含氯化鈉和硫酸鈉的高鹽廢水的回收處理方法

發明內容

[0005] 本發明需要解決的技術問題是提供一種含氯化鈉和硫酸鈉的高鹽廢水的回收處 理方法，通過該方法能夠對高鹽廢水中的硫酸鈉和氯化鈉進行有效回收利用，大大降低了 環保壓力，同時節省了調節PH值所用的酸水，節省廢水處理成本。

[0006] 為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

[0007] 含氯化鈉和硫酸鈉的高鹽廢水的回收處理方法，含有氯化鈉和硫酸鈉的高鹽廢水 通過納濾膜過濾，透過納濾膜的過濾液經蒸發結晶得到氯化鈉和過濾母液，未透過納濾膜 的截留液經蒸發結晶得到硫酸鈉和截留母液，過濾母液和截留母液混合后向其中添加氟硅 酸，充分攪拌后過濾得氟硅酸鈉，過濾后的酸水用于生化處理以前系統PH值的調節。

[0008] 本發明技術方案的進一步改進在于具體步驟為：

[0009] A、納濾膜過濾

[0010] 將高鹽廢水栗入納濾單元的進料液側，經納濾膜過濾將高鹽廢水分為透過納濾膜 的過濾液和未透過納濾膜的截留液；

[0011] 所述過濾液進入B步驟處理，所述截留液進入步驟C處理；

[0012] B、過濾液蒸發結晶

[0013] 將過濾液送入蒸發結晶器中進行蒸發濃縮得到氯化鈉和過濾母液，蒸發濃縮溫度 為 50 ~15(TC;

[0014] 所述氯化鈉晶體直接采出，過濾母液進入步驟D處理；

[0015] C、截留液蒸發結晶

[0016] 將截留液送入蒸發結晶器進行蒸發濃縮，蒸發濃縮溫度為50~150°C，當溶液的 固含量達到2%~30%后，停止蒸發；在50~100°C條件下進行固液分離，得到硫酸鈉晶體 和截留母液；

[0017] 所述硫酸鈉晶體直接采出，截留母液進入步驟D處理；

[0018] D、化學沉淀

[0019] 將過濾母液與截留母液充分混合后，栗入化學沉淀單元，向過濾母液與截留母液 的混合液中添加氟硅酸，均勻攪拌，充分反應后，進行過濾使固液分離，得氟硅酸鈉沉淀和 酸水；

[0020] 所述氟硅酸鈉經過濾直接采出，過濾后的酸水用于生化處理以前系統PH值的調

[0021] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述步驟A中納濾膜過濾的操作環境為：高 鹽廢水的pH= 2~11，濃度約lwt%，廢水溫度為4~45°C，操作壓力為0.5~1.5MPa;

[0022] 所述的納濾單元的膜組件的膜材料為聚酰胺材質，膜孔徑小于2nm。

[0023] 本發明技術方案的進一步改進在于：分別檢測高鹽廢水、過濾液、截留液、過濾母 液、截留母液中的有機物，當高鹽廢水、過濾液、截留液、過濾母液、截留母液中任一種液體 中的有機物濃度超過l〇〇〇mg/L時，使用活性炭吸附超標溶液中的有機物或通過催化氧化 對超標溶液中的有機物進行處理，待有機物濃度降至100~300mg/L以下再進入下一處理 步驟。

[0024] 本發明技術方案的進一步改進在于：分別檢測過濾液、截留液、過濾母液、截留母 液中的有機物，當過濾液、截留液、過濾母液、截留母液中任一種液體中的有機物濃度超過 1000mg/L時直接送回污水生化處理工序。

[0025] 本發明技術方案的進一步改進在于：將步驟B采出的氯化鈉晶體、步驟C采出的硫 酸鈉晶體、步驟D過濾所得的氟硅酸鈉分別進行洗滌和干燥處理，使硫酸鈉晶體、氯化鈉晶 體和氟硅酸鈉分別達到工業級硫酸鈉、工業級氯化鈉、工業級氟硅酸鈉的質量標準。

[0026] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述蒸發結晶器包括蒸發器和結晶器，蒸發 器為自然循環蒸發器、降膜蒸發器、強制循環蒸發器中的任意一種。

[0027] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述蒸發器為單效蒸發器、多效蒸發器、MVR 蒸發器或TVR蒸發器。

[0028] 本發明技術方案的進一步改進在于：結晶器是Oslo結晶器、DTB結晶器、DP結晶 器、閃蒸式結晶器以及以上型式的變種中的任意一種。

[0029] 本發明技術方案的進一步改進在于：所述結晶器是設有淘洗腿的立式結晶器。

[0030] 由于采用了上述技術方案，本發明取得的技術進步是：

[0031] 本發明提供了一種含氯化鈉和硫酸鈉的高鹽廢水的回收處理方法，對煤化工行業 高鹽廢水中的氯化鈉和硫酸鈉進行了有效回收，工藝條件簡單穩定，便于工業化推廣。通 過本發明方法，能夠回收得到的高純度的氯化鈉和硫酸鈉，同時在過濾母液和截留母液中 加入氟硅酸得到氟硅酸鈉和酸水，氯化鈉、硫酸鈉和氟硅酸鈉滿足工業級產品的質量要求， 可直接回收套用或作為副產品出售，不但達到了處理高鹽廢水的目的，滿足了當前的環保 形勢需要，而且變廢為寶，實現了鹽類的資源化利用，提高了工廠的收益；當高鹽廢水、過濾 液、截留液、過濾母液、截留母液中任一種液體中的有機物濃度超標時需要送回污水生化處 理工序，而在生化處理工序前需要加酸來調節系統的PH值，因此產生的酸水可直接用于調 節生化處理前系統的PH值，前節省了生化處理以前系統PH值的調節所需的酸的用量，降低 高鹽廢水的處理成本。

