试述废水处理关于海绵钛厂酸性生产废水处理和回用一般

论文导读：
【摘 要】 通过工程实例，阐述了某大型海绵钛厂酸性生产废水的处理和回用，对海绵钛厂酸性生产废水的处理提供了积极的参考价值。
【关键词】 酸性生产废水处理 回用 循环冷却水系统
某大型新建海绵钛厂建设规模为15kt/a海绵钛，采用镁还原-真空蒸馏法工艺，引进乌克兰先进的生产技术。厂区设置一套生产废水排水管网，主要收集各车间酸性生产废水、循环冷却水系统排污和溢流水。根据《镁、钛工业污染物排放标准》（GB25468-2010）的有关要求，海绵钛厂生产废水需进行处理，处理达标后回用或排放。目前，我国的海绵钛厂生产废水处理只是简单的中和、混凝、沉淀后排放，没有进行有效的废水资源化利用。面对日益紧缺的淡水资源，生产废水的再生利用是从资源再生利用的角度出发，最有效的减少资源消耗，减少废弃物排放，从而达到保护环境的目的。
1 生产废水来源
海绵钛厂生产废水主要来源：氯化车间氯化物升华物清洗废水；精制车间氯化物升华物清洗废水；氯压机室升华物清洗废水；氯化及精制尾气处理系统的尾气废气洗涤废水；电解及还蒸尾气处理系统的洗涤塔冲洗废水；各车间设备及地面清洗废水；各循环冷却水系统的排污和溢流水，包括旁滤排污、补水处理排污和系统连续排污；生产过程中跑、冒、滴、漏的废液；初期雨水冲刷、溶解地面污染物进入生产废水系统等。除循环冷却水系统的排污和溢流水外，其余的生产废水均呈酸性。
2 酸性生产废水水质
海绵钛厂工艺车间排出的生产废水主要是酸性废水，产生的车间主要有氯化车间、精制车间、氯压机室、液氯贮库、氯化及精制尾气处理、电解及还蒸尾气处理等。
氯化车间氯化物升华物清洗废水水质：酸性废水PH=1～5；0.905%的HCl；1.11%的可溶性盐（NaCl、MgCl2、FeCl2、CaCl2、MnCl2等）；1.715%的不溶物（TiO2、Al（OH）

3、H2TiOAl2OFe（OH）3等）。

精制车间氯化物升华物清洗废水水质：酸性废水PH=1～5；0.5%的HCl；0.34%H2TiO3等。
氯压机室升华物清洗废水水质：酸性废水PH=1～5；0.004%的HCl；1.307%的NaCl；1.937%的MgCl2；

3.922%D的KCl；0.116%的CaF2；0.232%MgO等。

液氯贮库设备及地面清洗废水：酸性废水PH=1～5；0.805%的HCl；0.953%的不溶物（TiO

2、H2TiO3、Al2O3等）。

氯化及精制尾气处理设备及地面清洗废水：酸性废水PH= 1～5；0.82%的HCl；1.13%的可溶性盐（NaCl、MgCl

2、CaClMnCl2等）。

电解及还蒸尾气处理设备及地面清洗废水：酸性废水PH=1～5；0.90%的HCl；1.15%的可溶性盐（NaCl、MgCl

2、CaClMnCl2等）。

因此，海绵钛厂生产废水的主要特点是酸性废水和盐，主要污染因子是HCl、NaCl、MgCl

2、TiO2等，水质指标见 （表1 ）。

3 酸性生产废水的处理和回用

3.1 初期雨水截流

本工程采用的是雨污分流制，厂区内有重金属及其它有毒（如酸、碱等）物质污染物的地面初期雨水应收集处理，初期雨水池容积可按可能造成污染区域的面积和10～15mm降水量计算确定。
雨水管网末端设置雨水截流井，并安装电动闸门和在线监测装置，主要监测因子包括PH值、悬浮物（SS）、化学需氧量（CODcr）、氨氮（NH3-N）、全盐量（由人工取样化验室监测）等。当在线监测因子超标时，雨水通过电动闸门控制进入初期雨水收集池贮存，经污水泵提升至生产废水处理系统处理，处理达标后回用；当在线监测因子达标时，全部雨水通过电动闸门直接排入水体。初期雨水截流工艺流程图见 （图1）。

3.2 酸性生产废水处理和回用

酸性生产废水处理常用的工艺为中和法，这种方法具有系统简单，工艺成熟可靠，费用低等特点。考虑系统运行成本，通常中和剂的选择与海绵钛生产工艺的尾气洗涤采用的中和剂相同，一般为液碱、石灰乳等。本工程尾气洗涤采用的是氢氧化钠，故中和剂选用氢氧化钠。通过PH值在线监测，由计量泵自动调节碱液投加量，采用40%的NaOH溶液，由工艺专业供给。
废水中的悬浮物（SS）可采用传统的混凝、沉淀、过滤处理工艺进行处理，选择成套的一体化处理设备。生产废水一体化处理装置论文导读：工业循环冷却水处理设计规范》（GB50050-2007）的要求。本项目酸性生产废水处理回用工艺流程采用中和、混凝、沉淀、过滤、反渗透；工艺流程图（图2）。4运行状况目前，该大型海绵钛厂已建成投产，酸性生产废水处理系统已投入使用，处理后的生产废水水质指标达标，回用至循环水补水系统，循环冷却水系统运行状况良好，满足
加药装置采用计量泵投加氯化铝和聚丙烯酰胺。该成套处理工艺和设备集加药系统、混合反应、沉淀、过滤、自动控制为一体，具有结构紧凑、占地面积小、组合性强、操作简单、适应性强、处理效果稳定等特点。氯化盐类（Cl-）采用反渗透处理工艺进行处理，产生的浓盐水送至生产工艺的废盐水池。
回用水系统设置一套在线监测设施，对主要监测因子进行在线监测，主要监测因子包括PH值、悬浮物（SS）、化学需氧量（CODcr）、氨氮（NH3-N）、全盐量（由人工取样化验室监测）等。在线监测因子通过数据采集，在值班摘自：学生论文www.7ctime.com
室显示和报警。当水质指标达标时，生产废水处理后回用；当水质指标不达标时，系统报警，不达标的生产废水返回生产废水调节池进行再处理，直至达标。
生产废水处理达标后，回用于厂区的循环水补水系统，水质指标应满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB50050-2007）的要求。
本项目酸性生产废水处理回用工艺流程采用中和、混凝、沉淀、过滤、反渗透；工艺流程图（图2）。
4 运行状况
目前，该大型海绵钛厂已建成投产，酸性生产废水处理系统已投入使用，处理后的生产废水水质指标达标，回用至循环水补水系统，循环冷却水系统运行状况良好，满足工艺专业用水要求；同时降低了海绵钛厂生产新水用量，提高了生产用水重复利用率，生产用水重复利用率由9

4.5%提高至96.3%；每年减少废水排放量约为50万吨，有效的保护了周边环境。

5 结语
通过工程实例，了解了海绵钛厂酸性生产废水的处理和回用方法，对海绵钛新建厂或改造厂提供了积极的参考价值。海绵钛厂是用水大户，其单位产品总用水量指标大于氧化铝厂、电解炭素厂的相应指标，因此生产废水的回用是降低新水用量的有效方法之一。但酸性生产废水处理系统仍有待进一步改进，在系统的运行过程中需进一步深化研究、完善。
参考文献：
中华人民共和国环境保护部：GB25468-2010镁、钛工业污染物排放标准.北京：中国环境科学出版社，2010.
：GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范.北京：中国计划出版社，2008.