權(quán)利要求
1.一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法,其特征在于,包括以下步驟:
將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合,依次經(jīng)超聲處理和第一微納米氣泡曝氣后,第一靜置沉降,得到第一上清液;
將所述第一上清液、混凝劑和氧化劑混合,將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6~7,經(jīng)第二微納米氣泡曝氣后,第二靜置沉降,得到第二上清液;
將所述第二上清液經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述破乳劑為油溶性非離子型破乳劑;所述破乳劑的質(zhì)量為所述鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.02~0.3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述助凝劑為陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺和非離子聚丙烯酰胺中的一種或幾種;所述助凝劑在鎢冶煉高鹽廢水中的添加量為0.5~1.5mg/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一上清液的pH值為3~4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率為20kHz,振子面表振幅為10~80μm;所述超聲處理的時(shí)間為10~60s。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速為2~10kg·m3/h;所述第一微納米氣泡曝氣的時(shí)間為30~60min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述混凝劑為聚合氯化鋁、非離子聚丙烯酰胺、聚合
氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁鐵和聚合硅酸硫酸鋁鐵中的一種或幾種;所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量為0.5~2.5g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧化劑為雙氧水;所述雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;所述氧化劑在所述第一上清液中的添加量為0.5~3g/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速為6~15kg·m3/h;所述第二微納米氣泡曝氣的時(shí)間為2~6h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述多介質(zhì)過濾處理所用填料包括依次進(jìn)行過濾的第一填料層和第二填料層;所述第一填料層采用粒徑為0.5~8mm的顆粒活性炭逐層鋪設(shè)而成;所述第二填料層采用粒徑為0.5~6mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法。
背景技術(shù)
[0002]鎢冶煉過程中會產(chǎn)生大量含有硫酸鈉、氯化鈉等無機(jī)鹽,以及萃取劑、絮凝劑、表面活性劑等有機(jī)污染物的高鹽廢水,如果不經(jīng)有效處理會對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成極大危害。高鹽廢水的高鹽含量為其進(jìn)行鹽的資源化回收提供了良好的潛力,如通過蒸發(fā)結(jié)晶、熱解制備回收鹽等,但其中難降解有機(jī)物的存在使得直接回收得到的鹽的純度較低。因此,高鹽廢水中有機(jī)物的去除對于實(shí)現(xiàn)高鹽廢水的“零排放”和鹽的資源化回收具有重要意義。而現(xiàn)有處理方法的重點(diǎn)在于脫鹽,對于有機(jī)物的處理能力低,高鹽高濃度有機(jī)廢水難以得到有效處理。而且目前常用的生物法、吸附法、芬頓法和
電化學(xué)法等對有機(jī)物濃度高、廢水成分復(fù)雜、含浮油量大的高鹽廢水的適用性差。
發(fā)明內(nèi)容
[0003]有鑒于此,本發(fā)明的目的在于提供一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法,該方法能有效處理有機(jī)物濃度高、廢水成分復(fù)雜、含油量大的鎢冶煉高鹽廢水。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明提供了一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法,包括以下步驟:
[0006]將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合,依次經(jīng)超聲處理和第一微納米氣泡曝氣后,第一靜置沉降,得到第一上清液;