[0032] 本發明方法是一種反復循環的處理方法，處理過程中產生的酸水可直接用于生化 處理以前系統PH值的調節，整個處理過程中，除了水分蒸發外沒有其他污水排放，因此環 保壓力驟減，也無需再向危廢處理機構繳費處理，大大降低了廢水處理成本。在回收處理 過程中，總是有一定的鹽類溶解在母液中、無法完全析出，為此本發明提供一種簡單有效的 處理方法，即向過濾母液和截留母液的混合液中添加氟硅酸使過濾母液和截留母液轉變為 HC1和1^04的混合物，直接用于生化處理以前系統PH值的調節，避免復雜的母液循環富集 分鹽過程；同時所得的氟硅酸鈉還可以作為副產品出售，充分利用廢水。

[0033] 本發明是根據納濾膜特性、硫酸鈉和氯化鈉的溶解度特性、氟硅酸的化學特性而 特別設置的，90 %的氯化鈉可通過納濾膜，經過納濾膜的過濾液進入蒸發結晶程序，通過控 制蒸發終點濃度，保證大量氯化鈉結晶。硫酸鈉的溶解度在約40°C以下時隨著溫度的升高 而顯著增加，而在此溫度以上時隨著溫度的升高而降低，氯化鈉的溶解度雖隨溫度增加而 略有增加，卻受溫度的影響不大。因此，回收硫酸鈉時，采用先將未經過納濾膜的截留液蒸 發濃縮、然后在較高溫度下結晶析出硫酸鈉晶體，通過控制蒸發終點濃度，保證蒸發終點濃 度落在硫酸鈉的結晶區、沒有氯化鈉析出，從而得到高純度的硫酸鈉。

[0034] 本發明采用納濾膜直接將氯化鈉和硫酸鈉分開，與以往采用多次蒸發結晶和冷卻 析晶的回收方法相比更加簡便，結晶所得的兩種鹽的純度都得到提高。同時通過納濾膜分 開的過濾液和截留液可同時通過蒸發結晶各自結晶出氯化鈉和硫酸鈉，不同于以往步驟中 先蒸發結晶析出一種鹽，再對剩余溶液進行下一步的蒸發結晶去析出另一種鹽，這種嚴格 的先后順序導致效率低下，本發明整個過程比現有的回收處理方法節約四分之一的時間， 提尚效率。

[0035] 步驟A中采用納濾膜對高鹽廢水進行過濾處理，納濾單元的膜組件的膜材料為聚 酰胺材質，膜孔徑在2nm以下，進料液側，高鹽廢水pH2~11，廢水溫度4~45°C，操作壓力 0. 5~1. 5MPa，確保在納濾膜承受能力范圍內，避免損害膜的性能，可以更有效地進行溶質 分級。

[0036] 步驟B和C中采用多效蒸發器，在沒有結晶析出時可選降膜蒸發器、自然循環蒸發 器、強制循環蒸發器中的任意一種，優選降膜蒸發器。降膜蒸發器具有很高換熱面積和很好 的換熱性能，且溶液循環量很小，非常適合蒸發量大的一次蒸發步驟，能夠有效加快蒸發速 度，降低蒸發成本。

[0037] 在有結晶析出時選用強制循環蒸發器，強制循環蒸發器是一種傳熱系數大、抗結 疤能力強的蒸發器，溶液在設備內的循環主要依靠外加動力所產生的強制流動，循環速度 一般可達1. 5~5米/秒；當循環液體流過加熱室時被加熱，然后在分離室中壓力降低時 部分蒸發，即將液體冷卻至對應壓力下的沸點溫度，由于循環栗的原因，強制循環蒸發器的 操作與溫度基本無關，物料的再循環速度可以精確調節，蒸發速率設定在一定范圍內；料液 進入分離器再分離，可以強化分離效果，使整體設備具有較大的分離彈性；蒸發析出的晶體 可以通過調節循環流動速度和采用特殊的分離器設計從循環漿液中分離出來，有利于處理 粘度較大、易結垢、易結晶的物料或濃縮程度較高的溶液，因此非常適用于蒸發結晶步驟使 用，能夠將氯化鈉和硫酸鈉晶體有效分離。

[0038] 步驟B、步驟C使用的結晶器選自Oslo結晶器、DTB結晶器、DP結晶器、閃蒸式結 晶器及其變種中的任意一種，優選設有淘洗腿的立式DTB結晶器。DTB結晶器是一種典型的 晶漿內循環型結晶器，具有良好的流體動力學效果；其內循環所需的壓頭非常低，螺旋槳或 軸流栗在較低的轉速下工作，從而大大減少了葉輪對晶體的碰撞所帶來的二次成核，進而 保證了結晶器中產生的晶體具有較大粒度，且粒度分布良好，很少出現內壁結疤現象；DTB 結晶器操作周期長、能耗低、運行可靠、故障少。設有淘洗腿的立式DTB結晶器能夠實現連 續生產操作，實現對高鹽廢水的循環回收處理。立式淘洗腿可在采出晶體時用原料液進行 逆向洗滌，保證采出的晶體含有雜質*少，以便達到工業級質量標準。