楊樹林，孫艷萍，王? 聰，楊家富 (金能科技股份有限公司 251100)
摘? 要：本工藝介紹一種通過分級(jí)回收再利用和循環(huán)套用的方法對白炭黑壓濾過程產(chǎn)生的輸送至白炭黑廢水處理裝 置的廢水進(jìn)行濃度再提升，可使白炭黑廢水中的硫酸鈉含量由2%提高至3%-4.5%，從而使白炭黑廢水處理裝置的運(yùn)行費(fèi) 用降低33%以上，無水硫酸鈉的收率提高50%以上，最終實(shí)現(xiàn)白炭黑廢水處理裝置能耗的降低，年實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益100余萬元， 具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
關(guān)鍵詞：白炭黑廢水;無水硫酸鈉廢水提濃
1? 引? 言
白炭黑廢水處理裝置主要是對白炭黑洗滌廢 水進(jìn)行蒸發(fā)回收潔凈冷凝水，濃縮結(jié)晶提取無水 硫酸鈉的工藝流程;進(jìn)入該裝置的廢水中硫酸鈉 濃度越高，無水硫酸鈉的收率則越高，相對應(yīng)的廢 水處理運(yùn)行成本越低。
白炭黑廢水提濃與回用工藝將白炭黑廢水根 據(jù)其硫酸鈉含量分為三部分：一是高濃廢水指反 應(yīng)母液和壓濾前期洗滌水及硫酸鹽含量≥ 3.0% 的 廢水，二是中濃廢水是指壓濾洗滌中期產(chǎn)生的廢 水及硫酸鹽含量在1.5%-3.0%的廢水，三是低濃廢 水是指壓濾洗滌后期產(chǎn)生的廢水及硫酸鹽含量 ≤ 1.5% 的廢水。采用分階段收集的方法，將高濃 水用于廢水處理，中濃廢水作為反應(yīng)過程電解質(zhì) 進(jìn)行回用，低濃廢水作為白炭黑壓濾洗滌前期洗 滌水進(jìn)行洗滌套用。通過上述方法對輸送至白炭 黑廢水處理裝置的白炭黑廢水進(jìn)行提濃，可使白 炭黑廢水中的硫酸鈉含量由 2% 提高至 3% 以上， 從而相應(yīng)降低 30% 以上白炭黑廢水處理運(yùn)行費(fèi) 用，同時(shí)無水硫酸鈉的相對收率提高 50%。
2? 白炭黑廢水提濃與回用工藝
2.1? 白炭黑壓濾洗滌流程廢水變化跟蹤
如表1和圖1所示，首先對每臺(tái)壓濾機(jī)洗滌過 程中不同時(shí)間段的電導(dǎo)率進(jìn)行取樣檢測，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，得到白炭黑壓濾機(jī)洗滌水電導(dǎo)率和 洗滌時(shí)間的變化曲線圖，從圖中可知，洗滌時(shí)間 ≥23min，電導(dǎo)率就會(huì)就降低至20mS/cm以內(nèi)，滿 足洗滌指標(biāo)的控制要求，為廢水提濃的實(shí)施提供 技術(shù)參照。
圖表2和圖2所示，通過對洗滌過程洗滌水的 取樣檢測分析，測定不同時(shí)間段的洗滌水密度進(jìn) 行檢測，通過含鹽量和密度的換算公式計(jì)算，得 出洗滌過程中洗滌水鹽含量變化與洗滌時(shí)間的變 化趨勢圖。
分析以上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，可以看出在進(jìn)行洗滌的 不同時(shí)間階段內(nèi)硫酸鈉含量變化結(jié)果為：喂料過 程分離出的母液硫酸鈉含量在 4.0% 以上，洗滌開 始前 8 分鐘洗滌水的硫酸鈉含量達(dá)到 2.5% 以上， 可將此時(shí)間段的廢水分級(jí)回收進(jìn)廢液罐中單獨(dú)進(jìn) 白炭黑廢水處理裝置進(jìn)行蒸發(fā)濃縮提鹽，將會(huì)大 大提高白炭黑廢水處理裝置的無水硫酸鈉產(chǎn)能。