[0007]將所述第一上清液、混凝劑和氧化劑混合,將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6~7,經(jīng)第二微納米氣泡曝氣后,第二靜置沉降,得到第二上清液;
[0008]將所述第二上清液經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水。
[0009]優(yōu)選的,所述破乳劑為油溶性非離子型破乳劑;所述破乳劑的質(zhì)量為所述鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.02~0.3%。
[0010]優(yōu)選的,所述助凝劑為陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺和非離子聚丙烯酰胺中的一種或幾種;所述助凝劑在鎢冶煉高鹽廢水中的添加量為0.5~1.5mg/L。
[0011]優(yōu)選的,所述第一上清液的pH值為3~4。
[0012]優(yōu)選的,所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率為20kHz,振子面表振幅為10~80μm;所述超聲處理的時(shí)間為10~60s。
[0013]優(yōu)選的,所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速為2~10kg·m3/h;所述第一微納米氣泡曝氣的時(shí)間為30~60min。
[0014]優(yōu)選的,所述混凝劑為聚合氯化鋁、非離子聚丙烯酰胺、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合硅酸鋁鐵和聚合硅酸硫酸鋁鐵中的一種或幾種;所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量為0.5~2.5g/L。
[0015]優(yōu)選的,所述氧化劑為雙氧水;所述雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;所述氧化劑在所述第一上清液中的添加量為0.5~3g/L。
[0016]優(yōu)選的,所述第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速為6~15kg·m3/h;所述第二微納米氣泡曝氣的時(shí)間為2~6h。
[0017]優(yōu)選的,所述多介質(zhì)過濾處理所用填料包括依次進(jìn)行過濾的第一填料層和第二填料層;所述第一填料層采用粒徑為0.5~8mm的顆?;钚蕴恐饘愉佋O(shè)而成;所述第二填料層采用粒徑為0.5~6mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成。
[0018]本發(fā)明提供了一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法,包括以下步驟:將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合,依次經(jīng)超聲處理和第一微納米氣泡曝氣后,第一靜置沉降,得到第一上清液;將所述第一上清液、混凝劑和氧化劑混合,將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6~7,經(jīng)第二微納米氣泡曝氣后,第二靜置沉降,得到第二上清液;將所述第二上清液經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水。
[0019]本發(fā)明采用破乳劑與超聲和微納米氣泡聯(lián)用對鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理,然后進(jìn)行混凝-氧化-微納米氣泡曝氣處理對廢水中有機(jī)物進(jìn)行深度降解,再通過多介質(zhì)過濾器除去廢水中懸浮物,降低對后續(xù)深度處理的影響,最后通過樹脂深度除油去除難降解有機(jī)物。本發(fā)明通過在廢水中加入破乳劑然后微納米氣泡曝氣,可以將廢水中的溶解性油類有機(jī)物與水分離,然后加入助凝劑與油類物質(zhì)包裹在一起沉淀,從而去除廢水中的部分有機(jī)物,同時(shí)去除廢水中的氟、重金屬等雜質(zhì)元素;加入氧化劑、混凝劑,然后通過微納米氣泡曝氣有利于提高氧化劑產(chǎn)生羥基自由基的效率,從而去除廢水中的有機(jī)物,并且再次通過混凝劑強(qiáng)化混凝沉淀效果,除去廢水中的有機(jī)物和其它雜質(zhì)元素。多介質(zhì)過濾處理可以利用多種不同的過濾介質(zhì)去除廢水中的色、味、余氯和有機(jī)物、懸浮物、膠體、鐵等雜質(zhì)。樹脂除油處理所用樹脂同時(shí)具有親水和親油兩個(gè)官能團(tuán),其中親水基團(tuán)對油脂具有破乳功能,而親油基團(tuán)對油脂具有吸附功能,吸附的油珠聚集在樹脂表面,當(dāng)油積聚一定量時(shí)樹脂內(nèi)部的親水基團(tuán)將吸油飽和的親油基團(tuán)頂起并使部分油珠破乳從而使油珠脫離樹脂上浮,完成除油過程,從而達(dá)到油水分離的效果。本發(fā)明在去除有機(jī)物的同時(shí)去除廢水中大部分的雜質(zhì)元素,為后續(xù)資源化提供基礎(chǔ)。本發(fā)明提供的方法能有效處理有機(jī)物濃度高、廢水成分復(fù)雜、含油(煤油、萃取劑等有機(jī)物)量大的鎢冶煉高鹽廢水,解決鎢冶煉高鹽廢水資源化存在的問題,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境相容性。
