CN109879507A - 一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置。该工艺针对焦化高盐废水依次进行了蒸发、焚烧、烟气处理、混盐的溶解除杂、冷冻分盐、两级蒸发等步骤。利用该工艺配合本发明的焦化高盐废水资源化利用装置，能够实现炼焦过程中的工业焦化高盐废水的盐类(氯化钠、硫酸钠)的回收、精制及再利用，能够实现循环水的全部回用及固体盐的资源化利用，减少固体废弃物的排放，真正实现焦化高盐废水的零排放；并且生产过程中充分利用焦化工段剩余氨水余热，工艺完善、装置运行费用低、运行稳定，节能效果好，投资相对低廉。

Description

一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置
技术领域
本发明属于焦化高盐废水资源化利用技术领域，具体涉及一种焦化高盐废水资源化利用的工艺及装置。
背景技术
煤化工生产过程中产生的焦化废水成分较为复杂，尤其是经过过滤、浓缩、蒸发等处理后剩余的焦化高盐废水，其主要成分如下表1所示，因含有有毒、有害、难降解物质，处理难度较大，一直是困扰行业发展的瓶颈，尤其是随着环保管理的日趋严格，焦化高盐废水的达标排放及资源化利用的矛盾日渐突出。目前，使用的资源化利用工艺各种各样，主要集中在膜分离法、蒸发浓缩法等工艺，处理后产生的焦化高盐废水主要用于熄焦和配煤。
表1：
膜分离工艺采用的是多孔滤膜进行分离，其原理是利用液-液分散体系中两相与固体膜表面亲和力不同，一次达到分离的目的。先对焦化废水进行除氟、碳酸钠软化沉淀除钙镁处理，再采用高级氧化进行TOC降解，经过多介质、活性炭过滤器和超滤膜去除有机碳及悬浮物，然后经纳滤膜进行分离，得到的纳滤通过液与纳滤浓盐水分别进行蒸发处理，最终得到氯化钠产品、硫酸钠产品。然而采取此种工艺存在如下缺点：(1)因焦化废水中含有大量可溶性有机污染物，经过高级氧化处理难以彻底消除，部分有机污染物进入氯化钠、硫酸钠成品，造成污染物转移，影响产品质量及应用性；(2)焦化废水中硫酸钠、氯化钠含量变化较大，正常生产过程中纳滤无法适应来水盐含量的变化，导致氯化钠产品质量波动较大，无法满足质量要求；(3)膜处理技术尚不成熟，且设备造价较为昂贵；因焦化废水中含有苯等有机物质，长时间运行对过滤膜损伤较大，处理效果衰减快，设备使用周期短，维护费用昂贵。
蒸发浓缩工艺是采用蒸发的方式进行分离，其原理是采用蒸汽对焦化废水进行蒸发。焦化废水先经过预处理单元去除有机物及固体不溶物，然后送至多效蒸发器进行蒸发，蒸出的蒸汽冷凝水回用至生产***补水，剩余的高盐废水用于配煤炼焦。然而采取此种工艺存在如下缺点：(1)高盐废水中含有大量硫酸钠、氯化钠等无机混盐及难降解有机物，配入原煤炼焦对焦炭的热反应性、冷态强度、钠含量等指标有明显影响，降低了焦炭的质量品质；(2)大量的高盐废水进入焦炉配煤，大幅增加能源消耗，且无机盐在高温下对焦炉造成一定的腐蚀，降低核心设备使用寿命，容易造成焦炉腐蚀串漏，对环保控制造成不利影响；(3)无法实现分盐及无机盐的精制提纯，无法实现废盐的资源化利用，造成资源浪费。
因此，亟待提供一种工艺完善、运行稳定、节能效果好，且能够实现焦化高盐废水的全部回用及固体盐的资源化利用工艺及其处理***，以减少固体废弃物的排放。
发明内容
基于现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种焦化高盐废水资源化利用的工艺；本发明的目的还在于提供一种焦化高盐废水资源化利用的***。利用该***配合本发明的工艺方法能够实现炼焦过程中的工业焦化高盐废水的盐类(氯化钠、硫酸钠)的回收、精制及再利用，能够实现循环水的全部回用及固体盐的资源化利用，减少固体废弃物的排放，真正实现焦化高盐废水的零排放。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一方面，本发明提供一种焦化高盐废水资源化利用的工艺，该工艺包括如下步骤：
步骤一，对焦化高盐废水进行蒸发、离心获得第一蒸馏水、饱和盐溶液和固体混盐；
步骤二，将饱和盐溶液和固体混盐进行加热并焚烧，烧除其中有毒有害的有机物，得到焚烧后的固体混盐和热烟气；
步骤三，焚烧后的固体混盐通过水溶解，然后依次加入活性炭粉、氢氧化钠、碳酸钠，用于去除有色物质、调节pH值至碱性、以及除去钙镁离，然后进行沉降过滤得到第一盐溶液和污泥；
步骤四，所述第一盐溶液经过换热降温后进行低温离心分离，获得带结晶水的硫酸钠及第二盐溶液；
步骤五，所述第二盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第一盐浆及第二蒸馏水；所述第一盐浆进行离心获得氯化钠固体及第三盐溶液；
步骤六，所述第三盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第二盐浆及第三蒸馏水；所述第二盐浆进行离心获得少量固体混合盐及少量混盐溶液；得到的少量固体混合物返送至步骤三重新溶解循环利用。
