摘要：活性(xing)白土生(sheng)產(chan)工藝工藝通過(guo)現場中試篩選(xuan)，確定選(xuan)用膜(mo)過(guo)濾(lv)(lv)進行固(gu)液分離，膜(mo)過(guo)濾(lv)(lv)的(de)(de)特點是表面過(guo)濾(lv)(lv)，濾(lv)(lv)膜(mo)薄而光滑，阻力很(hen)小，膜(mo)的(de)(de)孔徑(jing)為0.1～1μm，小于(yu)SS的(de)(de)粒(li)徑(jing)，過(guo)濾(lv)(lv)后的(de)(de)SS被截留在膜(mo)表面上，不會堵(du)塞(sai)孔道。

目前國內活性白土(tu)行業生(sheng)(sheng)產工(gong)藝落(luo)后，環保設施不配(pei)套(tao)，每年向外排(pai)(pai)放的(de)污水(shui)中不僅含酸(suan)(suan)(suan)量(liang)較高而(er)且(qie)帶(dai)走(zou)大量(liang)的(de)白土(tu)懸浮(fu)顆粒。如東北某廠，活性白土(tu)設備生(sheng)(sheng)產能力為3×104t/a，實際生(sheng)(sheng)產量(liang)只(zhi)有2.2×104t/a左右，每年排(pai)(pai)放105×104t/a污水(shui)，隨污水(shui)帶(dai)走(zou)約(yue)7000t白土(tu)懸浮(fu)物（產品）和9500t酸(suan)(suan)(suan)（折合成硫酸(suan)(suan)(suan)）。這不僅嚴(yan)重污染環境而(er)且(qie)給(gei)企(qi)業造成重大的(de)經濟損失(shi)。

1污水治理工藝思路

1.1生產現狀及存在問題

活性白土(tu)生(sheng)產現狀的工藝流程如圖1。

原料膨潤土加硫酸、水進行活化反應，生成的活性白土和母液混合物中含H2SO4為3％～4％，進入水洗塔水洗，使排出的大顆粒白土的酸含量≤0.2％，然后去干燥、研
磨成活性白土產品。母液中未洗出的小顆粒白土懸浮物隨母液一起進入水洗池進一步反復水洗，將小部分酸含量≤0.2％的白土顆粒分離出來，大部分被排出的污水所帶走。

該工藝的主要缺陷是：水洗效率低、洗水耗量大、污水排量大，造成水資源浪費；由于水洗效率低，白土產品流失量大（約三分之二產品被帶走）；污水的pH1～3、SS8000～1000mg/L，嚴重超標，對環境造成嚴重污染；由于產品流失，造成資源浪費，嚴重影響企業的經濟效益。

1.2工藝過程改進

1.2.1反應漿液直接過濾

將活化反應后的漿液進行固液分離，分離后的白土濾餅再去洗滌回收，可將原工藝流失的白土的90％回收，不僅提高了活性白土的回收率，而且可大大減少洗水用量。
本工藝選用連續水平帶式真空過濾機進行固液分離，該過濾機即使在較高溫度（100～120℃）下，其材質局部更換后仍可耐酸腐蝕，而且濾餅可在過濾作業的同時進行連續水洗，降低白土產品的酸含量，最大限度地減少后續工序的洗水耗量。
反應料漿經固液分離后(hou)排出的(de)母液主要成分如表1。

表1母液主要成分

其中Al2(SO4)3·18H2O占7％左右，該母液是一種良好的水處理劑；另外，該母液還可以作為生產Al2(SO4)3小的原料。
1.2.2水洗塔溢流液進行沉降濃縮
水(shui)洗塔溢(yi)流液含白土懸(xuan)浮物(wu)2％～3％，為了(le)提高白土收率(lv)，將溢(yi)流液中(zhong)懸(xuan)浮物(wu)沉降濃(nong)縮后(hou)再去(qu)水(shui)洗池，使進(jin)水(shui)洗池的(de)白土濃(nong)度達10％～20％，提高10倍左右(you)。這樣，可大(da)(da)大(da)(da)提高水(shui)洗效率(lv)，使原(yuan)來流失的(de)白土90％得(de)以回收，同時，使排水(shui)中(zhong)SS大(da)(da)大(da)(da)降低。