附圖說明
[0020]圖1為本發(fā)明處理鎢冶煉高鹽廢水的方法流程圖。
具體實(shí)施方式
[0021]本發(fā)明提供了一種處理鎢冶煉高鹽廢水的方法,包括以下步驟:
[0022]將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合,依次經(jīng)超聲處理和第一微納米氣泡曝氣后,第一靜置沉降,得到第一上清液;
[0023]將所述第一上清液、混凝劑和氧化劑混合,將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6~7,經(jīng)第二微納米氣泡曝氣后,第二靜置沉降,得到第二上清液;
[0024]將所述第二上清液經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水。
[0025]如無特殊說明,本發(fā)明對所用原料的來源沒有特殊要求,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的市售商品即可。
[0026]本發(fā)明將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合,依次經(jīng)超聲處理和第一微納米氣泡曝氣后,第一靜置沉降,得到第一上清液。
[0027]在本發(fā)明中,所述鎢冶煉高鹽廢水中TOC的含量優(yōu)選為500~2000mg/L,更優(yōu)選為600mg/L,pH值優(yōu)選為2~5,更優(yōu)選為3.2,TDS的含量優(yōu)選為100~200g/L,更優(yōu)選為156g/L,二氧化硅的含量優(yōu)選為50~60mg/L,更優(yōu)選為52mg/L,鈣離子的含量優(yōu)選為30~80mg/L,更優(yōu)選為61mg/L,鎂離子的含量優(yōu)選為50~100mg/L,更優(yōu)選為87mg/L,鋁離子的含量優(yōu)選為20~40mg/L,更優(yōu)選為28mg/L,總砷的含量優(yōu)選為5~10mg/L,更優(yōu)選為6.5mg/L,氟離子的含量優(yōu)選為300~400mg/L,更優(yōu)選為355mg/L。
[0028]當(dāng)所述鎢冶煉高鹽廢水的pH值<3時(shí),本發(fā)明優(yōu)選調(diào)節(jié)所述鎢冶煉高鹽廢水的pH值至≥3;調(diào)節(jié)所述鎢冶煉高鹽廢水的pH值所用試劑優(yōu)選為氫氧化鈉。pH太低不利于破乳劑和助凝劑去除有機(jī)物,因此,本發(fā)明將鎢冶煉高鹽廢水的pH值調(diào)節(jié)至≥3,以提高破乳劑和助凝劑對有機(jī)物的去除效果。
[0029]在本發(fā)明中,所述破乳劑優(yōu)選為油溶性非離子型破乳劑,更優(yōu)選為由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合而成的聚合物,最優(yōu)選為漾凈PYJ-301型破乳劑;所述破乳劑的質(zhì)量優(yōu)選為所述鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.02~0.3%,更優(yōu)選為0.05~0.1%。
[0030]本發(fā)明所用破乳劑是表面活性物質(zhì),它能使乳化狀的液體結(jié)構(gòu)破壞,以達(dá)到乳化液中各相分離開來的目的。原油破乳是指利用破乳劑的化學(xué)作用將乳化狀的油水混合液中油和水分離開來,使之達(dá)到原油脫水的目的,以保證原油外輸含水標(biāo)準(zhǔn)。
[0031]在本發(fā)明中,所述助凝劑優(yōu)選為陰離子聚丙烯酰胺、陽離子聚丙烯酰胺和非離子聚丙烯酰胺中的一種或幾種,更優(yōu)選為陰離子聚丙烯酰胺;所述助凝劑在鎢冶煉高鹽廢水中的添加量優(yōu)選為0.5~1.5mg/L,更優(yōu)選為0.6~0.8mg/L。
[0032]在本發(fā)明中,將鎢冶煉高鹽廢水、破乳劑和助凝劑混合優(yōu)選在攪拌的條件下進(jìn)行;所述攪拌的速率優(yōu)選為200~400rpm,更優(yōu)選為300rpm;所述攪拌的時(shí)間優(yōu)選為30~120min,更優(yōu)選為60~90min。
[0033]在攪拌過程中,主要是破乳劑和高鹽廢水中的油類物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。
[0034]本發(fā)明所用助凝劑有助于破乳劑的快速沉降,提高處理效率。聚丙烯酰胺(PAM)是一種高分子化合物,主要通過1、絮凝性:PAM能使懸浮物質(zhì)通過電中和,架橋吸附作用,起絮凝作用。2、粘合性:能通過機(jī)械的、物理的、化學(xué)的作用,起粘合作用。3、降阻性:PAM能有效地降低流體的摩擦阻力,水中加入微量PAM就能降阻50~80%。4、增稠性:PAM在中性和酸條件下均有增稠作用,當(dāng)pH值在10以上PAM易水解。呈半網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí),增稠將更明顯。
