公布日：2023.10.27
申请日：2022.04.11
分类号：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
一种铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：添加pH调节剂调节原水的pH值，加入除氟剂进行反应；反应结束后加入混凝剂和絮凝剂进行混凝；混凝处理后进行过滤；添加碱液调节废水的pH值；经过纳滤系统分盐，得浓水和淡水；纳滤所得浓水通过气浮系统除油，使用活性炭处理，得产水；所述产水蒸发结晶，得碳酸钠固体。本发明采用“混凝+过滤+纳滤膜+气浮系统+活性炭+蒸发结晶”组合工艺，可有效除去铝矿生产废水中的氟离子、铝离子、重金属离子、COD、悬浮物、色度等，解决排放问题，且节约水资源，实现资源的有效利用。
权利要求书
1.一种铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）添加pH调节剂调节原水的pH值，加入除氟剂进行反应；（2）反应结束后加入混凝剂和絮凝剂进行混凝；（3）混凝处理后进行过滤；（4）添加碱液调节废水的pH值；（5）经过纳滤系统分盐，得浓水和淡水；（6）纳滤所得浓水通过气浮系统除油，使用活性炭处理，得产水；（7）所述产水蒸发结晶，得碳酸钠固体。
2.根据权利要求1所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，所述原水中碳酸根含量为10000～50000mg/L，钠离子含量为10000～50000mg/L，氟离子含量100～500mg/L，铝离子含量10～500mg/L，COD含量为500～3000mg/L，原水的pH值为10～12。
3.根据权利要求1或2所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（1）中，pH调节剂为盐酸；调节pH值至6～9，优选7～8。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（1）中，所述除氟剂为可溶性钙盐或可溶性镁盐，优选氟化钙。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（2）中，混凝剂为聚合氯化铝或聚合氯化铝铁，絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（2）中，混凝剂的用量为100～200mg/L，絮凝剂的用量为5～20mg/L。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（3）中，过滤器为砂滤过滤器。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（4）中，碱液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度优选为1～10wt%；pH值调节至10～13，优选为11～12。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（5）中，所得淡水回用于铝矿生产工艺用水。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，其特征在于，步骤（6）中，气浮系统采用加压溶气装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种工艺简单、投资成本低、行之有效的铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下，一种铝矿高盐高COD废水的资源化处理方法，包括以下步骤：（1）添加pH调节剂调节原水的pH值，加入除氟剂进行反应；该过程可除去废水中的氟离子、铝离子以及重金属离子；（2）反应结束后加入混凝剂和絮凝剂进行混凝；（3）混凝处理后进行过滤；该过程可去除废水中的悬浮物和絮体；（4）添加碱液调节废水的pH值；（5）经过纳滤系统分盐，得浓水和淡水；（6）纳滤所得浓水通过气浮系统除油以降低废水中COD含量；使用活性炭处理，该过程可除去水中剩余的COD并对废水脱色，得产水；（7）所述产水蒸发结晶，得碳酸钠固体。
优选地，所述原水中碳酸根含量为10000～50000mg/L，钠离子含量为10000～50000mg/L，氟离子含量100～500mg/L，铝离子含量10～500mg/L，COD含量为500～3000mg/L，原水的pH值为10～12。
优选地，步骤（1）中，pH调节剂为盐酸；调节pH值至6～9，更优选7～8。
优选地，步骤（1）中，所述除氟剂为可溶性钙盐或可溶性镁盐，通过与氟离子结合生成难溶性盐实现除氟，其用量足够除去原水中的氟离子即可；更优选氟化钙。
优选地，步骤（2）中，混凝剂为聚合氯化铝或聚合氯化铝铁，絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺。
优选地，步骤（2）中，混凝剂的用量为100～200mg/L，絮凝剂的用量为5～20mg/L。
优选地，步骤（3）中，过滤器为砂滤过滤器。
优选地，步骤（4）中，碱液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度更优选为1～10wt%；pH值调节至10～13，更优选为11～12。
优选地，步骤（5）中，所得淡水回用于铝矿生产工艺用水。通过纳滤系统将一价离子和二价离子分离，一价离子进入到淡水中，二价离子进入到浓水中。
优选地，步骤（6）中，气浮系统采用加压溶气装置。
本发明提供了一种采用以膜分离技术为核心处理含盐废水的资源化工艺，采用“混凝+过滤+纳滤膜+气浮系统+活性炭+蒸发结晶”的工艺流程，解决现有铝矿行业碱性高盐废水的高盐和COD排放不达标问题，并回收水资源。采用该铝矿行业高盐废水资源化处理工艺，可有效降低高盐废水的排放量，部分产水可回用于生产工艺用水，浓盐水经气浮和活性炭处理后可除去COD和色度，通过蒸发结晶后可生产碳酸钠，实现水资源和盐资源的高效利用。
本发明有益效果：（1）本发明采用“混凝+过滤+纳滤膜+气浮系统+活性炭+蒸发结晶”组合工艺，可有效除去铝矿生产废水中的氟离子、铝离子、重金属离子、COD、悬浮物、色度等；（2）纳滤系统分盐可高效提高盐的纯度；（3）气浮系统除油能耗低，效率高；（4）中间产水回用，解决排放问题，且节约水资源；（5）蒸发结晶得到的碳酸钠产品，实现盐资源的有效利用。
（发明人：梁晓玲;冯文平;娄金东;谢超;罗明聪;郑贤福;郭立;陈伟来;邹娟;杨清）