一種碳化硅酸性廢水的處理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種碳化硅酸性廢水的處理方法，屬于廢水處理技術領域。
【背景技術】
[0002]碳化硅是用石英砂、石油焦(或煤焦)、木肩(生產綠色碳化硅時需要加食鹽)等原料通過電阻爐高溫冶煉而成。碳化硅在大自然也存在罕見的礦物，莫桑石。碳化硅又稱碳硅石。在當代C、N、B等非氧化物高技術耐火原料中，碳化硅為應用最廣泛、最經濟的一種，可以稱為金鋼砂或耐火砂。目前中國工業生產的碳化硅分為黑色碳化硅和綠色碳化硅兩種，均為六方晶體。中國有碳化硅冶煉企業200多家，年生產能力220多萬噸(其中:綠碳化硅塊120多萬噸，黑碳化硅塊約100萬噸)。冶煉變壓器功率大多為6300?12500kVA，最大冶煉變壓器為32000kVA。加工制砂、微粉生產企業300多家，年生產能力200多萬噸。2012年，中國碳化硅產能利用率不足45%。約三分之一的冶煉企業有加工制砂微粉生產線。碳化硅加工制砂微粉生產企業主要分布在河南、山東、江蘇、吉林、黑龍江等省。中國碳化硅冶煉生產工藝、技術裝備和單噸能耗達到世界領先水平。黑、綠碳化硅原塊的質量水平也屬世界級。
[0003]隨著碳化硅等相關產業的發展，由此而產生的酸性廢水逐年不斷增加。酸性廢水水質水量在一天內變化較大，主要集中生產各工藝段的不規則排放。廢水有機污染物含量高(聚乙二醇、硅酸鈉)、懸浮物高。如酸洗工藝采用氫氟酸，則廢水中還含有氟離子。堿洗廢水中含大量的硅酸鈉和粒度小于0.7微米的微粉固形物，如果這股水不單獨收集、單獨處理，必將造成后序處理單元出水不穩定，運行費用高。目前該類酸性廢水的方法有物化處理和生化處理，化處理主要包括酸堿調節、混凝沉淀過濾、氣浮等相結合的工藝，具有操作管理方便，占地面積小等特點，可大大減少企業的土建投資和整體工程投資，但系統運行不穩定、凈化效果差。生化處理分為厭氧處理、好氧處理工藝，雖凈化效果好，但效率低，處理過程復雜，運行狀態不穩定。因此在此基礎上研究出一種凈化效果好，處理效率高，運行狀態溫度的碳化硅酸性廢水處理方法，具有重要的意義。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題:針對物化法和生化法處理碳化硅酸性廢水凈化效果差，處理效率低，導致處理過程復雜的弊端，提供了一種碳化硅酸性廢水的處理方法，本發明是取赤泥干燥粉碎碾磨過篩，與水玻璃、生石灰和沸水混合得漿狀物，與蒸煮洗滌后的木肩顆粒混合，經濃硫酸浸泡，去離子水洗滌，氫氧化鈉溶液浸泡，去離子水再次洗滌后烘干，煅燒粉碎球磨成顆粒，投入碳化硅酸性廢水中，再加入聚合氯化鋁攪拌，以達到有效處理碳化硅酸性廢水的目的。本發明處理過程簡單，處理效率高，凈化效果好。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下所述的技術方案是:
(1)取1?2kg赤泥，置于105?110°C烘箱中干燥1?2h，待干燥完成后，放入粉碎機中粉碎20?30min，再放入碾磨機中碾磨20?30min，過篩，得60?70目的顆粒； (2)向上述制得的赤泥顆粒中分別加入30?35mL水玻璃和10?20g生石灰，在轉速為300?500r/min條件下，磁力攪拌30?40min，混合均勻，再加入20?30mL沸水，保持轉速不變繼續攪拌30?40min，得漿狀物備用；
(3)取1?2kg木肩，放入質量分數為5?7%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，用水流輕微沖洗1?2次，再在通風狀態下自然風干，待自然風干后，放入粉碎機中粉碎，過篩，得50?60目的顆粒，加入蒸餾水洗滌2?3次，洗滌完成后，干燥30?40min ;