[0035]在本發(fā)明中,所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率優(yōu)選為20kHz,振子面表振幅優(yōu)選為10~80μm,更優(yōu)選為20~60μm;所述超聲處理的時(shí)間優(yōu)選為10~60s,更優(yōu)選為20~50s。
[0036]本發(fā)明采用超聲處理進(jìn)行破乳。超聲波破乳技術(shù)具有能耗低、無污染、快速高效等特點(diǎn),是處理黏度較高的稠油乳化液的有效途徑。超聲波作用于流體時(shí),會促使介質(zhì)產(chǎn)生位移及相互碰撞,快速實(shí)現(xiàn)破乳,提高脫水效率。超聲波對置于超聲場中的介質(zhì)具有機(jī)械作用、空化作用和熱學(xué)作用等。采用超聲進(jìn)行原油破乳脫水主要利用的是超聲波對介質(zhì)的機(jī)械作用及熱作用。超聲波的機(jī)械作用可促使介質(zhì)“粒子”發(fā)生位移、相互撞擊,使得小液滴聚結(jié)成較大液滴,液滴粒徑增大并在重力的作用下進(jìn)行沉降分離;超聲波的熱效應(yīng)可以降低原油乳狀液油水界面膜的強(qiáng)度以及原油黏度,從而達(dá)到破乳脫水的目的。與其他方法相比,超聲波破乳技術(shù)能夠有效降低破乳脫水溫度,在常溫條件下就可以起到破乳作用,從而減少加熱設(shè)備的使用(如復(fù)雜的高壓電脫水器),降低處理能耗。
[0037]在本發(fā)明中,所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速優(yōu)選為2~10kg·m3/h,更優(yōu)選為3~5kg·m3/h;所述第一微納米氣泡曝氣的時(shí)間優(yōu)選為30~60min,更優(yōu)選為40~50min。
[0038]本發(fā)明所用微納米氣泡曝氣能提高雙氧水氧化效率。微納米氣泡是直徑小于50μm的極細(xì)微氣泡,微納米氣泡在水中上升速度慢、停留時(shí)間長、溶解效率高,并具備自增氧、帶負(fù)電荷和富含強(qiáng)氧化性的自由基等特性。這些特點(diǎn)使得微納米氣泡能提高雙氧水氧化效率。
[0039]在本發(fā)明中,所述第一靜置沉降的時(shí)間優(yōu)選為1~5h,更優(yōu)選為2~4h;所述第一上清液的pH值優(yōu)選為3~4。
[0040]得到所述第一上清液后,本發(fā)明將所述第一上清液、混凝劑和氧化劑混合,將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6~7,經(jīng)第二微納米氣泡曝氣后,第二靜置沉降,得到第二上清液。
[0041]在本發(fā)明中,第一上清液、混凝劑和氧化劑混合所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至上述范圍內(nèi),混凝劑去除廢水中有機(jī)物效果最佳。
[0042]在本發(fā)明中,所述混凝劑優(yōu)選為聚合氯化鋁(PAC)、非離子聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化鐵(PFC)、聚合硫酸鐵(PFS)、聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF)中的一種或幾種,更優(yōu)選為聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF);所述聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF)的質(zhì)量比優(yōu)選為1~5:1,更優(yōu)選為2:1;所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量優(yōu)選為0.5~2.5g/L,更優(yōu)選為1~2g/L。
[0043]本發(fā)明利用混凝劑的架橋作用使乳化態(tài)油破乳,形成的微粒油珠被凝聚劑聚結(jié)、吸附去除。含油廢水中表面活性物質(zhì)的非極性端吸附在油粒內(nèi),極性端則伸向水中,在水中的極性端繼續(xù)電離,從而導(dǎo)致油珠表面包圍了一層負(fù)電荷,影響了油珠向氣泡表面的吸附,以致形成水包油的穩(wěn)定體系。投加混凝劑的作用除了壓縮雙電層降低電位外,還有吸附-電中和、吸附-架橋等作用,以達(dá)到理想的凝聚破乳效果。
[0044]在本發(fā)明中,所述氧化劑優(yōu)選為雙氧水;所述雙氧水的質(zhì)量濃度優(yōu)選為30%;所述氧化劑在所述第一上清液中的添加量優(yōu)選為0.5~3g/L,更優(yōu)選為1~2g/L。
[0045]在本發(fā)明中,所得混合液的pH值調(diào)節(jié)優(yōu)選為6.2~6.8,所得混合液的pH值調(diào)節(jié)所用試劑優(yōu)選為氫氧化鈉。
