CN105540976A

CN105540976A - 一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺

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Publication number: CN105540976A
Application number: CN201610015908.9A
Authority: CN
Inventors: 杨泰山; 曾凡付; 潘洪涛; 王霞芳; 薛俊峰; 艾山·玉素莆; 景永峰; 王刚
Original assignee: XINJIANG ENVIRONMENTAL ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XINJIANG ENVIRONMENTAL ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-01-28
Filing date: 2016-01-28
Publication date: 2016-05-04

Abstract

本发明公开了一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，将浓盐水经过调节池和预处理装置处理后进入第一特种反渗透工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水再经过软化工艺包去除废水中的钙离子和镁离子，然后进入一级特种纳滤工艺包，其浓水侧的产水经第一蒸发结晶工艺包得到工业级的硫酸钠，淡水侧的产水进入二级特种纳滤工艺包，其浓水侧的产水回到调节池，淡水侧的产水进入反渗透膜工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水进入第二特种反渗透膜工艺包，其淡水侧的产水视水质情况回流到调节池或回用，浓水侧的产水经第二蒸发结晶工艺包得到工业级的氯化钠。本发明工艺简单，成本低，自动化程度高，能长期稳定运行，无二次污染。

Description

一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺

技术领域

本发明涉及浓盐水处理和再利用领域，具体是一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺。

背景技术

目前，水资源污染和短缺已经成为制约我国经济和社会发展的重要原因。自2004年国务院提出“关于促进煤炭工业健康发展的若干意见”以来，煤化工行业发展迅速，但同时其产生的盐水成为行业发展的瓶颈，其含盐废水产生量大，具有高硬度，高碱度，高氯化钠含量等特点。

2007年11月国家颁布了《国家环境保护“十一五”规划》，其中明确要求化工、煤炭等重点行业推广废水循环利用，努力实现废水少排放或零排放。2015年4月国家出台了“水十条”，其中提出：到本世纪中叶，生态环境质量全面改善，生态***实现良性循环。为了实现上述环境目标有些地区相应的根据当地的水质水量特点定出了“零排放”的要求。

目前浓盐水零排放处理的常规方法是蒸发结晶，主要有多级闪蒸、多效蒸发和机械蒸汽压缩蒸发等。多级闪蒸一般用于大型蒸发工程，对含盐量复杂的废水处理效果不理想；多效蒸发一般用于中小型蒸发工程，经济性主要受蒸汽价格影响，对各种浓度的废水处理都可以达到比较好的效果；机械蒸汽压缩蒸发也适用于中小型蒸发工程，缺陷是需要***连续运行，经济性主要受电价影响。上述蒸发结晶工艺产生的结晶盐都是杂盐，只能作为危废处理，很难保证浓盐水处理达到零排放的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、运行成本低、水资源循环利用并实现零排放的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，将浓盐水经过调节池和预处理装置处理后进入第一特种反渗透工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水再经过软化工艺包去除废水中的钙离子和镁离子，然后进入一级特种纳滤工艺包，分离一价盐和二价盐，其浓水侧的产水经第一蒸发结晶工艺包得到工业级的硫酸钠，淡水侧的产水进入二级特种纳滤工艺包，进一步分离一价和二价盐，其浓水侧的产水回到调节池，淡水侧的产水进入反渗透膜工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水进入第二特种反渗透膜工艺包，其淡水侧的产水视水质情况回流到调节池或回用，浓水侧的产水经第二蒸发结晶工艺包得到工业级的氯化钠。

作为本发明进一步的方案：所述预处理装置采用高级氧化反应器、多介质过滤器、超滤器的一种或几种。

作为本发明进一步的方案：所述第一特种反渗透工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

作为本发明进一步的方案：所述软化工艺包采用的工艺为药剂软化与钠离子交换中的一种或两种。

作为本发明进一步的方案：所述一级特种纳滤工艺包使用的装置包括浓水循环泵与纳滤膜，纳滤膜采用卷式纳滤膜。

作为本发明进一步的方案：所述二级特种纳滤工艺包使用的装置包括浓水循环泵与纳滤膜，纳滤膜采用卷式纳滤膜。

作为本发明进一步的方案：所述反渗透工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

作为本发明进一步的方案：所述第二特种反渗透膜工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

作为本发明进一步的方案：所述第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包使用的装置均采用多级闪蒸器、多效蒸发器或机械蒸汽压缩蒸发器中的一种，其中第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包都采用高温蒸发的方式。

