1 废水水质
硫酸法钛白粉的生产工序主要由钛铁矿的粉磨、酸解、还原、冷冻结晶、水解、过滤、水洗、煅烧、粉碎等组成。在该工艺中，水解、水洗、酸解工段产生大量的酸性废水，废水中含有大量的 Fe2+、Fe3+、SO42-、H+ 以及少量的Ti3+、Ca2+、
Mg2+、Cr2+，pH 值一般为 1～3，色度 800～1 000 倍，对环境的污染极大。其中水解母液（高浓度酸性废水，又称废酸）含硫酸 15%～20%、FeSO4 5%、TiOSO4 2%、Al2（SO4）3 2%；水洗废水（中浓度酸性废水）主要来自偏钛酸水洗工段，含 H2SO4 0.8%～1.0%、FeSO4 0.1%以及少量其他可溶性硫酸盐；酸解尾气碱洗废水（中浓度酸性废水）是采用稀碱液洗涤处理酸解尾气中的酸雾产生的，洗涤废液冷却降温后循环使用，循环到一定程度后排放，但排放量相对较小，含 FeSO41.5%、 H2SO4 4.3%。
2 酸性废水处理工艺
原工艺采用普通中和、沉淀法，该工艺对 pH 值控制较高，Fe2+不易沉淀，出水很难达标。改造后采用中和、曝气、沉淀法，工艺流程见图 1。
2.1 中和剂的确定
由于石灰原料来源广、价格便宜，可以中和不同浓度的酸性废水，且 Ca（OH）2 本身对废水中的杂质具有凝聚作用，因此钛白粉酸性废水处理采用石灰作为中和剂。生石灰经消灰机消化，制备成浓度为 5%～10%Ca（OH）2 溶液。
2.2 中和反应及沉降
钛白粉酸性废水中主要污染物为 H2 SO4 及 FeSO4，用 Ca（OH）2 乳液与其反应，生成 CaSO4 沉淀和 Fe（OH）2。实际生产中，尽量使废水中的铁通过曝气将 Fe（OH）2 氧化成为Fe（OH）3 沉淀去除，主要是因为： Fe3+的溶度积较 Fe2+低； 3.2.2 废水中残存的 Fe（OH）2 可与重铬酸钾反应，提高废水中的 COD 含量； 废水中残存的 Fe（OH）2 缓慢氧化会使出水的 pH 值逐渐降低，严重时可能导致出水质量超标；
Fe（OH）2 沉渣的浓缩和脱水较 Fe（OH）3 困难。在 p H值为 5.5 时，Fe（OH）3 溶解度最小；在 pH 值为 7～7.5 进行曝气，Fe2+可迅速转化为 Fe3+。
因此在实际操作过程中，Ca（OH）2 乳液的投加应通过pH 在线控制阀进行调控，将中和的 pH 值控制在 5.5～7.5，尽可能地使 Fe2+转化成为 Fe3+。如果 pH 值过高，则 Fe2+未来得及转化为 Fe3+就已沉淀，导致后处理困难。一般来说，钛白粉酸性废水中铁离子含量相对较高，当废水中的铁离子去除效果达到国家规定的排放标准时，其他重金属离子的含量也可以同时满足要求。
2.3 曝气效果对出水水质的影响
Fe2+能否被充分氧化成 Fe3+，除了需要合适 pH 值外，废水中要有充足的溶解氧。当溶解氧不足时，处理过程的生成物主要是 Fe（OH）2，其不易沉淀且不稳定，且在排放过程中被逐渐氧化，导致出水的 pH 值逐渐降低，甚至超出排放标准。同时，由于 Fe（OH）2 可被氧化，使废水 COD 提高，严重时可能超标。因此曝气效果直接影响处理效果的好坏。
2.4 沉淀池的选取
由于 CaSO4 粘性较大，采用斜板、斜管沉淀池易引起堵塞，维护工作量较大；竖流式沉淀池适用于小流量，且施工难度大、造价高，对冲击负荷适应能力差；辐流式沉淀池排泥设备复杂，对施工质量要求高、造价较高；废水水质、流量变化较大，因此适合选用平流式沉淀池，该池沉淀效果好、对冲击负荷的适应能力较强，且施工简单，造价较低。实际运行效果表明，沉淀效果好，出水较稳定。
2.5 污泥处理
从沉淀池排出的污泥含水率较高，一般先去污泥浓缩池进行浓缩，尽可能降低污泥的含水率，再进行机械脱水，这样有利于提高脱水设备的生产能力；同时污泥浓缩池也起到污泥贮存及缓冲作用。钛白粉酸性废水污泥为无机污泥，主要成分为 CaSO4。采用带式压滤机、离心脱水机进行脱水，虽然可以连续运行，但滤饼含水率高（75%～85%），泥饼运输困难，费用较高，而且脱水前需添加絮凝剂，絮凝效果的好坏直接影响到脱水效果，且絮凝剂价格昂贵。
3 结语
应不断改进生产工艺，从源头消除污染。要加快建立和完善技术创新体系，不断加强技术开发力量，加大技术开发资金的投入，加快开发具有自主知识产权的技术和主导产品；要积极探索技术创新模式，开展多种形式的产学研结合，吸引科研机构和大专院校的科研力量，对钛白粉生产关键技术难题进行联合攻关，促进科技成果向现实生产力的转化。加大氯化法生产规模，是提高我国钛白粉质量的有效途径。
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