[0046]在本發(fā)明中,所述第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速優(yōu)選為6~15kg·m3/h,更優(yōu)選為8~12kg·m3/h;所述第二微納米氣泡曝氣的時(shí)間優(yōu)選為2~6h,更優(yōu)選為3~5h。
[0047]在本發(fā)明中,所述第二靜置沉降的時(shí)間優(yōu)選為1~5h,更優(yōu)選為2~4h。
[0048]得到所述第二上清液后,本發(fā)明將所述第二上清液經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水。
[0049]在本發(fā)明中,所述多介質(zhì)過濾處理所用填料優(yōu)選包括依次進(jìn)行過濾的第一填料層和第二填料層;所述第一填料層優(yōu)選采用粒徑為0.5~8mm的顆粒活性炭逐層鋪設(shè)而成,更優(yōu)選為1~5mm;所述第二填料層優(yōu)選采用粒徑為0.5~6mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成,更優(yōu)選為1~5mm;所述第一填料層的厚度優(yōu)選為400~600mm,更優(yōu)選為500mm;所述第二填料層的厚度優(yōu)選為600~900mm,更優(yōu)選為800mm。
[0050]上層濾料為活性炭,用于去除色、味、余氯和有機(jī)物,其主要作用方式是吸附,活性炭是一種人工制成的吸附劑。由于活性炭具有發(fā)達(dá)的細(xì)孔結(jié)構(gòu)和巨大的比表面積,因此對水中的溶解性有機(jī)物,如苯類,酚類化合物等具有很強(qiáng)的吸附能力,而且對于用生物法和化學(xué)法很難去除的有機(jī)污染物,如色度、異臭、表面活性劑、合成洗滌劑和染料等都有較好的去除效果。粒狀活性炭對水中的Ag3+、Cd2+、CrO42-等離子去除率達(dá)85%以上。通過活性炭濾床后,水中SS小于0.1mg/L,COD去除率一般為40~50%,游離氯小于0.1mg/L;采用石英砂作為下層濾料,可有效去除水中的懸浮物,并對水中的膠體、鐵、有機(jī)物等污染物有明顯的去除作用。其有過濾阻力小,比表面積大,耐酸堿性強(qiáng),耐氧化,pH適用范圍為2~13,抗污染性好等優(yōu)點(diǎn),濾料對原水濃度、操作條件、預(yù)處置工藝等具有很強(qiáng)的自適應(yīng)性,即在過濾時(shí)濾床自動形成上疏下密狀態(tài),有利于在各種運(yùn)行條件下保證出水水質(zhì),反洗時(shí)濾料充分散開,清洗效果好。砂過濾器具有過濾速度快、過濾精度高、截污容量大等優(yōu)點(diǎn)。
[0051]在本發(fā)明中,所述樹脂除油處理所用樹脂優(yōu)選為高分子類多孔吸附樹脂,更優(yōu)選為苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂;所述樹脂除油處理的流速優(yōu)選為2~6BV/h,更優(yōu)選為3~5BV/h;所述樹脂除油處理的過程優(yōu)選為將樹脂填充到離子交換柱中,將所述多介質(zhì)過濾后的第二上清液通過泵自上而下流過填充有樹脂的離子交換柱進(jìn)行吸附,得到吸附飽和的樹脂和出水;所述離子交換柱的徑高比優(yōu)選為1:5;所述吸附飽和的樹脂優(yōu)選通過解吸劑進(jìn)行再生后,重復(fù)利用。本發(fā)明通過樹脂對廢水中的有機(jī)物進(jìn)行動態(tài)吸附,將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行深度去除。通過填充有樹脂的離子交換柱,廢水中的油含量降至1mg/L以下。
[0052]本發(fā)明樹脂除油處理所用樹脂同時(shí)具有親水和親油兩個(gè)官能團(tuán),其中親水基團(tuán)對油脂具有破乳功能,而親油基團(tuán)對油脂具有吸附功能,吸附的油珠聚集在樹脂表面,當(dāng)油積聚一定量時(shí)樹脂內(nèi)部的親水基團(tuán)將吸油飽和的親油基團(tuán)頂起并使部分油珠破乳從而使油珠脫離樹脂上浮,完成除油過程,從而達(dá)到油水分離的效果。
[0053]在本發(fā)明中,所述出水中TOC的含量優(yōu)選為<10mg/L,更優(yōu)選為4.8~8.9mg/L,pH值優(yōu)選為6.5~7.2,更優(yōu)選為6.8~7,TDS的含量優(yōu)選為145~148g/L,更優(yōu)選為146~147g/L,二氧化硅的含量優(yōu)選為10.6~16.5mg/L,更優(yōu)選為12~15mg/L,鈣離子的含量優(yōu)選<10mg/L,鎂離子的含量優(yōu)選<10mg/L,鋁離子的含量優(yōu)選<10mg/L,總砷的含量優(yōu)選<0.5mg/L,氟離子更優(yōu)選<10mg/L。
[0054]在本發(fā)明中,所述出水優(yōu)選進(jìn)行資源化利用,更優(yōu)選為直接蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸鈉,或除雜后進(jìn)行電滲析制備酸堿。本發(fā)明對所述出水的資源化利用方式?jīng)]有特殊限定,根據(jù)實(shí)際需要確定即可。