(4)待干燥完成后，向干燥后的顆粒中加入30?40mL次氯酸鈉溶液中浸泡30?40min，攪拌混合均勻，加入圓底鍋中，以5°C /min的速度程序升溫至98?100°C，蒸煮10?15min，蒸煮完成后冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌2?3次，置于風箱中干燥10?20min ;
(5)待干燥后，向其中加入步驟(2)備用的漿狀物浸泡20?30min，攪拌混合均勻，依次經質量分數為98%的濃硫酸中浸泡5?lOmin，待浸泡完成后，經去離子水洗滌，使得其pH值為中性，再經質量濃度為0.3mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡5?lOmin，待浸泡完成后，再經去離子水洗滌至其pH值為中性；
(6)將上述再次洗滌后混合物在105?110°C烘箱中烘干，然后在500?600°C條件下煅燒3?4h，待煅燒完成后，放入粉碎機中粉碎20?30min，再放入球磨機中球磨，過60?80目篩，得60?80目顆粒；
(7)將上述制得的顆粒投入裝有碳化硅酸性廢水的處理池中，投加量為5?7mg/L，再向其中投加絮凝劑聚合氯化鋁，投加量為3?5mg/L，用攪拌機攪拌混合處理2?3h，靜置50?60min，出水即可。
[0006]本發明與其他方法相比，有益技術效果是:
(1)本發明處理過程簡單，處理過程無需調節pH;
(2)處理效率高，凈化效果好，BOD去除率達87%以上。
【具體實施方式】
[0007]首先取1?2kg赤泥，置于105?110°C烘箱中干燥1?2h，待干燥完成后，放入粉碎機中粉碎20?30min，再放入碾磨機中碾磨20?30min，過篩，得60?70目的顆粒；然后向上述制得的赤泥顆粒中分別加入30?35mL水玻璃和10?20g生石灰，在轉速為300?500r/min條件下，磁力攪拌30?40min，混合均勻，再加入20?30mL沸水，保持轉速不變繼續攪拌30?40min，得漿狀物備用；再取1?2kg木肩，放入質量分數為5?7%的氯化鈉溶液中浸泡30?40min后，用水流輕微沖洗1?2次，再在通風狀態下自然風干，待自然風干后，放入粉碎機中粉碎，過篩，得50?60目的顆粒，加入蒸餾水洗滌2?3次，洗滌完成后，干燥30?40min ;待干燥完成后，向干燥后的顆粒中加入30?40mL次氯酸鈉溶液中浸泡30?40min，攪拌混合均勻，加入圓底鍋中，以5°C /min的速度程序升溫至98?100°C，蒸煮10?15min，蒸煮完成后冷卻至室溫，用蒸餾水洗滌2?3次，置于風箱中干燥10?20min ;再待干燥后，向其中加入備用的漿狀物浸泡20?30min，攪拌混合均勻，依次經質量分數為98%的濃硫酸中浸泡5?lOmin，待浸泡完成后，經去離子水洗滌，使得其pH值為中性，再經質量濃度為0.3mol/L的氫氧化鈉溶液浸泡5?lOmin，待浸泡完成后，再經去離子水洗滌至其pH值為中性；再將上述再次洗滌后混合物在105?110°C烘箱中烘干，然后在500?600°C條件下煅燒3?4h，待煅燒完成后，放入粉碎機中粉碎20?30min，再放入球磨機中球磨，過60?80目篩，得60?80目顆粒；最后將上述制得的顆粒投入裝有碳化硅酸性廢水的處理池中，投加量為5?7mg/L，再向其中投加絮凝劑聚合氯化鋁，投加量為3?5mg/L，用攪拌機攪拌混合處理2?3h，靜置50?60min，出水即可。
[0008]實例1
首先取1kg赤泥，置于105°C烘箱中干燥lh，待干燥完成后，放入粉碎機中粉碎20min，再放入碾磨機中碾磨20min，過篩，得60目的顆粒；然后向上述制得的赤泥顆粒中分別加入30mL水玻璃和10g生石灰，在轉速為300r/min條件下，磁力攪拌30min，混合均勾，再加入20mL沸水，保持轉速不變繼續攪拌30min，得漿狀物備用；再取1kg木肩，放入質量分數為5%的氯化鈉溶液中浸泡30min后，用水流輕微沖洗1次，再在通風狀態下自然風干，待自然風干后，放入粉碎機中粉碎，過篩，得50目的顆粒，加入蒸餾水洗滌2次，洗滌完成后，干燥30min