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回收再利用和循環套用的方法對白炭黑壓濾過程產生的輸送至白炭黑廢水處理裝 置的廢水進行濃度再提升，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行費 用降低33%以上，無水硫酸鈉的收率提高50%以上，最終實現白炭黑廢水處理裝置能耗的降低，年實現經濟效益100余萬元， 具有十分顯著的經濟效益和環保效益。
關鍵詞：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 水進行蒸發回收潔凈冷凝水，濃縮結晶提取無水 硫酸鈉的工藝流程;進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，相對應的廢 水處理運行成本越低。
白炭黑廢水提濃與回用工藝將白炭黑廢水根 據其硫酸鈉含量分為三部分：一是高濃廢水指反 應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，中濃廢水作為反應過程電解質 進行回用，低濃廢水作為白炭黑壓濾洗滌前期洗 滌水進行洗滌套用。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， 從而相應降低 30% 以上白炭黑廢水處理運行費 用，同時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，首先對每臺壓濾機洗滌過 程中不同時間段的電導率進行取樣檢測，通過數據統計分析，得到白炭黑壓濾機洗滌水電導率和 洗滌時間的變化曲線圖，從圖中可知，洗滌時間 ≥23min，電導率就會就降低至20mS/cm以內，滿 足洗滌指標的控制要求，為廢水提濃的實施提供 技術參照。
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，測定不同時間段的洗滌水密度進 行檢測，通過含鹽量和密度的換算公式計算，得 出洗滌過程中洗滌水鹽含量變化與洗滌時間的變 化趨勢圖。
分析以上統計數據，可以看出在進行洗滌的 不同時間階段內硫酸鈉含量變化結果為：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到 2.5% 以上， 可將此時間段的廢水分級回收進廢液罐中單獨進 白炭黑廢水處理裝置進行蒸發濃縮提鹽，將會大 大提高白炭黑廢水處理裝置的無水硫酸鈉產能。
洗滌 8-15 分鐘之間的洗滌廢水含鹽量平均在 2% 左右，此部分單獨收集到中濃廢水罐，根據生 產配方中電解質含量的要求，通過進一步的準確 調配，用于反應系統進行套用。
洗滌 20 分鐘以后的洗滌水硫酸鈉含量呈現線 性下降趨勢，這部分洗滌水單獨收集到低濃水罐， 用于洗滌過程的前期洗滌用水，根據硫酸鈉含量 隨著洗滌時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：
來自反應下料罐的反應料漿，經高速喂料泵 打入壓濾機，進行固液分離處理，如圖 3 所示， 喂料過程分離出的母液(高濃鹽水)進入 1# 高鹽 水罐通過廢液泵送至白炭黑廢水處理裝置進行蒸 發濃縮處理。壓濾機喂料完畢開始用 3# 低鹽廢 水罐中回收的低濃洗滌廢水進行洗滌，洗滌過程 前 8 分鐘的洗滌廢水進入 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。
生產特殊產品時，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配制罐，根 據生產配方的要求與 3# 低含鹽洗滌水或 1# 高鹽 廢水配制成一定濃度的溶液，通過在線密度計檢 測合格后由電解質配制泵按要求輸送至電解質緩 沖罐。自電解質緩沖罐中合格濃度的廢水通過電 解質輸送泵輸送至對應的反應釜內作為反應底料 參與反應過程，實現洗滌水到反應系統的回用。
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，在壓濾機喂料完畢后洗滌時，優 先使用 3# 低鹽水罐中的低濃洗滌廢水進行洗滌 10-15 分鐘，之后再自動切換至脫鹽水進行洗滌。
3? 白炭黑廢水提濃與回用工藝實施成果和 運行效果
白炭黑廢水處理裝置按照設計處理能力每小 時處理水量 70 噸，運行時間按照 8000 小時 / 年， 由于該工藝只提高廢水中的含鹽量，廢水裝置處 理水量未發生變化所以運行成本增加可忽略不 計。因此該工藝實施后的效果計算如下表3所示。
4? 結? 論
一種通過分級回收廢水再利用和循環套用的 工藝，對目前白炭黑行業中產生的廢水進行有效 治理，將輸送至白炭黑廢水處理裝置的廢水進行 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 運行費用降低 33% 以上，無水硫酸鈉的收率提高 50%以上，具有十分明顯的經濟效益和環保效益， 可在白炭黑行業或無機硅行業推廣應用。
