國家“十二五”規(guī)劃明確提出建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，尤其對化工、電力及鋼鐵等高耗水行業(yè)和大型排污企業(yè)，國家對其節(jié)水減排工作提出更為嚴(yán)格的要求。氯化法鈦白粉生產(chǎn)工藝中，表面處理后的濾餅在壓榨和洗滌的過程產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，廢水量波動(dòng)較大，廢水的主要成分是Cl^-、SO₄^2-及TiO2廢水中Cl^-、SO₄^2-濃度及TiO2顆粒含量波動(dòng)較大，這給廢水的后處理和排放帶來了很大的困難，尤其是廢水的排放不僅導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染，還帶走了一些二氧化鈦產(chǎn)品，降低了二氧化鈦的回收率。因此，對這些含鹽廢水進(jìn)行處理、凈化、回收二氧化鈦顆粒，具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　本文研究了廢水處理的各種工藝，并對比、分析了各種廢水工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，為鈦白粉生產(chǎn)業(yè)含鹽廢水治理提供了理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。

　　一、氯化法鈦白粉基料表面改性生產(chǎn)工藝

　　氯化法工藝生產(chǎn)的二氧化鈦基料經(jīng)中和降低黏度后導(dǎo)入砂磨機(jī)進(jìn)行研磨分級，粒徑達(dá)到要求后導(dǎo)入表面處理工序進(jìn)行表面處理。為保證產(chǎn)品的質(zhì)量，表面處理后對二氧化鈦產(chǎn)品進(jìn)行壓濾和洗滌，操作過程包括過濾、洗滌、壓榨、吹干、卸料等五個(gè)階段，濾餅通過后續(xù)的干燥、汽流粉碎工藝?yán)^續(xù)處理得到二氧化鈦成品，廢水進(jìn)入廢水處理工藝進(jìn)行處理。

　　二、鈦白粉生產(chǎn)含鹽廢水的特點(diǎn)

　　鈦白粉表面處理生產(chǎn)過程中加入了硫酸、硅酸鈉、硫酸鋁等化學(xué)物質(zhì)，因此廢水的主要成分為Cl^-、SO₄^2-及TiO2，廢水的成分受到工藝、設(shè)備、人員操作的影響而呈現(xiàn)一定變化的區(qū)間值，但從總體上來看，含鹽廢水的水質(zhì)、水量相對穩(wěn)定。

　　三、含鹽廢水處理技術(shù)

　　1、膜處理技術(shù)

　　膜分離技術(shù)是利用膜的選擇透過性來實(shí)現(xiàn)對混合物的分離。按照分離功能不同可分為微濾(MF)、超濾(UF)、納濾(NF)和反滲透(RO)，其中，MF、UF通常作為NF和RO的預(yù)處理單元。某公司采用二級RO技術(shù)對氯化法鈦白粉含鹽廢水進(jìn)行處理，產(chǎn)生的回用水水質(zhì)達(dá)到《循環(huán)冷卻水用再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》HG/T3923-2007水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　膜處理技術(shù)由于具有較好的選擇性、無污染、操作簡單、維修方便、結(jié)構(gòu)使用、無相態(tài)變化等優(yōu)點(diǎn)，近年來成為含鹽廢水處理的研究和運(yùn)用熱點(diǎn)。但膜處理工藝成本較高、膜組件易被污染而降低廢水處理效果極大的限制了膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用。若能夠研發(fā)出成本低、能夠抗污染、自清潔的膜材料，或使用“膜+蒸發(fā)”改良工藝必將是膜分離技術(shù)在廢水領(lǐng)域得到更多的應(yīng)用。

　　2、多效蒸發(fā)技術(shù)

　　蒸發(fā)法是加熱使溶液的溶劑汽化，溶質(zhì)留在未蒸發(fā)的溶劑中，而蒸汽收集后進(jìn)行冷凝，冷凝液中含有濃度極低的不揮發(fā)溶質(zhì)，使廢水得以凈化。蒸發(fā)操作的目的是溶質(zhì)和溶劑的分離，但其實(shí)質(zhì)是熱量更換與傳遞。依據(jù)二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸發(fā)的流程可分為:并流流程，逆流流程，錯(cuò)流流程。蒸發(fā)根據(jù)級數(shù)可分為單效和多效，單效蒸發(fā)是利用生蒸汽提供熱量將蒸出的蒸汽即二次蒸汽直接冷凝，不利用其冷凝熱，利用前一效二次蒸汽作為下一蒸發(fā)器的加熱介質(zhì)，充分利用熱能，節(jié)約生蒸汽，多效蒸發(fā)中后效的溶液沸點(diǎn)與壓強(qiáng)必須低于前效。

