硫酸法钛白废水处理的设计注意事项

2.2中和反应及沉降

钛白酸性废水中主要污染物为H2SO4及微量FeSO4˙7H2O，采用Ca(OH)2乳液与其进行反应，生成CaSO4沉淀，当pH增至8以上时，废水中原有两价铁盐被氧化成三价铁盐，氢氧化铁胶体为表面活性物质，能起到吸附作用，加快沉降速度。

Ca(OH)2乳液的投加可通过pH在线控制阀进行调控，pH宜控制在6.5～8.5，以达到最佳效果。根据运行经验，中和反应停留时间，应以15～30min为宜。由于中和产物CaSO4重度较大，可采用重力沉降法，使其从废水中去除。

为取得较好的沉淀效果，减轻CaSO4结垢现象，可在废水沉淀前适量投加高分子絮凝剂聚丙烯酰胺（PAM），使CaSO4和其他悬浮物一同絮凝成悬浮颗粒，提高沉淀速度，减轻CaSO4结垢现象。PAM投加量与PAM的分子量有很大关系，一般采用分子量300～600万单位，投加量为污水量的0.1％～0.15％，采用在线混合器实现废水与PAM的连续混合。

设计注意事项：

①中和反应槽应设置搅拌装置，以使反应均匀、快速进行。搅拌方式可采用机械搅拌或压缩空气搅拌，机械搅拌线速度一般为9m/s左右，空气压力为0.1－0.2MPa，空气搅拌强度0.2m3／（min˙m3)[1]。

根据运行经验，空气搅拌可大幅提高反应效率，减少石灰乳用量，建议设计中优先选用，并采用膜片式防堵塞曝气头。

②CaSO4粘性较大，采用斜板、斜管沉淀池易引起斜板、斜管堵塞，维护工作量较大，设计中应尽量避免。竖流式沉淀池、辐流式沉淀池有效容积大，占地面积小、排泥方便，适于CaSO4的分离。对于小流量废水，设计宜选用坚流式沉淀池，间断运行；对于大流量废水，设计宜选用辐流式沉淀池，连续运行。另外，辐流式沉淀池配有刮泥机，可减缓池内壁CaSO4的结垢现象。

目前，济南裕兴等厂家采用戈尔膜过滤器代替传统的沉淀池对钛白酸性废水进行处理，具有占地面积小，出水效果极佳（SS接近于零）等优点。但该过滤器设备费用较高，CaSO4易在膜上粘着，需定期酸洗或更换；建议设计时综合考虑占地、投资、出水水质要求、运行费用等各项经济、技术因素，慎重选用。

③由于CaSO4粘性较大，沉淀池的设计应充分考虑排泥管检修、维护的方便。无论何种沉淀池，均应完全地上式设计；排泥管的设计也应避免埋地，并设置冲洗水管路，定期进行冲洗，避免堵塞。

2.3污泥处理

为了提高脱水设备的生产负荷，尽可能减少湿污泥的含水率，从沉降槽排出的污泥，一般先去污泥浓缩池进行浓缩，再进脱水机脱水。污泥浓缩池间断运行不仅起到浓缩作用，也有一定的污泥贮存及缓冲作用。对于小流量的废水，由于沉淀池间断运行，也起到一定的浓缩作用，可直接进污泥脱水机脱水。

脱水机的选型：

目前，污水处理常用的污泥脱水设备主要有带式压滤机、板框压滤机及离心脱水机。其中，带式压滤机、离心脱水机因其处理量大，能连续运行而在污水处理行业广泛使用。但对于工业污水处理设备的选型，其运行费用的高低，也对整个装置的正常运行起到决定性作用。

钛白酸性废水污泥为无机污泥，主要成分为CaSO4，易脱水。采用带式压滤机、离心脱水机进行脱水，滤饼含水率高（70％～85％），脱水前必须添加絮凝剂，而且絮凝效果的好坏直接影响到脱水效果的好坏，絮凝剂的添加量为5kg／t（干污泥），每吨絮凝剂约6万元人民币。

相对来说，板框压滤机虽然劳动强度大，生产能力小，但其结构简单，工作可靠，操作容易，滤饼含水率低（30％～50％），用于钛白酸性废水污泥的脱水，可不加絮凝剂。仅药剂一项，就比其他两种机型运行费用节约人民币300元/t（干污泥），在钛白酸性污水处理中仍具有一定的优势。

目前，国内大部分钛白生产厂家均采用板框压滤机进行污泥处理，仅个别钛白粉生产厂家采用带式压滤机进行污泥脱水处理，且均存在一定问题。如：某钛白粉厂污水处理站1994年安装的3台带式压滤机，由于滤带配备不合适、纠偏能力差等原因，一直未能正常运行；1997年换成板框压滤机后，运行良好。

另一钛白粉厂污水处理站的带式压滤机虽然运行正常，但其高昂的药剂费用，让厂家不堪重负，较高的滤饼含水率无形中又增加了泥饼运输费用，故二期项目，业主要求改用板框压滤机。

综上所述，现阶段采用板框压滤机作为钛白污水污泥处理设备具有一定的技术可行性、经济合理性，建议设计中优选用板框压滤机。

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