一種處理碳化硅酸性廢水的工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)境保護【技術領域】，涉及一種處理碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水的工藝方法，其特征在于：采用高濃度懸浮物預處理降懸浮物；中和絮凝沉淀；砂濾一級深度處理；超濾二級深度處理工藝步驟實現(xiàn)經(jīng)過UF超濾處理后的水pH=6-9，SS<10mg/L，COD<10mg/L，將水送到凈環(huán)水箱，作為回用水代替新水使用，產(chǎn)水率達到95%以上，超濾中濃水重新返回酸性廢水調(diào)節(jié)池。本發(fā)明能處理SS大于20000mg/L以上的高濃度懸浮物廢水，既能直接回收碳化硅資源，保證碳化硅純度，生產(chǎn)出高品質的回用水，降低建設投資和改造資金、節(jié)省運行成本、保證中水回用和沉渣資源化回收利用，可作為建筑材料、裝飾材料、環(huán)保材料及農(nóng)業(yè)改良土壤肥料用途。
【專利說明】一種處理碳化硅酸性廢水的工藝方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護【技術領域】，涉及一種工業(yè)酸性廢水凈化處理的方法，特別涉及一種處理碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水的工藝方法。
【背景技術】
[0002]碳化硅是典型的多晶型化合物，分α-碳化硅和β-碳化硅兩種。碳化硅的用途十分廣泛，在冶金、機械、電子、化工新能源諸多領域作為凈化劑、脫氧劑、硬質合金、陶瓷微粉，電子元器件、國防航天器涂層材料有著不可替代的作用。對國際、國內(nèi)各經(jīng)濟領域的用途十分廣闊。碳化硅微粉的生產(chǎn)工藝是取碳化硅原料，經(jīng)破碎，篩分，整形至(2-5)mm顆粒，再對其進行酸洗除雜、干燥等工藝，最后用磨粉機粉碎成10 μ m左右所需要的碳化硅微粉。由于碳化硅微粉要求純度很高，在生產(chǎn)過程中需要把通過碳化硅原料、水等渠道帶進到碳化硅里的鐵等雜質去除，需要用硫酸酸洗，把碳化硅里的Fe2+以Fe2 (SO4) 3硫酸鐵和FeSO4硫酸亞鐵形式存在的化合物除去，達到提純目的，然后再處理碳化硅酸性廢水，使其處理后回用，達到節(jié)水、不污染環(huán)境。目前，國內(nèi)生產(chǎn)碳化硅微粉的企業(yè)是采用傳統(tǒng)的原料中碎整形、酸洗除雜、干燥、氣流分級、成品包裝的工藝過程，存在:產(chǎn)生的酸性廢水通過沉淀池沉淀把碳化硅微粉收集，上清液酸水用石灰乳中和或直接稀釋排放掉，流失了大量的碳化硅資源及水資源，并且還污染了下游干流和土地等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了上述存在的缺陷，目的是為解決在碳化硅生產(chǎn)過程中環(huán)保、節(jié)水、資源化回收利用等問題，提供一種處理碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水的工藝方法。
[0004]本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法內(nèi)容簡述:
本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法，其特征在于:采用高濃度懸浮物預處理降懸浮物；中和絮凝沉淀；砂濾一級深度處理；超濾二級深度處理四部分；
按如下工藝步驟實現(xiàn):
(1)、高濃度懸浮物預處理降懸浮物:在高濃度懸浮物SS預處理降濁度階段，首先將碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水，與球磨后除鐵清洗水和其它設備清洗水一并送入酸性廢水調(diào)節(jié)池,在酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)進行pH值自然調(diào)節(jié)、來水均質、水量穩(wěn)定處理后，酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的水:ΡΗ=1-3、懸浮物 ss=20000mg/L、C0D=400Mg/L ；
