本發明屬于化工領域,具體涉及一種對生產氟硅酸鈉產生的廢水進行處理的系統和方法。
背景技術:
目前國內生產氟硅酸鈉主要采用工業鹽(或元明粉)-氟硅酸合成反應生成氟硅酸鈉的工藝,此種工藝產生的外排廢水中鈉離子的含量較高,導致外排廢水鈉離子超標,對廢水重新利用造成很大的障礙,對環境保護造成很大的壓力。對此主要采用處理方法是用石灰乳液進行中和,通過兩級沉降實現固液分離,但廢水處理裝置建設投資較大,運行費用較高;第二種是采用氟硅酸過量5%的生產工藝,但這種方法會影響反應結晶粒度,產生的結晶較細,影響過濾效果,降低裝置產能。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的系統,
本發明的另一個目的是提供一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的方法,以解決現有生產工藝外排廢水中鈉離子超標的問題。
為了達到上述目的,本發明技術方案如下:一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的系統,包括反應釜、沉降槽、離心機、母液槽、洗滌水槽、旋流沉降器,反應釜與沉降槽相連,沉降槽分別與洗滌水槽和離心機相連,離心機與母液槽相連,母液槽與洗滌水槽相連,洗滌水槽與旋流沉降器相連。
作為本發明的進一步改進,母液槽還與洗滌水槽相連。
作為本發明的進一步改進,旋流沉降器還與母液槽相連。
一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的方法,包括如下步驟:
A、將氟硅酸液與過量的硫酸鈉溶液投入反應釜中進行中和反應;
B、中和反應產品結晶后進入沉降槽進行沉降分離;
C、分離后的清液進入洗滌水槽,分離后的濃稠液進入離心機脫水,脫水后的成品直接包裝;
D、離心濾液作為母液進入母液槽進行沉降分離,
E、分離后的清液進入洗滌水槽后,再在洗滌水槽中加入氟硅酸回滴進行中和反應。
作為本發明的進一步改進,所述步驟E中洗滌水槽中和反應的過量鈉離子及中和液進入旋流沉降器分離,分離后的濃稠液進入母液槽,分離后的沉降清液(即廢水)直接送往磷酸裝置進行生產利用,進入母液槽中的液體通過母液泵打入沉降槽二次沉降循環利用。
作為本發明的進一步改進,所述步驟A投入反應釜(1)中的硫酸鈉溶液過量22~25%。
作為本發明的進一步改進,所述步驟A中的反應溫度為42~48℃,反應壓力保持常壓,攪拌速度為250r/min,攪拌時間為40分鐘。
作為本發明的進一步改進,所述步驟A中氟硅酸的比重為1.16。
作為本發明的進一步改進,所述步驟A中硫酸鈉溶液的比重為1.25。
本發明方法是將氟硅酸鈉生產中產生的廢水,用氟硅酸進行二次回滴中和其中的鈉離子,進行二次沉降分離,從而使廢水中超標的鈉離子含量得以降低,達到外排后在磷酸生產中可以回收利用的指標要求,同時提高了氟硅酸鈉的產量。
本發明要點為:在生產過程中產生的鈉離子超標的廢水中加入氟硅酸回滴進行中和反應,并利用旋流分離沉降器進行分離,將廢水中的鈉離子從原來的0.8%降至0.2%,達到磷酸生產萃取鈉離子含量不超過0.35%的要求,使廢水得以利用,同時硫酸鈉的消耗從1.10降至0.9,產品質量優等。
本發明的有益效果:(1)本發明方法降低了外排水中鈉離子的含量;降低了廢水重新利用處理的難度;節約了水資源;減輕了環境保護的壓力。(2)本發明方法生產穩定,投資較小,設備運行周期大大增長,降低了生產成本,產量提高顯著。
附圖說明
圖1是一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面的實施例可以進一步說明本發明,但不以任何方式限制本發明。
