本發明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及一種硫酸法生產鈦白粉過程中所產生酸性廢水在經過生石灰中和之后的廢水，經再處理生產合格工業用水的方法。
背景技術：
鈦白粉是一種重要的無機化工產品，通常作為一種白色顏料，由于具有化學性能穩定、高折射率和粒度分布均勻等優點，在涂料、塑料造紙等領域廣泛應用。
目前國內的鈦白粉生產工藝主要有硫酸法和氯化法等。硫酸法由于工藝方法簡單，且可用于處理品味較低的礦石，因此在國內被廣泛采用。但是硫酸法鈦白粉生產工藝存在廢水、廢氣、廢渣等三廢排放量大的問題，僅酸性廢水的排放量就達到100～150噸/噸鈦白粉。廢水處理技術成了擺在鈦白粉生產企業面前的一個急需解決的難題。
從目前大多數鈦白粉廠對鈦白廢水的處理工藝來看，技術較為成熟、運行較為穩定的處理工藝是生石灰中和法，也有對此工藝進行的部分改進及深處里，如中國專利CN100575276C和CN101962239B，但采用中和法處理后，所制得的水仍含有極高的含鹽量和懸浮物，采用傳統的水處理工藝深加工存在工藝流程長、占地面積大、化學藥劑用量大的明顯缺點，對于單個鈦白粉生產廠家可實施性較差。更重要的，采用上述方法制得的水仍不能完全滿足工業用水對水質的要求。
硫酸法鈦白粉生產中所產生的高含鹽量廢水處理技術仍需進一步完善。
技術實現要素：
本發明的目的在于針對硫酸法鈦白廢水高含鹽量、高懸浮物含量的客觀情況，提供一種適用于使用生石灰中和之后的鈦白廢水處理方法，使之達到工業用水的要求，并且具有工藝流程短、占地面積小、自動化程度高、產水品質高等優點，具體由以下技術方案實現：
一種鈦白廢水的處理方法，具體包括如下步驟：1）、硫酸法鈦白廢水經加入生石灰中和處理、曝氣；2）、將上述曝氣過的廢水加入絮凝劑，使廢水中的分散性雜質聚集、混凝，較大的雜質會在緩沖水池內沉淀，其余的隨廢水一同進入超濾膜池，廢水超濾膜過濾后的廢水，已經除掉其中的膠體、不溶物及微生物等，廢水濁度降低至0.2NTU以下，形成無機鹽廢水；3）、所述無機鹽廢水經高壓泵加壓進入反滲透膜組件去除其中的無機鹽從而形成合格工業用水。
所述的鈦白廢水的處理方法，其進一步設計在于：步驟1）加入生石灰、曝氣，生石灰與廢水中的酸中和生成CaSO4，酸性的鈦白廢水被中和，部分CaSO4沉淀，使得廢水的PH值處于6~9、懸浮物濃度為45~55mg/L、濁度為10~20NTU、CODcr濃度為30 mg/L、Mg2+離子濃度為100~150 mg/L、Ca2+離子濃度為500~600 mg/L、SO42-濃度為6000~8000 mg/L、TDS為7000～8000 mg/L、總硬度為1000～1500 mg/L。
所述的鈦白廢水的處理方法，其進一步設計在于：步驟2）所述的絮凝劑為聚合三氯化鋁。
所述的鈦白廢水的處理方法，其進一步設計在于：步驟2）采用浸沒式中空纖維超濾膜死端過濾方式進行超濾膜過濾，其中所述的超濾膜孔徑在0.001～0.1μm之間；超濾膜過濾技術是利用篩分理論來截留溶液中的細菌、熱源、病毒以及膠體微粒、蛋白質、大分子有機物等雜質的分離膜。超濾作為替代技術可以簡化傳統水處理龐大的混凝、澄清、過濾設備和復雜的工藝流程；經過超濾膜過濾后的廢水，已經除掉絕大部分的膠體、不溶物及微生物等，廢水濁度降低至0.2NTU以下。此時，廢水中的主要成分是各種無機鹽類。該廢水經過保安過濾器濾除去可能影響反滲透膜工作的不溶性雜質后，經高壓泵加壓進入反滲透膜組件。
所述的鈦白廢水的處理方法，其進一步設計在于：步驟3）廢水進入反滲透膜組件之前向廢水中加入阻垢劑以及亞硫酸氫鈉作為還原劑，阻止以上鹽分結晶沉積的同時去除水中的余氯。
所述的鈦白廢水的處理方法，其進一步設計在于：步驟3）使得經過反滲透處理的廢水PH值處于6~9、濁度≤2NTU、CODcr濃度≤30 mg/L、Mg2+離子濃度≤50 mg/L、Ca2+離子濃度≤100 mg/L、SO42-濃度≤50 mg/L、TDS≤200mg/L、總硬度≤200mg/L，形成合格工業用水。