2污水治理工藝

活性白土生產工藝經以上措施改進以后，流失的白土得到回收，產量增加，成本降低，可使企業的效益大為改觀，但排放污水的pH仍然超標，須經處理才能排放。處理工藝分中和及過濾兩個步驟。

2.1中和

水洗池溢流排水的pH為2～3，本工藝采用石灰為中和劑，雖然中和后產生大量石膏渣，但由于運行成本比用NaOH中和低（只有NaOH中和費用的1/5～1/6），故選用石灰作中和劑。中和后產生的乳濁液含CaSO4·2H2O、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3及CaSiO3等沉淀物，經過濾，使SS進一步降低，達到排放標準。
本工藝采用分級槽式中和器，其特點是中和劑與污水混合充分，由于各級都有機械攪拌，反應強度大，中和完全，效率較高。

2.2中和液的過濾

本工藝通(tong)過(guo)現場中試(shi)篩選，確定選用膜(mo)(mo)過(guo)濾(lv)進行固(gu)液(ye)(ye)分離(li)，膜(mo)(mo)過(guo)濾(lv)的特點是(shi)表面(mian)過(guo)濾(lv)，濾(lv)膜(mo)(mo)薄(bo)而光滑，阻力很小，膜(mo)(mo)的孔徑為0.1～1μm，小于SS的粒(li)徑，過(guo)濾(lv)后的SS被(bei)截留(liu)在膜(mo)(mo)表面(mian)上，不會堵塞孔道(dao)。所以，過(guo)濾(lv)效(xiao)率高，反沖(chong)洗容易，操作簡便，自動化程(cheng)度較高，濾(lv)液(ye)(ye)中SS含量≤50mg/L，大(da)大(da)低(di)于國家排放標準，可回(hui)用作水洗水。過(guo)濾(lv)后產生的污(wu)泥含水率約80％，再經板框壓濾(lv)后含水50％，干(gan)基含CaSO4、Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3等(deng)，經磚廠(chang)鑒定可作制磚原料(liao)，產生一定的經濟效(xiao)益。

3工(gong)藝改(gai)進及污水治(zhi)理流程(cheng)

綜上所述(shu)，針(zhen)對目(mu)前國(guo)內的落(luo)后工藝進(jin)行改進(jin)并(bing)增(zeng)加了后續(xu)污(wu)水治理工藝，其總的工藝流(liu)程如(ru)圖2所示。