[0055]圖1為本發(fā)明處理鎢冶煉高鹽廢水的方法流程圖。由圖1可知,本發(fā)明將高鹽廢水經(jīng)破乳-超聲-氣浮(微納米氣泡曝氣)后,再進(jìn)行混凝-氧化-氣浮處理,最后經(jīng)多介質(zhì)過濾和樹脂除油,所得出水可進(jìn)行廢水資源化。
[0056]本發(fā)明采用破乳劑與超聲和微納米氣泡曝氣聯(lián)用對鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理,然后進(jìn)行混凝-氧化-微納米氣泡曝氣處理對廢水中有機(jī)物進(jìn)行深度降解,再通過多介質(zhì)過濾器除去廢水中懸浮物,降低對后續(xù)深度處理的影響,最后通過樹脂深度除油去除難降解有機(jī)物。本發(fā)明在去除有機(jī)物的同時(shí)去除廢水中大部分的雜質(zhì)元素,為后續(xù)資源化提供基礎(chǔ)。本發(fā)明提供的方法能有效處理有機(jī)物濃度高、廢水成分復(fù)雜、含浮油量大的鎢冶煉高鹽廢水,解決鎢冶煉高鹽廢水資源化存在的問題,具有良好的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境相容性。
[0057]下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,但不能將它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0058]實(shí)施例1
[0059]以某鎢冶煉工廠的鎢冶煉高鹽廢水處理為例,經(jīng)檢測,鎢冶煉高鹽廢水處理前TOC含量為600mg/L,pH值為3.2,TDS含量為156g/L,二氧化硅含量為52mg/L,鈣離子含量為61mg/L,鎂離子含量為87mg/L,鋁離子含量為28mg/L,氟離子含量為355mg/L,總砷含量為6.5mg/L。當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)波動時(shí),其化學(xué)組成亦存在一定的變化。
[0060]下面將通過本發(fā)明的鎢冶煉高鹽廢水處理方法對該鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行處理,處理步驟參見圖1所示,具體包括:
[0061](1)破乳-超聲-氣浮處理:將上述鎢冶煉高鹽廢水收集至廢水池中,加入破乳劑和助凝劑,以300rpm攪拌反應(yīng)30min,然后超聲處理10s,第一微納米氣泡曝氣30min后,第一靜置沉降2h,得到第一上清液(pH3~4);
[0062]其中,所述破乳劑(漾凈PYJ-301型破乳劑)是由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合而成的油溶性非離子型破乳劑,破乳劑的質(zhì)量為鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.06%;所述助凝劑為陰離子聚丙烯酰胺,助凝劑在所述鎢冶煉高鹽廢水中的添加量為0.5mg/L;所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率為20kHz,振子面表振幅為30μm;所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速為5kg/m3·h;
[0063](2)混凝-氧化-氣浮處理:將所述第一上清液收集至反應(yīng)池中,加入混凝劑、氧化劑,用氫氧化鈉將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6.5,第二微納米氣泡曝氣2h后,第二靜置沉降1h,初步除氟和有機(jī)物,得到第二上清液;
[0064]其中所述混凝劑為質(zhì)量比為5:1的聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF);所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量為0.5g/L;所述氧化劑為雙氧水,雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;所述雙氧水在所述第一上清液中的添加量為0.5g/L;第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速為8kg/m3·h;
[0065](3)多介質(zhì)過濾和樹脂深度除油:將所述第二上清液引入多介質(zhì)過濾器中經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,過濾后的第二上清液通過除油樹脂柱(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水;
[0066]所述多介質(zhì)過濾處理所用填料包括依次進(jìn)行過濾的第一填料層和第二填料層;所述第一填料層采用粒徑為2~4mm的顆?;钚蕴恐饘愉佋O(shè)而成,厚500mm,所述第二填料層采用粒徑為2~4mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成,厚800mm;所述樹脂除油處理的流速為5BV/h;所述樹脂除油處理的過程為將樹脂(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)填充到離子交換柱中,將所述多介質(zhì)過濾后的第二上清液通過泵自上而下流過填充有樹脂的離子交換柱進(jìn)行吸附,得到吸附飽和的樹脂和出水;所述離子交換柱的徑高比為1:5;所述吸附飽和的樹脂通過解吸劑進(jìn)行再生后,重復(fù)利用。