然后通過提升泵將酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水送至自清洗過濾器，自清洗過濾器采用帶吸盤的泥水分離設備，在自清洗過濾器中除掉80%-90%以碳化硅為主的高濃度懸浮物；
過濾后的出水進入帶濾水布袋的精密過濾器，通過精密過濾器攔截> IOym的懸浮物，將總懸浮物去除率達到95%以上；
(2)、中和絮凝沉淀:精密過濾器處理后的上清液水ΡΗ=1-3，懸浮物<2000mg/l COD< 300mg/l進入平流沉淀池，經(jīng)過平流沉淀池中空氣曝氣裝置曝氣，使水中的Fe2+、SO42'C022_變化、使PH=2-3，曝氣產(chǎn)生的化學反應使Fe2+生成Fe3+使電極電位提高；上清液再通過提升泵打進中和池，在中和池內(nèi)通過投藥設備加入堿性中和劑NaOH或輕燒氧化鎂粉MgO，通過攪拌器攪拌實施中和反應，中和池中的水PH=6-9，水中懸浮物粒徑在10-200 μ m之間；中和池水通過溢流堰自流進入帶有攪拌裝置的絮凝池，首先向絮凝池中按1:50比例投加配水濃度為1%_2%溶液的無機絮凝劑聚合氯化鋁PAC，經(jīng)過5分鐘旋流再按1:50比例投加配水濃度為0.2%溶液的1800萬單位的陰離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺PAM，進入沉淀出水集水池進行絮凝沉淀，沉淀出水集水池中上清液的水PH=6-9，懸浮物〈100mg/L，C0D〈50mg/L ；
(3)、移動床過濾器一級深度處理:沉淀出水集水池中上清液的水，通過循環(huán)泵打進移動床過濾器進行一級深度處理，處理后的水直接進砂濾后集水箱，移動床過濾器采用全自動免維護砂濾設備，經(jīng)過移動床過濾器處理后的水質清亮、透澈，處理水PH=6-9，懸浮物<20mg/L, C0D<30mg/L,為進一步膜處理提供合格的前置處理水；
(4)、UF超濾二級深度處理:將移動床過濾器過濾后的水儲存在砂濾后集水箱，通過高壓循環(huán)泵把水送到UF超濾設備，高壓循環(huán)泵壓力P=0.1-0.5Mpa，經(jīng)過UF超濾處理后的水PH=6-9, SS<10mg/L，C0D〈10mg/L，將水送到凈環(huán)水箱，作為回用水代替新水使用，產(chǎn)水率達到95%以上，超濾中濃水重新返回酸性廢水調(diào)節(jié)池。
[0005]本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法，能處理SS大于20000mg/L以上的高濃度碳化硅懸浮物廢水，既能直接回收碳化硅資源，保證碳化硅純度，最大限度減少資源流失率又能降低后續(xù)懸浮物處理成本。生產(chǎn)出高品質的回用水，沉渣量少可資源化回收利用，即能降低建設投資和改造資金， 又節(jié)省大量運行成本，還能保證中水回用和沉渣資源化回收利用。作為建筑材料、裝飾材料、環(huán)保材料及農(nóng)業(yè)改良土壤肥料用途。
[0006]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1是處理碳化硅酸性廢水的工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0007]本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法是這樣實現(xiàn)的，下面結合附圖做具體說明。
[0008]見圖1，本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法，采用高濃度懸浮物預處理降懸浮物；中和絮凝沉淀；砂濾一級深度處理；超濾二級深度處理四部分，按如下工藝步驟實現(xiàn):
(I)、高濃度懸浮物預處理降懸浮物:在高濃度懸浮物SS預處理降濁度階段，將碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水,與球磨后除鐵清洗水和其它設備清洗水一并送入酸性廢水調(diào)節(jié)池，在酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)進行PH值自然調(diào)節(jié)、來水均質、水量穩(wěn)定處理后，酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的水:ΡΗ=1-3左右、懸浮物ss=20000mg/L左右、C0D=400Mg/L左右；