洗滌 8-15 分鐘之間的洗滌廢水含鹽量平均在 2% 左右，此部分單獨(dú)收集到中濃廢水罐，根據(jù)生 產(chǎn)配方中電解質(zhì)含量的要求，通過進(jìn)一步的準(zhǔn)確 調(diào)配，用于反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行套用。
洗滌 20 分鐘以后的洗滌水硫酸鈉含量呈現(xiàn)線 性下降趨勢，這部分洗滌水單獨(dú)收集到低濃水罐， 用于洗滌過程的前期洗滌用水，根據(jù)硫酸鈉含量 隨著洗滌時(shí)間的變化趨勢圖來看，至少可用于前 15 分鐘的洗滌，15 分鐘以后切換至脫鹽水洗滌， 從而達(dá)到提高廢水鹽含量提高的目的。
2.2? 白炭黑廢水提濃與回用工藝
此工藝的工藝流程圖如下圖 3 所示：
來自反應(yīng)下料罐的反應(yīng)料漿，經(jīng)高速喂料泵 打入壓濾機(jī)，進(jìn)行固液分離處理，如圖 3 所示， 喂料過程分離出的母液(高濃鹽水)進(jìn)入 1# 高鹽 水罐通過廢液泵送至白炭黑廢水處理裝置進(jìn)行蒸 發(fā)濃縮處理。壓濾機(jī)喂料完畢開始用 3# 低鹽廢 水罐中回收的低濃洗滌廢水進(jìn)行洗滌，洗滌過程 前 8 分鐘的洗滌廢水進(jìn)入 1# 高鹽水罐與喂料過程 中的母液混合通過廢液泵送至白炭黑廢水處理裝 置進(jìn)行水處理。洗滌 8-20 分鐘中濃洗滌水收集至 2# 中鹽水罐作為電解質(zhì)配制母液使用，洗滌 20 分 鐘以后低含鹽量的洗滌水收集至 3# 低鹽廢水罐作 為初期洗滌 8 分鐘的洗滌用水。
生產(chǎn)特殊產(chǎn)品時(shí)，中濃水收集至2#中鹽水罐， 然后通過中鹽廢水輸送泵打至電解質(zhì)配制罐，根 據(jù)生產(chǎn)配方的要求與 3# 低含鹽洗滌水或 1# 高鹽 廢水配制成一定濃度的溶液，通過在線密度計(jì)檢 測合格后由電解質(zhì)配制泵按要求輸送至電解質(zhì)緩 沖罐。自電解質(zhì)緩沖罐中合格濃度的廢水通過電 解質(zhì)輸送泵輸送至對應(yīng)的反應(yīng)釜內(nèi)作為反應(yīng)底料 參與反應(yīng)過程，實(shí)現(xiàn)洗滌水到反應(yīng)系統(tǒng)的回用。
收集的 3# 低鹽水罐中的低濃洗滌水在有足夠 液位的情況下，在壓濾機(jī)喂料完畢后洗滌時(shí)，優(yōu) 先使用 3# 低鹽水罐中的低濃洗滌廢水進(jìn)行洗滌 10-15 分鐘，之后再自動(dòng)切換至脫鹽水進(jìn)行洗滌。
3? 白炭黑廢水提濃與回用工藝實(shí)施成果和 運(yùn)行效果
白炭黑廢水處理裝置按照設(shè)計(jì)處理能力每小 時(shí)處理水量 70 噸，運(yùn)行時(shí)間按照 8000 小時(shí) / 年， 由于該工藝只提高廢水中的含鹽量，廢水裝置處 理水量未發(fā)生變化所以運(yùn)行成本增加可忽略不 計(jì)。因此該工藝實(shí)施后的效果計(jì)算如下表3所示。
4? 結(jié)? 論
一種通過分級(jí)回收廢水再利用和循環(huán)套用的 工藝，對目前白炭黑行業(yè)中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行有效 治理，將輸送至白炭黑廢水處理裝置的廢水進(jìn)行 提濃處理，可使白炭黑廢水中的硫酸鈉含量由 2% 提高至 3%-4.5%，從而使白炭黑廢水處理裝置的 運(yùn)行費(fèi)用降低 33% 以上，無水硫酸鈉的收率提高 50%以上，具有十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益， 可在白炭黑行業(yè)或無機(jī)硅行業(yè)推廣應(yīng)用。
