1、納米碳酸鈣生產過程工藝水循環利用方案的研究碳酸鈣工廠工藝用水的處理和循環利用一直的行業關心的問題，原因有二，一是量大，碳酸鈣生產的料漿固含量一般在120到250之間，意味著每生產一噸碳酸鈣需要的用水為4到8噸，其中有0.4到0.6噸水在濾餅的烘干過程中被蒸發，如果沒有循環利用的話，將有3.5噸到7.5噸的水需要排放，對于一個5萬噸的工廠，則每天需要排放的水有560到1200噸之巨。二是涉及水處理的因素多，除了SS因子，由于納米碳酸鈣生產需要有結晶控制劑和表面處理劑，還有就是石灰石帶入的重金屬離子，這些殘留在水中的化學品和金屬離子對后期的循環利用及排放都帶來了一定的難度目前很多工廠，特別是一些新

2、建的項目，為了能得到政府的立項支持，或迫于當地環境保護的要求，在環境評價中承諾是零排放，即全部的循環利用，這在理論上是可行的，但很多工廠在實際運行中，迫于技術能力或成本壓力，會用各種隱蔽方法進行著開路的排放。我個人觀點認為，碳酸鈣工廠的水循環利用在正常情況下通過合理的處理是能夠進行絕大部分的循環利用；在非正常情況下，排放是必然的，零排放是不可能的，但問題是如何做到完全達標的，或者說是環境友好地排放才是問題所在。一、 工藝用水循環利用的問題如果工藝用水能不斷循環利用，那么再大的用水量都不存在問題，但實際生產上如果沒有很好地對工藝用水進行處理簡單循環利用，則對產品產生質量問題，簡單就工藝水各需處理

3、的”有害”成分分析如下：1）SS因子，生產過濾水中SS因子一般是殘留的碳酸鈣粒子。對于普通碳酸鈣生產來說影響不大，但要求含量相對穩定，否則一定程度上也會引起產品質量的波動。對于納米鈣生產來說是SS因子的存在是及其有害的，會起到結晶誘導而影響納米碳酸鈣粒子的正常形成。所以對于納米碳酸鈣工廠，消化用水和生漿處理時加入的水必須經過除雜的清水。2，殘留的重金屬離子，主要是石灰石帶入的鐵，錳。由于低價位狀態金屬離子能溶于水，因此隨著工藝用水的不斷循環而得到富集，對于生產普通碳酸鈣來說最大問題是產品白度變差，一些工廠為了增加產品白度，加入強還原劑，把三價鐵還原到二價鐵以減少成品內的含量，這意味著下一道生產

4、循環時水中的金屬離子濃度更高，產品白度影響壓力會更大。而對于納米碳酸鈣生產由于這些離子的干擾，結晶的晶體形貌也會產生變化，比表面積會變得不可控。3，化學品殘留。這主要是指納米碳酸鈣工廠，到現在為止我還沒有發現結晶控制劑和表面處理劑的殘留對納米碳酸鈣生產產生影響的案例，而有個別工廠由于某種緣故，鼓泡碳化時產生大量泡沫使生產無法連續進行。以上三個方面是工藝用水不經處理而簡單循環利用的影響情況分析，但如果不進行利用而直接排放肯定會帶來對環境的影響，如要達標排放，除了對上述成分進行處理以外還要進行PH值的調整。不可思議的是普通碳酸鈣生產的工藝水，在沒加入任何化學品和有機物情況下，廢水的COD和BOD也

5、會嚴重超標，我猜想可能是石灰煅燒用煤有環芳烴帶入的緣故吧。二、 工藝用水的平衡現在我們專門討論對水質相對要求較高的納米碳酸鈣工廠的工藝水循環利用問題。假設有一個工廠，每天產能是120噸納米碳酸鈣，即每小時約5噸產品，碳化漿液濃度為150固含量，即每小時需工藝用水為33噸。水平衡表如下：工藝水流向水量備注漿體水量33噸壓濾水量30噸假設濾餅水分為38%烘干蒸發水量3噸循環利用水量27噸其他環節流向3噸10%開路補充水量6噸在這個平衡表中烘干蒸發水是烘干過程必然發生的，這里不做討論，每小時補充噸水，即每噸制品耗水量為1.2噸應該也沒有問題，我們所要解決的實際上是兩個問題，1）27噸循環工藝水如何處

6、理以滿足生產需要。2）開路的10%的水量形成的原因和這3噸每小時如何去消化。三、 處理方案的探討根據筆者的經驗，壓濾機在正常運行情況下，出水是十分清澈的，但由于設備不可能一直處在正常狀態，所以臨時存貯的壓濾水往往會是渾濁的，有很多SS因子，也就是納米鈣粒子，所以必須需要以一種便捷的方式除去。整個循環水的處理按不同要求分三個步驟，簡單說來是粗濾、超濾和反滲透。首先是對含有SS因子的壓濾水進行粗濾，通過特定的過濾器就能在完全自動化情況下達到目的，過濾得到的濃縮液回到壓濾罐中再進行壓濾，而澄清液進入到下一道工序-超濾來去除重金屬離子。在循環水達到基本澄清狀態后，就要著手解決循環使用中出現的重金屬的富

7、集問題。筆者的建議是采用曝氣和錳砂催化過濾，讓溶解于水的低價重金屬離子氧化為高價離子而析出，再通過超濾使循環水完全達到工藝要求，而超濾后的濃縮液（不到5%）可以以各種方式進行消化。建議的方式具體如下表：廢水可處理方向可處理量煤場降塵每天可3噸左右廠區道路降塵需要時灑水，每天一噸左右生活雜用水綠化區澆灌，衛生間用水等，每天1噸左右鍋爐煙氣脫硫小時產能5噸納米鈣需配8噸的鍋爐，煙氣量為35萬方，如排煙溫度為95度，每方最大含水量可達500克，如以每立方帶走水分100克，每小時可蒸發水量可超過3噸。經過超濾的水質已可完全達到循環利用的要求，但如果生產不正常情況下，無法達到封閉循環，在這種情況下，排放是必須的，但如何達到達標是個問題，對此建議加設一套反滲透，其處理量可在循環水量的30%，在不正常不得不排放的情況下，通過反滲透將水質處理到可飲用的狀