申請日2013.08.23
公開(公告)日2015.02.04
IPC分類號C02F9/04
摘要
本發(fā)明公開了一種高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，屬于硫酸工業(yè)廢水處理技術領域。本發(fā)明所述處理方法包括調質、沉淀及除渣工序。首先按32~40ml/m3的用量，在硫酸工業(yè)廢水中加入氨水，攪拌4~6min;再按200~320g/m3的用量加入氟化銨，繼續(xù)反應16~24min;最后將反應液泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液經濾除沉淀后可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。本發(fā)明所述方法能夠實現硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的高效清除，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，又能有效減少設備和管道的積垢和阻塞，有利于提高企業(yè)經濟效益，具有較好的應用推廣價值。
權利要求書
1.一種高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于包括調質、沉淀及除渣工序，具體包括：
A、調質：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工業(yè)廢水中加入氨水，攪拌4~6min，得反應液1;所述的硫酸工業(yè)廢水中鈣離子濃度為600~1000mg/L、氟離子濃度為200~300mg/L;加入氨水的濃度為28%，反應液1的pH值為7.0;
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應16~24min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液經濾除沉淀后可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
2.如權利要求1所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述步驟A中氨水的用量為36ml/m3。
3.如權利要求1所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述步驟A中攪拌時間為5min。
4.如權利要求1所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述步驟B中氟化銨的用量為260g/m3。
5.如權利要求1所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述步驟B中反應時間為20min。
6.如權利要求1所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述步驟C中濾除沉淀采用壓濾機進行。
7.如權利要求6所述的高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，其特征在于所述壓濾機為板框式壓濾機。
說明書
一種高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法
技術領域
本發(fā)明屬于硫酸工業(yè)廢水處理技術領域，具體涉及一種能夠高效清除硫酸工業(yè)廢水中的鈣離子，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，有效減少設備和管道積垢的方法。
背景技術
在硫酸生產的凈化工段常產生大量的酸性廢水，這些廢水經過調質處理、冷卻降溫后成為可循環(huán)水，可再返回至凈化工段繼續(xù)使用。然而，在不斷的循環(huán)使用中，水中鈣離子的含量逐漸增多，如不經過處理，由于凈化工段的高溫，會使其溶解度下降，容易造成工藝管道和設備的堵塞。此外，由于水始終處于循環(huán)使用狀態(tài)，若對鈣離子的濃度不進行有效的控制，則會形成飽和而無法使用。為了減少設備和管道積垢，同時提高凈化廢水的利用率，傳統(tǒng)工藝中常采用分流部分循環(huán)水，補充部分凈水的工藝，來實現循環(huán)水中鈣離子含量的有效控制。這一方法盡管操作簡單，也無疑增加了生產的耗水量，不利于企業(yè)生產經濟效益的提高和環(huán)境效益的改善。因此，開發(fā)一種能夠實現硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的高效清除，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，又能有效減少設備和管道積垢的方法，將具有十分重要的現實意義和應用推廣價值。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠高效清除硫酸工業(yè)廢水中的鈣離子，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，有效減少設備和管道積垢的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現的：一種高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，包括調質、沉淀及除渣工序，具體包括：
A、調質：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工業(yè)廢水中加入氨水，攪拌4~6min，得反應液1;所述的硫酸工業(yè)廢水中鈣離子濃度為600~1000mg/L、氟離子濃度為200~300mg/L;加入氨水的濃度為28%，反應液1的pH值為7.0;
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應16~24min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液經濾除沉淀后可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
