公布日：2023.10.27

申請日：2022.04.11

分類號：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調節劑調節原水的pH值，加入除氟劑進行反應；反應結束后加入混凝劑和絮凝劑進行混凝；混凝處理后進行過濾；添加堿液調節廢水的pH值；經過納濾系統分鹽，得濃水和淡水；納濾所得濃水通過氣浮系統除油，使用活性炭處理，得產水；所述產水蒸發結晶，得碳酸鈉固體。本發明采用“混凝+過濾+納濾膜+氣浮系統+活性炭+蒸發結晶”組合工藝，可有效除去鋁礦生產廢水中的氟離子、鋁離子、重金屬離子、COD、懸浮物、色度等，解決排放問題，且節約水資源，實現資源的有效利用。

權利要求書

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調節劑調節原水的pH值，加入除氟劑進行反應；（2）反應結束后加入混凝劑和絮凝劑進行混凝；（3）混凝處理后進行過濾；（4）添加堿液調節廢水的pH值；（5）經過納濾系統分鹽，得濃水和淡水；（6）納濾所得濃水通過氣浮系統除油，使用活性炭處理，得產水；（7）所述產水蒸發結晶，得碳酸鈉固體。

2.根據權利要求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.根據權利要求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調節劑為鹽酸；調節pH值至6～9，優選7～8。

4.根據權利要求1~3中任一項所述的鋁礦高鹽高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，優選氟化鈣。

5.根據權利要求1~4中任一項所述的鋁礦高鹽高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.根據權利要求1~5中任一項所述的鋁礦高鹽高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.根據權利要求1~6中任一項所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（3）中，過濾器為砂濾過濾器。

8.根據權利要求1~7中任一項所述的鋁礦高鹽高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選為1～10wt%；pH值調節至10～13，優選為11～12。

9.根據權利要求1~8中任一項所述的鋁礦高鹽高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工藝用水。

10.根據權利要求1~9中任一項所述的鋁礦高鹽高COD廢水的資源化處理方法，其特征在于，步驟（6）中，氣浮系統采用加壓溶氣裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種工藝簡單、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。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下，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調節劑調節原水的pH值，加入除氟劑進行反應；該過程可除去廢水中的氟離子、鋁離子以及重金屬離子；（2）反應結束后加入混凝劑和絮凝劑進行混凝；（3）混凝處理后進行過濾；該過程可去除廢水中的懸浮物和絮體；（4）添加堿液調節廢水的pH值；（5）經過納濾系統分鹽，得濃水和淡水；（6）納濾所得濃水通過氣浮系統除油以降低廢水中COD含量；使用活性炭處理，該過程可除去水中剩余的COD并對廢水脫色，得產水；（7）所述產水蒸發結晶，得碳酸鈉固體。

優選地，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。

優選地，步驟（1）中，pH調節劑為鹽酸；調節pH值至6～9，更優選7～8。

優選地，步驟（1）中，所述除氟劑為可溶性鈣鹽或可溶性鎂鹽，通過與氟離子結合生成難溶性鹽實現除氟，其用量足夠除去原水中的氟離子即可；更優選氟化鈣。

優選地，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。

優選地，步驟（3）中，過濾器為砂濾過濾器。

優選地，步驟（4）中，堿液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的濃度更優選為1～10wt%；pH值調節至10～13，更優選為11～12。

優選地，步驟（5）中，所得淡水回用于鋁礦生產工藝用水。通過納濾系統將一價離子和二價離子分離，一價離子進入到淡水中，二價離子進入到濃水中。

優選地，步驟（6）中，氣浮系統采用加壓溶氣裝置。

本發明提供了一種采用以膜分離技術為核心處理含鹽廢水的資源化工藝，采用“混凝+過濾+納濾膜+氣浮系統+活性炭+蒸發結晶”的工藝流程，解決現有鋁礦行業堿性高鹽廢水的高鹽和COD排放不達標問題，并回收水資源。采用該鋁礦行業高鹽廢水資源化處理工藝，可有效降低高鹽廢水的排放量，部分產水可回用于生產工藝用水，濃鹽水經氣浮和活性炭處理后可除去COD和色度，通過蒸發結晶后可生產碳酸鈉，實現水資源和鹽資源的高效利用。

本發明有益效果：（1）本發明采用“混凝+過濾+納濾膜+氣浮系統+活性炭+蒸發結晶”組合工藝，可有效除去鋁礦生產廢水中的氟離子、鋁離子、重金屬離子、COD、懸浮物、色度等；（2）納濾系統分鹽可高效提高鹽的純度；（3）氣浮系統除油能耗低，效率高；（4）中間產水回用，解決排放問題，且節約水資源；（5）蒸發結晶得到的碳酸鈉產品，實現鹽資源的有效利用。

（發明人：梁曉玲;馮文平;婁金東;謝超;羅明聰;鄭賢福;郭立;陳偉來;鄒娟;楊清）