本發(fā)明涉及一種用沉淀法去除廢水中硫酸根的新型裝置，本裝置作為一種經(jīng)濟(jì)高效的處理單元，可廣泛用于鈦白粉、氯堿行業(yè)等含硫酸根廢水的處理。
背景技術(shù)：
目前，比較成熟的分離去除硫酸根的技術(shù)方法主要有6種，即氯化鋇法、氯化鈣法、冷凍法、碳酸鋇法、離子交換法和膜分離法。
氯化鋇法
氯化鋇法是用氯化鋇與鹽水中的硫酸根發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，由于化合物硫酸鋇的溶度積很小，所以采用該法去除效果較好，2000年前國內(nèi)大部分氯堿企業(yè)采用該方法去除硫酸根。但是，使用該方法時(shí)應(yīng)注意要防止過量，因?yàn)檫^量的氯化鋇會(huì)與電槽中的NaOH反應(yīng)生成沉淀，堵塞電槽隔膜。其最大的缺點(diǎn)是使用成本高，以100kt/a離子膜燒堿裝置為例，每年處理的成本達(dá)1100多萬元。該法可副產(chǎn)硫酸鋇。
氯化鈣法
該法是反應(yīng)生成沉淀，由于硫酸鈣的溶度積較大，尤其在鹽水中的溶解度要增大三四倍，故該法去除不如氯化鋇法法徹底，但是如果鹵水使用量不大，經(jīng)該法處理后的鹽水中的質(zhì)量濃度也可達(dá)7g/L以下的要求，一般情況下達(dá)不到5g/L以下。該法去除工藝與氯化鋇法相似，氯化鈣法去除硫酸根投資省，又因氯化鈣價(jià)格相對(duì)便宜，因此有一定的競爭力，其缺點(diǎn)是由于硫酸鈣的溶度積較大，生成的是微溶沉淀，由于鹽效應(yīng)，在飽和鹽水中溶解度高于水溶液中2～3倍。去除硫酸根的效率不高，又增加了鹽水中的鈣離子，鹽泥量增加并且很難處理，不符合國家的減排政策，效果較氯化鋇法差。
碳酸鋇法
碳酸鋇法是利用碳酸鋇與硫酸鋇的溶度積差而實(shí)現(xiàn)分離硫酸根的目的。專利號(hào)CN03133842介紹了一種用碳酸鋇去除鹽水中硫酸根的方法，該發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是：由于是重復(fù)反應(yīng)，碳酸鋇的反應(yīng)率高；較氯化鋇法除硫酸根的費(fèi)用低、安全性高；可產(chǎn)生一定量的碳酸鈉，減少精制劑(碳酸鈉)的消耗，節(jié)約碳酸鈉的購置費(fèi)用。又由于使用比氯化鋇更加廉價(jià)的碳酸鋇來除去硫酸根，使除鹽水中的硫酸根的成本更低。由于價(jià)格較低，且二者中鋇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異很大，前者為70％，后者為56％，并且反應(yīng)過程中副產(chǎn)純堿，可以降低粗鹽水精制劑使用量，因此該法引起國內(nèi)氯堿行業(yè)的關(guān)注。但是該法的缺點(diǎn)也很明顯，溶解度較小，在實(shí)際使用中經(jīng)常出現(xiàn)管道堵塞現(xiàn)象，該工藝尚不成熟，需要在生產(chǎn)中進(jìn)一步解決存在的問題。
冷凍法、離子交換法等都具有投資大，能耗高的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種含硫酸根廢水的新型處理裝置及方法，該裝置利用了文丘里管的原理，利用文丘里管產(chǎn)生的強(qiáng)真空吸力，以文丘里管內(nèi)部為主要反應(yīng)場所，使碳酸鋇幾乎可以完全與硫酸根反應(yīng)的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種含硫酸根廢水的新型處理裝置及方法，其特征在于主要包括給水泵、攪拌器、加藥泵、文丘里管、循環(huán)水槽、碳酸鋇懸濁液槽，所述給水泵下端與循環(huán)水槽相連，上端通過進(jìn)水管與文丘里管相連；所述攪拌器置于碳酸鋇懸濁液槽內(nèi)，通過不斷攪拌使懸濁液處于懸浮狀態(tài)不發(fā)生沉降；所述加藥泵下端與碳酸鋇懸濁液池相連，上端通過加藥管與文丘里管上的加藥口相連接；所述加藥口位于文丘里管上，所述加藥泵的出口與文丘里管上的加藥口相連接，所述文丘里管的進(jìn)水口通過給水泵與循環(huán)水槽連接。