本發(fā)明所述的處理方法通過在凈化廢水中添加適量氟化銨，使其與廢水中的鈣離子結合，反應生成氟化鈣作為誘導沉淀的晶核，能有效降低沉淀反應啟動所需的離子濃度，克服了凈化廢水中原有氟離子濃度不穩(wěn)定，誘導沉淀形成的晶核難以穩(wěn)定生成，從而使鈣離子沉淀不徹底，反應速度遲緩的技術問題。不但提高了鈣離子的沉積速度，更能明顯降低凈化廢水中的鈣離子濃度。本發(fā)明所述方法能夠實現硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的高效清除，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，又能有效減少設備和管道的積垢和阻塞，具有十分重要的現實意義和應用推廣價值。
具體實施方式
下面對本發(fā)明作進一步的說明，但不以任何方式對本發(fā)明加以限制，基于本發(fā)明教導所作的任何變換，本發(fā)明均落入本發(fā)明的保護范圍。
一種高效清除硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的方法，包括調質、沉淀及除渣工序，具體包括：
A、調質：按32~40ml/m3的用量，在硫酸工業(yè)廢水中加入氨水，攪拌4~6min，得反應液1;
B、沉淀：按200~320g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應16~24min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液經濾除沉淀后可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
所述步驟A中，硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的濃度為600~1000mg/L。
所述步驟A中，硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的濃度為700~800mg/L。
所述步驟A中，硫酸工業(yè)廢水中氟離子的濃度為200~300mg/L。
所述步驟A中，硫酸工業(yè)廢水中氟離子的濃度為240~260mg/L。
所述步驟A中，氨水的濃度為25~30%。
所述步驟A中，氨水的濃度優(yōu)選28%。
所述步驟A中，氨水的用量優(yōu)選36ml/m3。
所述步驟A中，攪拌時間優(yōu)選5min。
所述步驟A中，反應液的pH值為7.0。
所述步驟B中，氟化銨的用量優(yōu)選260g/m3。
所述步驟B中，反應時間優(yōu)選20min。
所述步驟C中，濾除沉淀采用壓濾機進行。
所述壓濾機為板框式壓濾機。
實施例1
A、調質：按32ml/m3的用量，在鈣離子及氟離子濃度分別為1000mg/L、260mg/L的硫酸工業(yè)廢水中加入30%濃度的氨水，攪拌4min，得反應液1，其pH值為7.0;
B、沉淀：按200g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應16min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液用板框壓濾機過濾，濾出的干渣輸送到渣場處理，濾出的清液可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
實施例2
A、調質：按36ml/m3的用量，在鈣離子及氟離子濃度分別為800mg/L、200mg/L的硫酸工業(yè)廢水中加入28%濃度的氨水，攪拌5min，得反應液1，其pH值為7.0;
B、沉淀：按260g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應20min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液用板框壓濾機過濾，濾出的干渣輸送到渣場處理，濾出的清液可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
實施例3
A、調質：按40ml/m3的用量，在鈣離子及氟離子濃度分別為600mg/L、240mg/L的硫酸工業(yè)廢水中加入25%濃度的氨水，攪拌6min，得反應液1，其pH值為7.0;
B、沉淀：按320g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應24min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液用板框壓濾機過濾，濾出的干渣輸送到渣場處理，濾出的清液可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
實施例4
A、調質：按37ml/m3的用量，在鈣離子及氟離子濃度分別為700mg/L、300mg/L的硫酸工業(yè)廢水中加入28%濃度的氨水，攪拌5.5min，得反應液1，其pH值為7.0;
B、沉淀：按280g/m3的用量，在反應液1中加入氟化銨，反應21min，得反應液2;
C、除渣：將反應液2泵入澄清池進行固液分離，上部清液可直接用于循環(huán)凈化使用，下部濁液用板框壓濾機過濾，濾出的干渣輸送到渣場處理，濾出的清液可繼續(xù)用于循環(huán)凈化使用。
本發(fā)明的工作原理
本發(fā)明所述的處理方法首先在凈化廢水中加入一定量的氨水，一方面調整廢水的酸堿平衡，另一方面可利用廢水中原含有的氟離子，產生誘導沉淀形成的晶核的前體。依據廢水中的離子濃度，進一步在反應液中添加適量氟化銨，使其與廢水中的鈣離子結合，反應生成氟化鈣作為誘導沉淀的晶核。本發(fā)明所述方法能有效降低沉淀反應啟動所需的離子濃度，克服了凈化廢水中原有氟離子濃度不穩(wěn)定，誘導沉淀形成的晶核難以穩(wěn)定生成，從而使鈣離子沉淀不徹底，反應速度遲緩的技術問題。不但提高了鈣離子的沉積速度，更能明顯降低凈化廢水中的鈣離子濃度。本發(fā)明所述方法所涉及的反應方程式如下：
HF + NH3 = NH4F
NH4F + CaSO4 = CaF2 + NH3SO4
NH4F + Ca(OH)2 = CaF2 + 2H2O + NH3
本發(fā)明所述方法能夠實現硫酸工業(yè)廢水中鈣離子的高效清除，在充分實現凈化廢水循環(huán)利用的同時，又能有效減少設備和管道積垢和阻塞，具有十分重要的現實意義和應用推廣價值。