[0067]實(shí)施例2
[0068]以某鎢冶煉工廠的鎢冶煉高鹽廢水處理為例,經(jīng)檢測,鎢冶煉高鹽廢水處理前TOC含量為600mg/L,pH值為3.2,TDS含量為156g/L,二氧化硅含量為52mg/L,鈣離子含量為61mg/L,鎂離子含量為87mg/L,鋁離子含量為28mg/L,氟離子含量為355mg/L,總砷含量為6.5mg/L。當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)波動時(shí),其化學(xué)組成亦存在一定的變化。
[0069]下面將通過本發(fā)明的鎢冶煉高鹽廢水處理方法對該鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行處理,處理步驟參見圖1所示,具體包括:
[0070](1)破乳-超聲-氣浮處理:將上述鎢冶煉高鹽廢水收集至廢水池中,加入破乳劑和助凝劑,以300rpm攪拌反應(yīng)60min,然后超聲處理10s,第一微納米氣泡曝氣30min后,第一靜置沉降2h,得到第一上清液(pH3~4);
[0071]其中,所述破乳劑(漾凈PYJ-301型破乳劑)是由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合而成的油溶性非離子型破乳劑,破乳劑的質(zhì)量為鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.3%;所述助凝劑為陰離子聚丙烯酰胺,助凝劑在所述鎢冶煉高鹽廢水中的添加量為1mg/L;所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率為20kHz,振子面表振幅為30μm;所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速為5kg/m3·h;
[0072](2)混凝-氧化-氣浮處理:將所述第一上清液收集至反應(yīng)池中,加入混凝劑、氧化劑,用氫氧化鈉將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6.8,第二微納米氣泡曝氣2h后,第二靜置沉降1h,初步除氟和有機(jī)物,得到第二上清液;
[0073]其中所述混凝劑為質(zhì)量比為2:1的聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF);所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量為0.6g/L;所述氧化劑為雙氧水,雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;所述雙氧水在所述第一上清液中的添加量為1g/L;第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速為8kg/m3·h;
[0074](3)多介質(zhì)過濾和樹脂深度除油:將所述第二上清液引入多介質(zhì)過濾器中經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,過濾后的第二上清液通過除油樹脂柱(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水;
[0075]所述多介質(zhì)過濾處理所用填料包括依次進(jìn)行過濾的第一填料層和第二填料層;所述第一填料層采用粒徑為2~4mm的顆粒活性炭逐層鋪設(shè)而成,厚500mm,所述第二填料層采用粒徑為2~4mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成,厚800mm;所述樹脂除油處理的流速為5BV/h;所述樹脂除油處理的過程為將樹脂(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)填充到離子交換柱中,將所述多介質(zhì)過濾后的第二上清液通過泵自上而下流過填充有樹脂的離子交換柱進(jìn)行吸附,得到吸附飽和的樹脂和出水;所述離子交換柱的徑高比為1:5;所述吸附飽和的樹脂通過解吸劑進(jìn)行再生后,重復(fù)利用。
[0076]實(shí)施例3
[0077]以某鎢冶煉工廠的鎢冶煉高鹽廢水處理為例,經(jīng)檢測,鎢冶煉高鹽廢水處理前TOC含量為600mg/L,pH值為3.2,TDS含量為156g/L,二氧化硅含量為52mg/L,鈣離子含量為61mg/L,鎂離子含量為87mg/L,鋁離子含量為28mg/L,氟離子含量為355mg/L,總砷含量為6.5mg/L。當(dāng)生產(chǎn)出現(xiàn)波動時(shí),其化學(xué)組成亦存在一定的變化。
[0078]下面將通過本發(fā)明的鎢冶煉高鹽廢水處理方法對該鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行處理,處理步驟參見圖1所示,具體包括:
[0079](1)破乳-超聲-氣浮處理:將上述鎢冶煉高鹽廢水收集至廢水池中,加入破乳劑和助凝劑,以300rpm攪拌反應(yīng)30min,然后超聲處理10s,第一微納米氣泡曝氣30min后,第一靜置沉降2h,得到第一上清液(pH3~4);
[0080]其中,所述破乳劑(漾凈PYJ-301型破乳劑)是由烷基酚醛樹脂(AR樹脂)與聚氧乙烯、聚氧丙烯聚合而成的油溶性非離子型破乳劑,破乳劑的質(zhì)量為鎢冶煉高鹽廢水質(zhì)量的0.06%;所述助凝劑為陰離子聚丙烯酰胺,助凝劑在所述鎢冶煉高鹽廢水中的添加量為1.5mg/L;所述超聲處理所用超聲波發(fā)生裝置的頻率為20kHz,振子面表振幅為30μm;所述第一微納米氣泡曝氣的氧氣流速為5kg/m3·h;
[0081](2)混凝-氧化-氣浮處理:將所述第一上清液收集至反應(yīng)池中,加入混凝劑、氧化劑和催化劑,用氫氧化鈉將所得混合液的pH值調(diào)節(jié)至6.2,第二微納米氣泡曝氣2h后,第二靜置沉降1h,初步除氟和有機(jī)物,得到第二上清液;
[0082]其中所述混凝劑為質(zhì)量比為2:1的聚合硅酸鋁鐵(PSAF)和聚合硅酸硫酸鋁鐵(PSSAF);所述混凝劑在所述第一上清液中的添加量為1g/L;所述氧化劑為雙氧水,雙氧水的質(zhì)量濃度為30%;所述雙氧水在所述第一上清液中的添加量為1.5g/L;第二微納米氣泡曝氣的氧氣流速為8kg/m3·h;
[0083](3)多介質(zhì)過濾和樹脂深度除油:將所述第二上清液引入多介質(zhì)過濾器中經(jīng)多介質(zhì)過濾處理后,過濾后的第二上清液通過除油樹脂柱(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)進(jìn)行樹脂除油處理,得到出水;
[0084]所述多介質(zhì)過濾處理所用填料包括第一填料層和第二填料層;所述第一填料層采用粒徑為2~4mm的顆?;钚蕴恐饘愉佋O(shè)而成,厚500mm,所述第二填料層采用粒徑為2~4mm的石英砂逐層鋪設(shè)而成,厚800mm;所述樹脂除油處理的流速為3BV/h;所述樹脂除油處理的過程為將樹脂(苯乙烯-二乙烯苯基架吸附類樹脂)填充到離子交換柱中,將所述多介質(zhì)過濾后的第二上清液通過泵自上而下流過填充有樹脂的離子交換柱進(jìn)行吸附,得到吸附飽和的樹脂和出水;所述離子交換柱的徑高比為1:5;所述吸附飽和的樹脂通過解吸劑進(jìn)行再生后,重復(fù)利用。
[0085]對比例1
[0086]與實(shí)施例1的區(qū)別在于,在步驟(1)中不進(jìn)行超聲和微納米氣泡曝氣處理,其余內(nèi)容與實(shí)施例1一致。
[0087]對比例2
[0088]與實(shí)施例1的區(qū)別在于,步驟(2)中缺少混凝劑,其余內(nèi)容與實(shí)施例1一致。
[0089]對比例3
[0090]與實(shí)施例1的區(qū)別在于,缺少樹脂除油處理,其余內(nèi)容與實(shí)施例1一致。
[0091]性能測試
[0092]為了驗(yàn)證本發(fā)明技術(shù)方案的效果。按上述各實(shí)施例和對比例對鎢冶煉高鹽廢水進(jìn)行處理,然后對處理后的出水水質(zhì)進(jìn)行檢測,結(jié)果見表1。
[0093]表1實(shí)施例1~3和對比例1~3處理前后水質(zhì)分析表
[0094]
[0095]
[0096]由上表1可以看出,鎢冶煉高鹽廢水經(jīng)實(shí)施例1~33的方法處理后的出水中TOC含量小于10mg/L,重金屬、氟、硅等含量均較低,可直接蒸發(fā)結(jié)晶制備硫酸鈉或者通過常規(guī)方法進(jìn)一步除雜后進(jìn)行電滲析制備酸堿。本發(fā)明通過對高鹽廢水的深度處理,解決了鎢冶煉高鹽廢水由于雜質(zhì)較多難以進(jìn)行資源化的問題,具有重要的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
[0097]由表1結(jié)果可知,對比例1在步驟(1)不進(jìn)行超聲和微納米曝氣,其他條件與實(shí)施例1一致的情況下,出水TOC和SiO2濃度明顯上升;對比例2在步驟(2)缺少混凝劑,其他條件與實(shí)施例1一致的情況下,其出水砷、TOC和SiO2濃度明顯上升;對比例3在缺少樹脂除油環(huán)節(jié)情況下,其他條件與實(shí)施例1一致的情況下,其出水TOC濃度明顯上升到25.1mg/L。
[0098]盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明做出了詳盡的描述,但它僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例而不是全部實(shí)施例,人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其他實(shí)施例,這些實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
說明書附圖(1)
聲明:
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我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)