一種鈉離子回滴應用于氟硅酸鈉生產進行廢水處理的系統,包括反應釜1、沉降槽2、離心機3、母液槽4、洗滌水槽5、旋流沉降器6,反應釜1與沉降槽2相連,沉降槽2分別與洗滌水槽5和離心機3相連,離心機3與母液槽4相連,母液槽4與洗滌水槽5相連,洗滌水槽5與旋流沉降器6相連。母液槽4還與洗滌水槽5相連,旋流沉降器6 還與母液槽4相連。
實施例1
A、在容積為18 m3的反應釜1中加入10.5 m3比重為1.16的氟硅酸,再配水調整比重為1.12后,加入比重為1.25、溫度為45℃的硫酸鈉溶液5.6 m3進行反應,其中硫酸鈉溶液過量25%,反應壓力保持常壓,攪拌速度250r/min,攪拌處理40分鐘。
B、中和反應產品結晶后進入沉降槽2進行沉降分離;
C、分離后的清液進入洗滌水槽5,分離后的濃稠液進入離心機3脫水,脫水后的成品直接包裝;
D、離心濾液作為母液進入母液槽4進行沉降分離,
E、將反應后經沉降槽2分離的清液廢水與母液槽4中分離的清液廢水排入洗滌水槽5中加入比重1.16的氟硅酸4m3進行回滴,中和反應。
回滴后的廢水中鈉離子含量降低至1000~1200mg/l,處理后的廢水經旋流分離器6分離后清液廢水送至磷酸裝置進行二次利用。
將母液槽4和旋流分離去6中的濃稠液重新打入沉降槽2進入生產流程,回收鈉離子回滴后產生的氟硅酸鈉,從而增加氟硅酸鈉產量0.125噸。
實施例2
A、在容積為18 m3的反應釜1中加入8 m3比重為1.18的氟硅酸,再配水調整比重為1.12后,加入比重為1.25、溫度為48℃的硫酸鈉溶液5.6 m3進行反應,其中硫酸鈉溶液過量22%,反應壓力保持常壓,攪拌速度250r/min,攪拌處理40分鐘。
B、中和反應產品結晶后進入沉降槽2進行沉降分離;
C、分離后的清液進入洗滌水槽5,分離后的濃稠液進入離心機3脫水,脫水后的成品直接包裝;
D、離心濾液作為母液進入母液槽4進行沉降分離,
E、將反應后經沉降槽2分離的清液廢水與母液槽4中分離的清液廢水排入洗滌水槽5中加入比重1.18的氟硅酸3.5m3進行鈉離子回滴。
回滴后的廢水中鈉離子含量降低至1000~1200mg/l,處理后的廢水經旋流分離器6分離后清液廢水送至磷酸裝置進行二次利用。
將母液槽4和旋流分離去6中的濃稠液重新打入沉降槽2進入生產流程回收鈉離子回滴后產生的氟硅酸鈉,從增加高氟硅酸鈉產量0.125噸。
實施例3
A、在容積為18 m3的反應釜1中加入11.5 m3比重為1.14的氟硅酸,再配水調整比重為1.12后,加入比重為1.25、溫度為42~48℃的硫酸鈉溶液5.6 m3進行反應,其中硫酸鈉溶液過量25%,反應壓力保持常壓,同時保證250r/min的攪拌速度。
B、中和反應產品結晶后進入沉降槽2進行沉降分離;
C、分離后的清液進入洗滌水槽5,分離后的濃稠液進入離心機3脫水,脫水后的成品直接包裝;
D、離心濾液作為母液進入母液槽4進行沉降分離,
E、將反應后經沉降槽2分離的清液廢水與母液槽4中分離的清液廢水排入洗滌水槽5中加入比重1.14的氟硅酸4.5m3進行鈉離子回滴。
回滴后的廢水中鈉離子含量降低至1000~1200mg/l,處理后的廢水經旋流分離器6分離后清液廢水送至磷酸裝置進行二次利用。
將母液槽4和旋流分離去6中的濃稠液重新打入沉降槽2進入生產流程回收鈉離子回滴后產生的氟硅酸鈉,從而增加氟硅酸鈉產量0.125噸。
對照例、氟硅酸鈉生產中產生的廢水不經過鈉離子回滴處理,具體實施步驟為:
在容積為18 m3的反應釜1中加入12 m3比重為1.16的氟硅酸,再配水調整比重為1.12后,加入比重為1.25,溫度為42℃的硫酸鈉溶液5.6 m3進行反應,同時保證250r/min的攪拌速度。
將反應后經沉降槽2分離的清液廢水與母液槽4中分離的清液廢水排入旋流分離去6中外排,廢水中鈉離子含量達到4800~5200mg/l,廢水無法回收利用,造成水的浪費和環保的壓力。
通過上述實施例和對照獲得廢水中鈉離子含量的檢測,得出結果如表1所示。