作为本发明进一步的方案：所述的第一蒸发结晶工艺包除了产出硫酸钠结晶外，其排出的母液进入第二蒸发结晶工艺包。

作为本发明进一步的方案：所述的第二蒸发结晶工艺包除了产出氯化钠结晶外，其排出的母液回流到调节池。

作为本发明进一步的方案：所述的浓盐水是煤化工废水的回用装置的浓盐水。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明有着非常明显的社会、经济和环境效益，实现了浓盐水真正意义上的零排放。本发明工艺简单，自动化程度高，能长期稳定运行，无二次污染。本发明采用了分段高倍浓缩技术，大大降低了此类高盐废水的处理规模和运行费用。本发明的浓盐水零排放及分盐工艺不仅适用于煤化工行业的回用装置的浓盐水，还适用于印染、造纸等用水量大、盐含量高的行业以及其他水质相似的浓盐水处理。

附图说明

图1是煤化工浓盐水零排放及分盐工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例中，煤化工浓盐水的零排放及分盐工艺流程图如图1，将浓盐水经过调节池和预处理装置后进入第一特种反渗透工艺包，其淡水回用，浓水侧的浓盐水再经过软化工艺包去除废水中的钙离子和镁离子，然后进入一级特种纳滤工艺包，将一价盐和二价盐分开，一级特种纳滤工艺包浓水侧的产水经第一蒸发结晶工艺包得到工业级的硫酸钠，第一蒸发结晶工艺包排出的母液进入第二蒸发结晶工艺包，一级特种纳滤工艺包淡水侧的产水进入二级特种纳滤工艺包，进一步分离一价盐和二价盐，二级特种纳滤工艺包浓水侧的产水回到调节池，二级特种纳滤工艺包淡水侧产水进入反渗透工艺包，其淡水回用，反渗透工艺包浓水侧产水进入第二特种反渗透工艺包，其产水视水质情况回流到调节池或回用，第二特种反渗透工艺包浓水侧的产水经第二蒸发结晶工艺包得到工业级的氯化钠，第二蒸发结晶工艺包排出的母液排到调节池。所述调节池是为了防止水质、水量波动造成工艺运行的不稳定。所述预处理装置采用高级氧化反应器、多介质过滤器、超滤器的一种或几种。所述浓盐水的预处理装置使浓盐水中有机物、悬浮物浓度降低。

所述第一特种渗透工艺包分两段设计，设置浓水循环泵，反渗透膜采用卷式膜。所述浓盐水的特种反渗透工艺包分两段设计，对浓盐水进行预浓缩，一、其淡水可以回用，二、预浓缩后的浓水侧的产水进一步处理，这样会大大缩小整个工艺的建设投资和运行费用。

所述软化工艺包采用药剂软化与钠离子交换中的一种或两种。所述浓盐水软化工艺包的目的是防止浓盐水硬度过高导致后续特种纳滤工艺包结垢。

所述一级特种纳滤工艺包分两段设计，对经过软化工艺包处理过的浓水进行过滤，分离一价盐和二价盐，一、其浓水侧的产水经第一蒸发结晶工艺包得到工业级的硫酸钠，二、淡水侧的产水进入二级特种纳滤工艺包，设置浓水循环泵，纳滤膜采用卷式膜。

所述二级特种纳滤工艺包分两段设计，对经过一级特种纳滤工艺包处理过的浓水进行过滤，进一步分离一价和二价盐，一、其浓水侧的产水回到调节池，二、淡水侧的产水进入反渗透膜工艺包；设置浓水循环泵，纳滤膜采用卷式膜。

所述反渗透工艺包分两段设计，对经过二级特种纳滤工艺包处理过的浓水进行处理，一、其淡水回用，二、浓水侧的产水进入第二特种反渗透膜工艺包，设置浓水循环泵，反渗透膜采用卷式膜。

所述第二特种反渗透膜工艺包分一段设计，其淡水侧的产水视水质情况回流到调节池或回用，浓水侧的产水经第二蒸发结晶工艺包得到工业级的氯化钠。设置浓水循环泵，反渗透膜采用卷式膜。

