申请日2014.08.11
公开(公告)日2016.02.17
IPC分类号C02F9/04; C02F11/00
摘要
本发明实施例公开了一种水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法,包括步骤有：第一次压滤、第一次沉淀、第二次压滤、酸溶、第三次压滤、碱溶、第四次压滤、第二次沉淀和第五次压滤采用本发明所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，处理工艺简单、无二次污染，并且对废水中的资源进行了有效回收利用。
权利要求书
1.一种水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)第一次压滤：将废水用压滤机压滤分离得第一次滤液和第一次滤渣;
(2)第一次沉淀：向第一次滤液中添加絮凝剂沉淀，将pH调至10-11;
(3)第二次压滤：将经过(2)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第二滤液和第二滤渣;然后在第二滤液中添加草酸，将pH值调至7进行沉降，得工业用水;
(4)酸溶：在第二滤渣中添加钙镁捕捉剂，将pH值调至7;
(5)第三次压滤：将经过(4)处理后所得的液体所得用压滤机压滤分离得第三滤液和第三滤渣;
所述第三滤液经浓缩、结晶后，得工业用硫酸镁;
所述第三滤渣为石膏;
(6)碱溶：将第一滤渣采用湿法或干法处理;
(7)第四次压滤：将经过(6)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第四滤液和第四滤渣;
所述第四滤渣沸水冲洗后，然后再经850-950℃煅烧，粉碎、分级处理后得富铈抛光粉;或者经酸溶、分级萃取、沉淀、焙烧处理后得稀土及贵金属氢氧化物或氧化物;
(8)第二次沉淀：在第四滤液中添加铅捕捉剂;
(9)第五次压滤：将经过(8)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第五滤液和第五滤渣分离;
所述第五次滤液经处理后得水玻璃、硅酸钠或纳米二氧化硅、白炭黑、硅溶胶;
所述第五滤渣作为化工原料使用。
2.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述第一次压滤、第二次压滤、第三次压滤、第四次压滤和第五次压滤步骤中，压滤机的压力控制都在6-8MPa，保压时间为1-2H。
3.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述的第一次沉淀步骤中，所加的絮凝剂为生石灰，并且生石灰中CaO的重量含量不低于98%;
沉淀时间为1-2H。
4.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述酸溶步骤中：所述钙镁捕捉剂为稀硫酸，其为质量百分比为25%的工业级硫酸。
5.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述碱溶步骤中湿法具体为：将第一滤渣加入到30%-50%强碱溶液反应釜中，所述反应釜中温度保持在120-160℃，压强保持在2-5MPa，时间3-5H;
加入的强碱为质量分数为98%的工业级氢氧化钠或氢氧化钾，并且加入的强碱与所述第一滤渣的配比根据所述第一滤渣中二氧化硅的含量决定，其中二氧化硅与强碱的质量比例控制在3:1-1:1。
6.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述碱溶步骤中干法具体为：将第一滤渣干燥后与强碱配比后，在1400℃熔融，熔块冷却后，粉碎成320目，用沸水在高压下溶解，压强保持在4MPa，时间3H，所述强碱为质量分数为98%的工业级碳酸钠或碳酸钾。
7.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述第二次沉淀步骤中，所述铅捕捉剂为质量分数为98%的工业级硫化钠或者硫化钾。
8.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述第五滤渣为不溶于水的重金属盐硫化铅。
9.根据权利要求1所述的水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，其特征在于：
所述压滤机为板框压滤机。
说明书
水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法
技术领域
本发明涉及一种化工生产技术领域，尤其涉及一种水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法。
背景技术
人造水晶实际上就是高铅玻璃，就是在普通玻璃里加入24%的氧化铅，就会得到亮度和透明度与天然水晶类似的人造水晶。在切割、滚磨、打孔、抛光等机械加工过程中产生的冷却废水，含有大量的硫酸镁、氟化物、玻璃粉、树脂粉、废胶粉、抛光粉和金刚砂等，对加工当地的水环境和土壤造成严重污染。目前废水处理方式为：废水的处理方式为添加铝基絮凝剂沉淀然后自然沉降，上清液用于水晶加工循环利用，沉淀废渣集中填埋或作为填料制成免烧砖。以上处理方式存在于以下缺点：