然后通過提升泵將酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水送至自清洗過濾器，自清洗過濾器采用帶吸盤的泥水分離設備，在自清洗過濾器中除掉80%-90%以碳化硅為主的高濃度懸浮物；
過濾后的出水進入帶濾水布袋的精密過濾器，通過精密過濾器攔截> IOym的懸浮物，將總懸浮物去除率達到95%以上，這些懸浮物主要是碳化硅超細微粉，返回板框壓濾機作為碳化硅原料回收。碳化硅價格> 4萬/噸，回收價值很大。[0009](2)、中和絮凝沉淀:精密過濾器處理后的上清液水PH=1_3，懸浮物< 2000mg/L COD < 300mg/L進入平流沉淀池，經(jīng)過平流沉淀池中空氣曝氣裝置曝氣，使水中的Fe2+、SO42' CO22^變化、使PH=2-3，曝氣產(chǎn)生的化學反應使Fe2+生成Fe3+使電極電位提高；上清液再通過提升泵打進中和池，在中和池內(nèi)通過投藥設備加入堿性中和劑NaOH或輕燒氧化鎂粉MgO，通過攪拌器攪拌實施中和反應，達到PH=6-9 ；
中和劑的選擇根據(jù)實際情況定，加NaOH中和劑反應快，形成沉渣少，但不能完全去掉Fe2+及硫酸鐵、亞鐵化合物，產(chǎn)出水易呈現(xiàn)桔黃色，只有通過后面超濾脫色，NaOH價格遠高于MgO ;由于MgO既是中和劑，又有絮凝劑、脫色劑和除臭功能，所以它能很好絮凝沉淀、除鐵、脫色、除C0D，加入MgO適合砂濾出水直接回用，不用UF超濾二段深度處理工藝流程，價格便宜，但存在沉渣稍多一些，沉渣成分以Mg2SO4為主可進一步回收利用作建筑材料和作為改良土壤用。
[0010]中和池中的水PH己顯中性，PH=6-9水中懸浮物粒徑大多在10-200 μ m之間。
[0011]中和池水通過溢流堰自流進入帶有攪拌裝置的絮凝池，為加速沉淀分離，首先向絮凝池中按1:50比例投加配水濃度為(1-2)%的無機絮凝劑聚合氯化鋁(PAC)，并觀察絮狀情況微調(diào)投入量，使懸浮物在PAC電荷作用下組成新的更大絮體，經(jīng)過5分鐘旋流再按1:50比例投加配水濃度為0.2%溶液的1800萬單位的陰離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺(PAM)，同樣觀察絮狀情況微調(diào)，這樣再進入沉淀出水集水池快速絮凝沉淀，沉淀出水集水池中上清液的水PH=6-9，懸浮物〈100mg/L，C0D〈50mg/L。采用中和劑NAOH則沉渣很少，如采用MgO則沉渣用于沉淀收集干化作建材或改良土壤。
[0012](3)、移動床過濾器一級深度處理:沉淀出水集水池中上清液的水，通過循環(huán)泵打進移動床過濾器進行一級深度處理，處理后的水直接進砂濾后集水箱，移動床過濾器采用全自動免維護砂濾設備，經(jīng)過移動床過濾器處理后的水質清亮、透澈，PH=6-9，懸浮物<20mg/L, C0D<30mg/L,為進一步膜處理提供了合格的前置處理水。
[0013](4)、UF超濾二級深度處理:將移動床過濾器過濾后的水儲存在砂濾后集水箱，通過高壓循環(huán)泵把水送到UF超濾設備，高壓循環(huán)泵壓力P=0.1-0.5Mpa，經(jīng)過UF超濾處理后的水各項指標都能達到企業(yè)回用水標準PH=6-9，SS<10mg/L，C0D〈10mg/L，將水送到凈環(huán)水箱，作為回用水代替新水使用。產(chǎn)水率能達到95%以上，超濾中濃水重新返回酸性廢水調(diào)節(jié)池。
[0014]采用本發(fā)明處理碳化硅酸性廢水的工藝方法處理碳化硅酸性廢水:1、能處理高濃度懸浮物廢水
一般酸性廢水處理大多數(shù)針對SS〈1000mg/L，本發(fā)明由于在中和處理前段增設處理高濃度懸浮物工藝技術，而且能處理SS大于20000mg/L以上的懸浮物，既能直接回收碳化娃資源，保證碳化硅純度，最大限度減少資源流失率又能降低后續(xù)懸浮物處理成本。
[0015]2、本發(fā)明能達到處理后的水能直接引進膜組合技術，從而生產(chǎn)出高品質的回用水，直接代替新水用在生產(chǎn)中，而其它方式處理的前置水容易產(chǎn)生易膜污染物、碳酸鹽類污染物質，造成膜污染，不能進入膜設備深度處理所以實現(xiàn)不了處理水回收利用。
