǒng)分鹽可高效提高鹽的純度；（3）氣浮系統(tǒng)除油能耗低，效率高；（4）中間產(chǎn)水回用，解決排放問(wèn)題，且節(jié)約水資源；（5）蒸發(fā)結(jié)晶得到的碳酸鈉產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)鹽資源的有效利用。
（發(fā)明人：梁曉玲;馮文平;婁金東;謝超;羅明聰;鄭賢福;郭立;陳偉來(lái);鄒娟;楊清）