所述第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包均采用多级闪蒸器、多效蒸发器或机械蒸汽压缩蒸发器中的一种，其中第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包都采用高温蒸发。

本发明煤化工浓盐水零排放及分盐工艺的浓盐水来源于某煤化工企业废水回用装置，水质条件如表1所示。

表1某煤化工企业回用装置的浓盐水水质

序号	名称	单位	指标
				1	流量	m³/h	300
2	pH		6～9
				3	COD	mg/L	300～400
4	NH₃-N	mg/L	22
				5	全盐	mg/L	约12521
6	Cl^-	mg/L	1363
				7	SO₄ ^2-	mg/L	6561
8	PO₄ ^3-	mg/L	3
				9	F^-	mg/L	36
10	K⁺	mg/L	72
				11	Na⁺	mg/L	4041
12	Ca²⁺	mg/L	40
				13	Mg²⁺	mg/L	30
14	可溶硅	mg/L	27

浓盐水经第一特种反渗透工艺包脱盐后回收率可达到80％，淡水全盐浓度约为250mg/L可回用，其浓水全盐浓度约为61600mg/L；浓水经过软化工艺包处理后，进入一级特种纳滤工艺包，回收率达80％，其浓水的全盐浓度达约256560mg/L，其中硫酸钠含量达92％左右，通过第一蒸发结晶工艺包，在蒸发温度约90℃时，可以得到纯度95％左右的工业级硫酸钠，淡水侧的全盐浓度达约13240mg/L，其中氯化钠含量达76％以上；淡水进入二级特种纳滤工艺包，回收率可达80％，其浓水的全盐含量达约29000mg/L，由于其水量只有约10m³/h，则将其回流至调节池，而淡水的全盐含量约9300mg/L，且其中氯化钠的含量约92％；淡水进入反渗透工艺包，回收率达80％，其淡水全盐浓度约370mg/L可回用，浓水全盐含量约45000mg/L，其中氯化钠的含量约92％；淡水进入第二特种反渗透工艺包进一步浓缩，回收率达55％，淡水全盐含量约900mg/L可回用或回流至调节池，浓水全盐含量高达约98700mg/L，其中氯化钠含量约92％，通过第二蒸发结晶工艺包，在蒸发温度约80℃时，可以得到纯度约94％的工业级氯化钠。

经过本发明处理浓盐水300m³/h，每天可以产出约66吨的95％工业级硫酸钠和6.5吨的94％工业级氯化钠，达到了零排放的要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，将浓盐水经过调节池和预处理装置处理后进入第一特种反渗透工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水再经过软化工艺包去除废水中的钙离子和镁离子，然后进入一级特种纳滤工艺包，分离一价盐和二价盐，其浓水侧的产水经第一蒸发结晶工艺包得到工业级的硫酸钠，淡水侧的产水进入二级特种纳滤工艺包，进一步分离一价和二价盐，其浓水侧的产水回到调节池，淡水侧的产水进入反渗透膜工艺包，其淡水回用，浓水侧的产水进入第二特种反渗透膜工艺包，其淡水侧的产水视水质情况回流到调节池或回用，浓水侧的产水经第二蒸发结晶工艺包得到工业级的氯化钠。

2.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述预处理装置采用高级氧化反应器、多介质过滤器、超滤器的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述第一特种反渗透工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

4.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述软化工艺包采用的工艺为药剂软化与钠离子交换中的一种或两种。

5.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述一级特种纳滤工艺包使用的装置包括浓水循环泵与纳滤膜，纳滤膜采用卷式纳滤膜。

6.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述二级特种纳滤工艺包使用的装置包括浓水循环泵与纳滤膜，纳滤膜采用卷式纳滤膜。

7.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述反渗透工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

8.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述第二特种反渗透膜工艺包使用的装置包括浓水循环泵与反渗透膜，反渗透膜采用卷式反渗透膜。

9.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包使用的装置均采用多级闪蒸器、多效蒸发器或机械蒸汽压缩蒸发器中的一种，其中第一蒸发结晶工艺包和第二蒸发结晶工艺包都采用高温蒸发的方式。

10.根据权利要求1所述的煤化工浓盐水零排放及分盐工艺，其特征在于，所述的第一蒸发结晶工艺包排出的母液进入第二蒸发结晶工艺包。