進(jìn)一步地，本裝置的反應(yīng)方法為：含硫酸根廢水進(jìn)入循環(huán)水槽中，通過給水泵在水槽中循環(huán)流動(dòng)，藥劑通過加藥泵加藥管通過加藥口進(jìn)入文丘里管真空區(qū)域，經(jīng)強(qiáng)烈真空混合作用，與廢水充分接觸，經(jīng)過多次循環(huán)后，硫酸根被完全沉淀為硫酸鋇沉淀，形成懸濁液進(jìn)入循環(huán)水槽中，反應(yīng)結(jié)束后，靜置沉淀，得到處理后的上清液。
進(jìn)一步地，文丘里管上的加藥口內(nèi)徑為5-10mm，可設(shè)置一個(gè)或兩個(gè)；
進(jìn)一步地，于處理器的主體為PVC構(gòu)件或者鋼結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于將文丘里原理應(yīng)用于傳統(tǒng)碳酸鋇法除硫酸根廢水中，通過廢水與藥劑的循環(huán)接觸反應(yīng)達(dá)到去除水中硫酸根的目的。由于碳酸鋇也難溶于水，傳統(tǒng)方法中，生成的硫酸鋇將沒來得及參與反應(yīng)的碳酸鋇包裹、覆蓋，使加入的碳酸鋇無法完全參與反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)效率很低。而本發(fā)明采用文丘里管內(nèi)部真空區(qū)域作為反應(yīng)場所，其強(qiáng)混合作用可以避免傳統(tǒng)方法中的問題，使碳酸鋇與硫酸根充分混合，而使碳酸鋇除硫酸根的方法得以更實(shí)際的運(yùn)用。
本發(fā)明的另一顯著優(yōu)點(diǎn)是，反應(yīng)中產(chǎn)生的沉淀硫酸鋇純度較高，經(jīng)過適當(dāng)?shù)木铺幚砗蟊憧勺鳛樯唐烦鍪刍蚪?jīng)進(jìn)一步氧化還原轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徜^，即廢水處理所需藥劑，降低藥劑成本。
附圖說明
圖1為一種含硫酸根廢水的新型處理裝置及方法示意圖。
其中，1.給水泵，2.循環(huán)水槽，3.進(jìn)水管，4.文丘里管加藥口，5.加藥管，6.加藥計(jì)量泵，7.碳酸鋇懸濁液槽，8.攪拌器。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
請(qǐng)結(jié)合圖1，含有硫酸根的廢水進(jìn)入循環(huán)水槽2，經(jīng)給水泵1、管道3進(jìn)入文丘里噴射泵，碳酸鋇懸濁液槽7，經(jīng)加藥計(jì)量泵6、加藥管5、通過加藥口4(加藥口可設(shè)一個(gè)或兩個(gè))，進(jìn)入文丘里管真空區(qū)域，經(jīng)強(qiáng)烈真空混合作用，與廢水充分接觸，經(jīng)過多次循環(huán)后，硫酸根被完全沉淀為硫酸鋇沉淀，在反應(yīng)過程中，攪拌器8以300rad/s速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
用硫酸鈉配制含硫酸根離子濃度為12.5g/L的模擬廢水25L，置于循環(huán)水槽中，根據(jù)BaCO3+SO42--＝BaSO4+CO32-，按化學(xué)計(jì)量數(shù)1：1稱取碳酸鋇641g，加入1L水中，攪拌，配制成碳酸鋇懸濁液，調(diào)整加藥計(jì)量泵速度，緩慢加入完畢后，給水泵循環(huán)10min，沉淀，取上清液檢測SO42-濃度為120mg/L。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。