本發明所產水質完全滿足工業用水要求，并且該水處理系統的綜合回收率=超濾回收率×反滲透回收率=90%×70%=63%，具有較高的水回收率。
附圖說明
圖-1為本發明的實施例工藝流程圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖以及實施例對本發明進行進一步說明。
結合圖1所示，硫酸法鈦白廢水經過生石灰中和處理后的鈦白廢水使得廢水的PH值處于6~9、懸浮物濃度為45~55mg/L、濁度為10~20NTU、CODcr濃度為30 mg/L、Mg2+離子濃度為100~150 mg/L、Ca2+離子濃度為500~600 mg/L、SO42-濃度為6000~8000 mg/L、TDS為7000～8000 mg/L、總硬度為1000～1500 mg/L。向廢水中加入絮凝劑聚合三氯化鋁后打入緩沖水箱，引水泵與緩沖水箱之間設置過濾器，過濾掉較大顆粒的雜質，絮凝劑的作用是將水中較小的懸浮物絮凝、沉淀、以利于超濾分離。膜池供水泵將緩沖水箱內的水打入含有超濾膜元件的膜池，膜池內超濾膜元件可采用目前市場上各類成熟的膜元件。現以浸沒式中空纖維超濾膜死端過濾方式進行說明：用真空泵（即產水/反洗泵）對膜元件底部進行抽吸，為超濾提供驅動力，使清液透過超濾膜孔經產水泵送入超濾產水箱，大于超濾膜孔徑的懸浮物、膠體、微生物等被截留在超濾膜池內，成為濃水。為防止超濾膜孔被堵，可在一定的產水周期后，使用超濾產水對超濾膜絲進行反沖洗，也可在膜元件底部設置壓縮空氣吹掃噴嘴，每隔一定的產水時間，用壓縮空氣對膜絲進行清掃，一般反沖洗和壓縮空氣清洗同時進行，根據不同的膜組件，產水15-30min即可進行壓縮空氣吹掃和反清洗。隨著產水時間的不斷增加，濃水不斷富集，可在一定時間后將濃水外排，然后重新進水進行產水。濃水外排周期根據不同膜元件和水質，大致在1-1.5天左右。為防止膠體、懸浮物、微生物等對超濾膜絲的污染，應在一定的產水周期后對膜絲進行加藥清洗，常用的藥劑如次氯酸鈉（主要清洗微生物污染）和檸檬酸（清洗堿性物質污染）。
進入超濾產水箱的水其濁度已降低到0.2NTU以下，但含鹽量與鈦白廢水基本相當（超濾膜對鹽離子沒有篩分作用）。使用反滲透供水泵將超濾產水打入反滲透膜組件進行脫鹽處理。反滲透膜組件的排布方式可以是一級兩段、多級多段等方式，具體的根據處理量和水質要求來確定。也可以使用濃水部分回流的形式來提高產水水質（如圖-1所示）。為達到反滲透要求的高壓，可在超濾產水進入反滲透膜組件之前用高壓泵加壓，如果采用一級兩段或一級多段的反滲透膜組件排布方式，可選擇在段間設置增壓泵。反滲透產水由集水管輸送至反滲透產水箱，該產水符合工業用水的指標要求，可直接送往工廠用水處。反滲透濃水則外排。
需要指出的是，若反滲透膜材料為芳香聚酰胺，由于芳香聚酰胺不耐氯，為防止鈦白廢水中的氯對反滲透膜造成不可逆的破壞，應在水進入反滲透膜組件之前投加亞硫酸氫鈉等還原劑，去除水中的余氯。更重要的，由于鈦白廢水中含鹽量很高，尤其是在濃水側，含鹽量進一步富集，經模擬計算某典型硫酸法鈦白廢水在反滲透膜濃水側各鹽分的飽和度如下所示：CaCO3為150%、CaSO4為550%、BaSO4為1200%、CaF2為5000%、Ca3（PO4）2為95%。
可以明顯的看出，鈦白廢水在反滲透濃水側極易形成晶體沉積在反滲透膜表面，堵塞反滲透膜孔，進而降低了反滲透膜的產水量，提高反滲透壓力，嚴重的將導致反滲透膜報廢。鑒于此，應在鈦白廢水進入反滲透膜組件之前投加阻垢劑，阻止以上鹽分結晶沉積。經過篩選的優良阻垢劑可保證反滲透膜組件在70%的回收率下長周期穩定運行。最終廢水PH值處于6~9、濁度≤2NTU、CODcr濃度≤30 mg/L、Mg2+離子濃度≤50 mg/L、Ca2+離子濃度≤100 mg/L、SO42-濃度≤50 mg/L、TDS≤200mg/L、總硬度≤200mg/L，形成合格工業用水。