[0016]3、沉渣量少，可資源化回收利用
本發(fā)明由于首先處理掉90%以上以碳化硅為主的懸浮物，所以中和處理時不能產(chǎn)生大量阻礙中和處理的化合物及其它不利中和反應的其他離子或鹽類化合物，從而降低中和藥劑和其它藥劑的投入量，減少運行成本。
[0017]4、本發(fā)明由于藥劑采用疏水性物質，粘度系數(shù)小，不過中和的中和劑，可實現(xiàn)一次中和短流程工藝，減少石灰乳二次中和很多缺點，即能降低建設投資和改造資金，又節(jié)省大量運行成本，還能保證中水回用和沉渣資源化回收利用。作為建筑材料、裝飾材料、環(huán)保材料及農(nóng)業(yè)改良土壤肥 料用途。
【權利要求】
1.一種處理碳化硅酸性廢水的工藝方法，其特征在于:采用高濃度懸浮物預處理降懸浮物；中和絮凝沉淀；砂濾一級深度處理；超濾二級深度處理四部分； 按如下工藝步驟實現(xiàn): (1)、高濃度懸浮物預處理降懸浮物:在高濃度懸浮物SS預處理降濁度階段，首先將碳化硅生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的酸性廢水，與球磨后除鐵清洗水和其它設備清洗水一并送入酸性廢水調(diào)節(jié)池,在酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)進行pH值自然調(diào)節(jié)、來水均質、水量穩(wěn)定處理后，酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的水:ΡΗ=1-3、懸浮物 ss=20000mg/L、C0D=400Mg/L ； 然后通過提升泵將酸性廢水調(diào)節(jié)池內(nèi)的酸性廢水送至自清洗過濾器，自清洗過濾器采用帶吸盤的泥水分離設備，在自清洗過濾器中除掉80%-90%以碳化硅為主的高濃度懸浮物； 過濾后的出水進入帶濾水布袋的精密過濾器，通過精密過濾器攔截> IOym的懸浮物，將總懸浮物去除率達到95%以上； (2)、中和絮凝沉淀:精密過濾器處理后的上清液水ΡΗ=1-3，懸浮物<2000mg/L、COD< 300mg/L進入平流沉淀池，經(jīng)過平流沉淀池中空氣曝氣裝置曝氣，使水中的Fe2+、SO42'C022_變化、使PH=2-3，曝氣產(chǎn)生的化學反應使Fe2+生成Fe3+使電極電位提高；上清液再通過提升泵打進中和池，在中和池內(nèi)通過投藥設備加入堿性中和劑NaOH或輕燒氧化鎂粉MgO，通過攪拌器攪拌實施中和反應，中和池中的水PH=6-9，水中懸浮物粒徑在10-200 μ m之間； 中和池水通過溢流堰自流進入帶有攪拌裝置的絮凝池，首先向絮凝池中按1:50比例投加配水濃度為1%_2%溶液的無機絮凝劑聚合氯化鋁PAC，經(jīng)過5分鐘旋流再按1:50比例投加配水濃度為0.2%溶液的1800萬單位的陰離子高分子絮凝劑聚丙烯酰胺PAM，進入沉淀出水集水池進行絮凝沉淀，沉淀出水集水池中上清液的水PH=6-9，懸浮物〈100mg/L，C0D〈50mg/L ； (3)、移動床過濾器一級深度處理:沉淀出水集水池中上清液的水，通過循環(huán)泵打進移動床過濾器進行一級深度處理，處理后的水直接進砂濾后集水箱，移動床過濾器采用全自動免維護砂濾設備，經(jīng)過移動床過濾器處理后的水質清亮、透澈，處理水PH=6-9，懸浮物<20mg/L, C0D<30mg/L,為進一步膜處理提供合格的前置處理水； (4)、UF超濾二級深度處理:將移動床過濾器過濾后的水儲存在砂濾后集水箱，通過高壓循環(huán)泵把水送到UF超濾設備，高壓循環(huán)泵壓力P=0.1-0.5Mpa，經(jīng)過UF超濾處理后的水PH=6-9, SS<10mg/L，C0D〈10mg/L，將水送到凈環(huán)水箱，作為回用水代替新水使用，產(chǎn)水率達到95%以上，超濾中濃水重新返回酸性廢水調(diào)節(jié)池。
【文檔編號】C02F9/04GK103755075SQ201410040693
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權日:2014年1月28日
【發(fā)明者】王濤, 莊梓原, 莊小奕, 康澤群 申請人:鞍山宏源環(huán)能科技有限公司, 鞍山宏源環(huán)能工程有限公司