后处理外排水氯根治理方法浅析

朱德坤

摘 要：本文针对钛白粉后处理生产工艺外排水氯根的来源，着重分析原因并从末端及源头提出了多项治理方案。目的是解决外排水氯根超标问题，防止发生环保事故。

关键词：氯根；外排水；源头治理；末端治理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.016

1 前言

氯离子是水中最常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂。它很容易被金属表面的氧化膜吸附，这时膜中的氧离子被氯根所替代，因而形成可溶性的氯化物，使氧化膜遭到破坏，加快金属表面的腐蚀速度。高氯根水对金属，特别是不锈钢材料，具有强烈的腐蚀作用。高氯根水同时也不适宜于作为引用水、农作物灌溉水、工业用水等。因此国家对排放水中的氯根有特殊的要求，一般要小于400ppm；若进入处理池，要求要小于1000ppm。

钛白粉后处理工序外排水氯根也较高，因此如何降低外排水中氯根含量，或如何处理高氯根水，如何解决高氯根废水排放问题是分析研究的重点。

2 氯根来源分析

后处理高氯根水中氯根主要来自于二氧化钛半成品中的氯根，一方面是由四氯化钛氧化反应过程中根据工艺需要加入的岩盐引入的；另一方面，产生的尾气中氯气有部分夹杂在二氧化钛半成品中，少量四氯化钛未反应完全产生的氯氧化物也会产生氯根。根据生产过程中取样检测，岩盐带入浆料中的氯根约占总量的60%，二氧化钛夹带的氯根约占总量的40%。

3 氯根治理方案

治理后处理高氯根废水时，第一种是末端治理，在后处理工序采取措施，提高高氯根废水中的氯根含量，降低高氯根废水的产生量，收集高氯根废水对其进行综合处理；另一种是从源头治理，采用“釜底抽薪”的方法降低氧化浆料中的氯根含量，从而降低后处理外排水中的氯根含量。

3.1 末端治理方案

3.1.1 对分散后的浆料进行过滤，分离出高氯根母液

将后处理工序分散后的浆料进行过滤，分离出一部分高浓度氯根母液；过滤出的滤饼再打浆，然后经过砂磨、分级、包膜工序。分离母液后，可使系统中的氯根含量降低60%。

此方案在后处理分散工序过滤，可降低后续系统中的氯根含量，使最终外排水氯根浓度降低到1000ppm以下，能够满足废水排放要求。

3.1.2 改变过滤洗涤工艺，降低外排水氯根含量

在洗涤过滤工序用第一台真空转鼓过滤机处理，不进行洗涤，高浓度氯根滤液作为母液另行处理；物料经过再打浆后再用第二台真空转鼓过滤机洗涤过滤，所得滤液低于1000ppm以下，可以达到废水直接排放标准。

在末端治理方案中，后处理系统中的氯根总量并未减少，只是通过工艺的改变得到少量富集的高氯根的母液，剩余的氯根虽然进入废水中，但是氯根浓度较低，可以直接外排。末端治理方案需要处理少量高氯根母液，高氯根母液可以输送到净化工序高氯根水池实现循环使用，多余的部分因不含有害物质，可另行环保处理。

3.2 源头治理方案

源头治理方案，是通过工艺技术创新或工艺参数调整，控制进入氧化系统中的氯化物含量，已达到从源头减少废水中氯根含量。源头治理方案可从以下几方面着手：

3.2.1 改进控制工艺，降低岩盐加入量

在氧化工序生产过程中，使用岩盐冲刷冷却导管来提高导管的换热效率，以满足工艺上对物料的冷却要求；在生产工艺控制上通过调整岩盐加入量来实现对袋滤器入口温度的控制。因此，可以通过工艺技术创新，减少岩盐加入量或是用其它物质代替岩盐的冲刷作用。

（1）提高袋滤器入口温度，降低岩盐加入量。提高袋滤器入口温度可相应的降低氧化系统岩盐加入量，使岩盐进入浆料中的氯根含量降低。袋滤器入口温度在一定范围内变化时，袋滤器入口温度每升高5℃，对应岩盐加入量可降低16%，可使废水中氯根含量降低30ppm。

（2）用其它物质代替岩盐作为冷却导管冲刷介质。选择其它不含氯根的物质来代替岩盐作为冷却导管冲刷介质，能够从根本上避免氯根的引入。据专利介绍，常用的岩盐替代物有烧结或压制的二氧化钛粒子和高温惰性物质如金刚砂等。用金刚砂代替岩盐，在后续工序中要将金刚砂从二氧化钛中分离出去，需要增加新设备。利用二氧化钛粒子代替岩盐，则不存在二次分离的问题，是最好的工艺技术创新选择。

3.2.2 提高脱氯效果，降低产物二氧化钛中夹带的氯气量

保持袋滤器底部有一定的料位，作为料封来防止尾气中的氯气直接通过下料管道进入打浆系统，或者选择脱氯设备，降低二氧化钛夹带的氯气量。

4 結论

通过分析后处理外排水氯根治理方法，既有源头治理方案又有末端治理方案，目前末端治理方案已经应用于实际生产中，取得了明显的改善效果。但是源头治理才是解决问题的根本之道，因此要进一步对钛白生产工艺进行技术创新改造，争取将源头治理方案早日应用于生产实践，实现清洁生产目标。

参考文献：

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[2]Alan Roger Eaton， Rajeev Lochan Gorowara， et al. Process for producing titanium dioxide particles having reduced chlorides： US，8114377B2[P].2012-2-14.

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