首先，從(cong)(cong)反應釜出(chu)來的(de)(de)(de)(de)料(liao)(liao)漿送(song)(song)到(dao)連續水(shui)平真空帶式過濾(lv)(lv)機(ji)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)固(gu)液(ye)(ye)(ye)(ye)分(fen)離(li)，分(fen)離(li)出(chu)的(de)(de)(de)(de)母液(ye)(ye)(ye)(ye)流(liu)到(dao)母液(ye)(ye)(ye)(ye)槽(cao)(cao)，用(yong)泵送(song)(song)至(zhi)廠外綜合利用(yong)。濾(lv)(lv)餅及濾(lv)(lv)布洗水(shui)流(liu)入再(zai)(zai)漿槽(cao)(cao)，再(zai)(zai)加部(bu)(bu)(bu)分(fen)洗水(shui)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)稀釋(shi)，稀釋(shi)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)物(wu)料(liao)(liao)送(song)(song)至(zhi)水(shui)洗塔上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)，較(jiao)大顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)白(bai)土(tu)下(xia)(xia)沉(chen)(chen)到(dao)塔底加水(shui)洗滌，使酸(suan)含量(liang)≤0.2％，作為(wei)半(ban)成品(pin)從(cong)(cong)底部(bu)(bu)(bu)排(pai)出(chu)；上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)溢(yi)流(liu)液(ye)(ye)(ye)(ye)含2％～3％的(de)(de)(de)(de)小顆粒(li)白(bai)土(tu)懸浮物(wu)自流(liu)到(dao)沉(chen)(chen)降(jiang)槽(cao)(cao)上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)。在沉(chen)(chen)降(jiang)槽(cao)(cao)中(zhong)(zhong)(zhong)，白(bai)土(tu)懸浮固(gu)粒(li)逐步(bu)下(xia)(xia)沉(chen)(chen)到(dao)槽(cao)(cao)的(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)部(bu)(bu)(bu)濃(nong)縮段，上(shang)(shang)(shang)(shang)清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)從(cong)(cong)上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)溢(yi)流(liu)口排(pai)出(chu)；槽(cao)(cao)底排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)(jin)(jin)(jin)到(dao)水(shui)洗池，分(fen)階段反復(fu)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)水(shui)洗，使含白(bai)土(tu)懸浮粒(li)子的(de)(de)(de)(de)濃(nong)液(ye)(ye)(ye)(ye)酸(suan)含量(liang)≤0.2％，作為(wei)半(ban)成品(pin)排(pai)出(chu)水(shui)洗池，用(yong)漿液(ye)(ye)(ye)(ye)泵打至(zhi)干燥(zao)、磨(mo)粉工序。水(shui)洗過程(cheng)排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)溢(yi)流(liu)液(ye)(ye)(ye)(ye)呈酸(suan)性，含有少量(liang)SS，不(bu)能直接排(pai)放，需進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)；另外，沉(chen)(chen)降(jiang)槽(cao)(cao)上(shang)(shang)(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)溢(yi)流(liu)液(ye)(ye)(ye)(ye)同樣需中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)處理。生(sheng)產過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)這兩股含酸(suan)污(wu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)是在分(fen)段槽(cao)(cao)式中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)器(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)，采用(yong)石灰乳作中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)劑，中(zhong)(zhong)(zhong)和(he)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)乳濁液(ye)(ye)(ye)(ye)用(yong)泵打到(dao)膜(mo)過濾(lv)(lv)器(qi)(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)固(gu)液(ye)(ye)(ye)(ye)分(fen)離(li)，過濾(lv)(lv)過程(cheng)為(wei)連續自動操(cao)作。經過濾(lv)(lv)后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)清(qing)液(ye)(ye)(ye)(ye)含SS＜50mg/L，去回水(shui)槽(cao)(cao)，打回裝置(zhi)定向回用(yong)或(huo)排(pai)放。過濾(lv)(lv)器(qi)(qi)下(xia)(xia)部(bu)(bu)(bu)排(pai)出(chu)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)漿渣含水(shui)80％左(zuo)右(you)需用(yong)板框壓濾(lv)(lv)機(ji)進(jin)(jin)(jin)(jin)一步(bu)干化后(hou)(hou)外運至(zhi)磚廠，做制磚原料(liao)(liao)。

4經濟技術指標

我院在承擔東北某廠活性白土污水治理設計的同時，對原生產工藝進行了改進，使活性白土產量由原來的2.2×104t/a提高到3×104t/a。
現將主要技術經濟指標列述于下。

4.1處理水量、水質及回收白土量

4.1.1處理水量、水質

處理水量：3500t/d
　　
處理前、后水質見表2：

表2處理前、后水質

回收活性白土量7200t/a。

4.2原材料及動力消耗
　　
石灰（折100％CaO）：5000t/a
　　
過濾膜：200m2/a
　　
電耗：2.6×106kWh/a

4.3投資及成本
　　
工程總投資：1600萬元
　　
回收活性白土成本：790元/t（售價1050元/t）
　　
處理污水成本：2.6元/t
　　
綜合利用價(jia)值(zhi)見表(biao)3。

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