　　這是一項(xiàng)比較通用、成熟可靠的蒸發(fā)技術(shù)，結(jié)合不同形式的蒸發(fā)器，其可以把物料提濃到60%以上的濃度，也可以直接蒸發(fā)至過飽和及結(jié)晶。多效蒸發(fā)對水質(zhì)的要求比較高，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的頻繁堵塞，降低處理能力，影響生產(chǎn)開展。該技術(shù)使用的主要能耗在生蒸汽上：如四效蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水，需要生蒸汽量在250～350kg;三效蒸發(fā)器蒸發(fā)一噸水，需要生蒸汽量在350~450kg。技術(shù)的能耗主要與系統(tǒng)操作人員技術(shù)水平密切有關(guān)，不當(dāng)?shù)牟僮魅菀讓?dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)。另外，從人員配置方面考慮，多效蒸發(fā)裝置需要的操作崗位人員多，生產(chǎn)管理成本較高。

　　3、MVR蒸發(fā)技術(shù)

　　機(jī)械壓縮式熱泵蒸發(fā)技術(shù)(簡稱MVR)，是一種新型高效蒸發(fā)技術(shù)，其原理是引入蒸汽壓縮機(jī)或壓縮風(fēng)機(jī)，回收利用二次蒸汽的大量潛熱。MVR蒸發(fā)技術(shù)不依靠效間的溫差來實(shí)現(xiàn)蒸汽多次利用，而是利用壓縮機(jī)提高二次蒸汽溫度，并把升溫后的二次蒸汽作為蒸發(fā)熱源，從而減少對界外生蒸汽的需求，只需耗一定電能。是國家重點(diǎn)推廣的節(jié)能環(huán)保技術(shù)之一，被廣泛用于食品、制藥領(lǐng)域蒸發(fā)濃縮處理。近年來，隨著國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策日益嚴(yán)格，含鹽廢水減量化處理，甚至零排放已成為必然趨勢。MVR作為一種節(jié)能高效蒸發(fā)處理技術(shù)，具有廣闊的應(yīng)用空間和發(fā)展前景。MVR系統(tǒng)主要能耗在于壓縮機(jī)的電耗，通常蒸發(fā)一噸水需要生蒸汽在30~78kg，電耗在30~55KW(壓縮機(jī)電耗)。目前，MVR蒸發(fā)技術(shù)的裝置水平主要與壓縮機(jī)廠家設(shè)計(jì)思路及裝備制造水平密切相關(guān)：節(jié)能的壓縮機(jī)對于廢水水量和水質(zhì)要求較嚴(yán)格，不能在偏離設(shè)計(jì)指標(biāo)的工況下運(yùn)行，而能耗稍高的壓縮機(jī)會(huì)犧牲一些效率來提高壓縮機(jī)在惡劣工況下的穩(wěn)定性。

　　4、電滲析技術(shù)

　　電滲析技術(shù)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種新技術(shù)，最初用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙、醫(yī)藥工業(yè)，尤以制備純水和在環(huán)境保護(hù)中處理三廢最受重視，例如用于酸堿回收、電鍍廢液處理以及從工業(yè)廢水中回收有用物質(zhì)等。由于電滲析技術(shù)使用的膜為離子交換膜，對鐵離子、BOD、COD等雜質(zhì)很敏感。

　　目前，在工程實(shí)際運(yùn)行中面臨這樣一些情況：

　　(1)綜合投資費(fèi)用較大，操作運(yùn)行能耗較大(通常在17~20kWh/m3)，使用壽命較短(通常更換周期不超過3年);

　　(2)溶液預(yù)處理不充分，膜容易中毒失效;

　　(3)通過該技術(shù)只能把物料提濃到13%的含鹽量，缺乏在更高含鹽量體系中的成功運(yùn)行工程業(yè)績。

　　四、結(jié)語

　　鈦白粉行業(yè)作為新興的行業(yè)，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開鈦白粉的穩(wěn)定發(fā)展，但在鈦白粉快速發(fā)展的同時(shí)也排放了大量的含鹽廢水，這既給水環(huán)境安全造成了極大的危害同時(shí)也加劇了我國水資源形勢的日益緊張，隨著人們環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，含鹽廢水的處理越來越受到重視。廢水處理作為盡管已有許多工藝被實(shí)驗(yàn)證明能有效地解決環(huán)境污染問題，但并不是所有的工藝都能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行氯化法鈦白生產(chǎn)廢水治理工程實(shí)踐，因此在進(jìn)行廢水處理的過程中需要結(jié)合水質(zhì)、當(dāng)?shù)卣叩扔行У剡x擇經(jīng)濟(jì)可行的廢水治理措施。本文通過對含鹽廢水處理技術(shù)的對比分析，為我國鈦白粉生產(chǎn)行業(yè)含鹽廢水治理提供理論基礎(chǔ)和參考。(來源：云南冶金新立鈦業(yè)有限公司)