1、废水中添加铝基絮凝剂，虽然可以加速其中悬浮颗粒沉降速度，除去部分水中固体不溶物，但是不能除去能溶于水中的大量的硫酸根、镁离子、氟离子、重金属离子;
2、利用自然沉降法，效率低，效果差，不能保证上清液中固体粒子除去率，做抛光冷却液，会造成产品划伤;
3、上清液含有高浓度硫酸根、镁离子用于再次抛光冷却液时由于导热效率下降而减低抛光质量;
4、引入铝离子进入水体，造成新的污染源;
5、废渣简单填埋对当地的水环境和突然造成二次污染;
6、对废水中的丰富资源丢弃，造成资源浪费;
7、利用废渣为填料做成免烧砖，不但是国家明文规定淘汰产业，而且由于废渣中含有大量的低燃点有机物在三四百度会释放出致命有毒气体;低熔点玻璃粉也造成砖的耐火温度降到八百度，不但对环境产生二次污染，还会产生新的安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，处理工艺简单、无二次污染，并且对废水中的资源进行了有效回收利用。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种水晶加工废水综合处理及资源回收利用的方法，包括如下步骤：
(1)第一次压滤：将废水用压滤机压滤分离得第一次滤液和第一次滤渣;
(2)第一次沉淀：向第一次滤液中添加絮凝剂沉淀，将pH调至10-11;
(3)第二次压滤：将经过(2)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第二滤液和第二滤渣;然后在第二滤液中添加草酸，将pH值调至7进行沉降，得工业用水;
(4)酸溶：在第二滤渣中添加钙镁捕捉剂，将pH值调至7;
(5)第三次压滤：将经过(4)处理后所得的液体所得用压滤机压滤分离得第三滤液和第三滤渣;
所述第三滤液经浓缩、结晶后，得工业用硫酸镁;
所述第三滤渣为石膏;
(6)碱溶：将第一滤渣采用湿法或干法处理;
(7)第四次压滤：将经过(6)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第四滤液和第四滤渣;
所述第四滤渣沸水冲洗后，然后再经850-950℃煅烧，粉碎、分级处理后得富铈抛光粉;或者经酸溶、分级萃取、沉淀、焙烧处理后得稀土及贵金属氢氧化物或氧化物;
(8)第二次沉淀：在第四滤液中添加铅捕捉剂;
(9)第五次压滤：将经过(8)处理后所得的液体用压滤机压滤分离得第五滤液和第五滤渣分离;
所述第五次滤液经处理后得水玻璃、硅酸钠或纳米二氧化硅、白炭黑、硅溶胶;
所述第五滤渣作为化工原料使用。
对于上述技术方案的改进，所述第一次压滤、第二次压滤、第三次压滤、第四次压滤和第五次压滤步骤中，压滤机的压力控制都在6-8MPa，保压时间为1-2H。
对于上述技术方案的进一步改进，所述的第一次沉淀步骤中，所加的絮凝剂为生石灰，并且生石灰中CaO的重量含量不低于98%;沉淀时间为1-2H。
对于上述技术方案的进一步改进，所述酸溶步骤中：所述钙镁捕捉剂为稀硫酸，其为质量百分比为25%的工业级硫酸。
对于上述技术方案的进一步改进，所述碱溶步骤中湿法具体为：将第一滤渣加入到30%-50%强碱溶液反应釜中，所述反应釜中温度保持在120-160℃，压强保持在2-5MPa，时间3-5H;
加入的强碱为质量分数为98%的工业级氢氧化钠或氢氧化钾，并且加入的强碱与所述第一滤渣的配比根据所述第一滤渣中二氧化硅的含量决定，其中二氧化硅与强碱的质量比例控制在3:1-1:1。
对于上述技术方案的进一步改进，所述碱溶步骤中干法具体为：将第一滤渣干燥后与强碱配比后，在1400℃熔融，熔块冷却后，粉碎成320目，用沸水在高压下溶解，压强保持在4MPa，时间3H，所述强碱为质量分数为98%的工业级碳酸钠或碳酸钾。
对于上述技术方案的进一步改进，所述第二次沉淀步骤中，所述铅捕捉剂为质量分数为98%的工业级硫化钠或者硫化钾。
对于上述技术方案的进一步改进，所述第五滤渣为不溶于水的重金属盐硫化铅。
对于上述技术方案的进一步改进，所述压滤机为板框压滤机。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：通过以上处理工艺，水晶加工废水进行无害处理，避免对当地的水环境和土壤的污染;对废水中资源进行回收实现循环经济，处理工艺过程具有工艺简单、节能耗、无二次污染等优点，具体为：
(1)工艺设备简单
只需要反应釜、压滤机以及干燥设备，设备购买方便不需要投资大型复杂设备，基础建设周期短，投资灵活，投资少可以回收初级化工产品，高投资可以生产高档化工产品，见效快;如水处理设备比污水处理厂投资和运营成本低;
(2)废渣处理用药剂简单
处理固体废弃物使用药剂采购简单，在普通化工市场可以直接购买，经过调配可以处理使用，不需复杂的处理工艺，降低废弃物处理成本;所有药剂无毒，可以循环利用或直接成为副产物的原材料组份，实现零排放，无二次污染;
(3)本工艺能彻底解决废渣污染问题，实现98%以上废渣资源再利用，能回收硫酸镁、硫酸钙、硫化铅、硅酸盐、稀土元素等实现循环经济，不会造成二次污染;
(4)处理过程节能减耗
在处理工艺过程中大部分工艺都在常温常压下完成反应，只有在个别工序需要高温高压，最高反应温度在二百度左右，不需要上千度反应工艺，另本工艺已经作了化学热能回收利用工艺设计，降耗30%左右。