现有技术中，针对煤化工生产过程中，焦化高盐废水资源化利用工艺中，采取膜分离技术设备造价较为昂贵，因焦化废水中含有苯等有机物质，长时间运行对过滤膜损伤较大，处理效果衰减快，设备使用周期短，维护费用昂贵。而目前现有的蒸发浓缩技术主要是对焦化废水进行蒸发回收蒸汽冷凝水用于生产***补水，剩余的高盐废水用于配煤炼焦，由于高盐废水中含有大量硫酸钠、氯化钠等无机混盐及难降解有机物，直接进行配煤炼焦会降低焦炭的质量品质，且对焦炉会造成一定腐蚀，同时无法实现硫酸钠和氯化钠的回收利用，造成了资源浪费。
采取本发明的工艺方法，能够实现炼焦过程中的工业焦化高盐废水的盐类(氯化钠、硫酸钠)的回收、精制及再利用，能够实现循环水的全部回用及固体盐的资源化利用，减少固体废弃物的排放。例如：步骤六中的少量固体混合盐可进一步返送至步骤三重新溶解循环利用，充分回收其中的氯化钠和硫酸钠，实现废弃物零排放。该工艺回收精制的硫酸钠的质量满足《工业无水硫酸钠》GB/T6009-2014标准的要求；回收精制的氯化钠的质量满足《工业盐》GB/T5462-2015标准的要求。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤一中，所述焦化高盐废水的盐含量为70000mg/L-90000mg/L，COD为2000-10000mg/L；经过蒸发离心后，所述第一蒸馏水的盐含量≤300mg/L，第一蒸馏水优选可用作循环水使用；所述饱和盐溶液的盐含量为250000mg/L。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤二中，焚烧的温度为650℃-800℃。此焚烧温度下能够有效去除固体混盐中酚、氰化物等有机物质。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，所述热烟气经过后处理后排放至大气中；优选地，所述热烟气进行后处理的步骤为：
将所述热烟气进行二次补燃，温度升至≥1100℃烧除烟气中的有机物(在650-800℃下酚氰等物质会部分转化为复杂的气态有机物，需进一步在1100℃以上的高温下才能彻底去除)，然后进行热烟气换热并同时回收热量；换热后的热烟气冷却至200℃以下后，再经过脱酸、除尘和脱硫脱硝脱二噁英后，使热烟气中的二氧化硫含量≤50mg/m3，氮氧化物含量≤100mg/m3，粉尘≤10mg/m3后排放大气中。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤三中，所述pH值调节值为8.3-11.3。该pH值条件下能够保证钙镁离子的有效去除。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，所述第一盐溶液中悬浮物≤100mg/L。焦化高盐废水中悬浮物的含量约为100-300mg/L，采用本发明工艺能够大大降低悬浮物的含量。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，沉降过滤获得的污泥经过压滤后用于配煤处理；减少污染物的排放。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤四中，所述低温离心分离的温度为-5℃～-4℃。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，带结晶水的硫酸钠经过后处理获得硫酸钠产品，包括如下步骤：
将带结晶水的硫酸钠固体加热至103℃-106℃进行蒸发，然后冷却降温至20℃-30℃，并离心得到固体硫酸钠及液体水溶液，所述固体硫酸钠经干燥后用于包装外售，所述液体水溶液返回步骤四再次低温分离。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤五中，所述第二蒸馏水作为步骤三的固体混盐溶解的循环用水。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤六中，所述第三蒸馏水作为步骤三的固体混盐溶解的循环用水。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤六中，得到的少量混盐溶液用于配煤处理。剩余的少量混盐溶液由于含有有机物等其他杂质，外排用于配煤，以避免杂质累积，同时减少环境污染。
上述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，优选地，在步骤五和步骤六中，所述第二盐溶液和所述第三盐溶液进行预热的热源来自焦化工段生产中剩余氨水的余热，温度为71-72℃，充分利用焦化工段的热源，减少蒸发蒸汽消耗。
另一方面，本发明还提供一种焦化高盐废水资源化利用的装置，该装置包括三效蒸发装置、焚烧装置、烟气处理装置、溶解除杂装置、冷冻分盐装置、硫酸钠生产装置和两级蒸发装置；
所述三效蒸发装置用于对焦化高盐废水进行蒸发和离心；
所述焚烧装置用于加热焚烧所述三效蒸发装置离心获得的饱和盐溶液和固体混盐；
所述烟气处理装置用于对所述焚烧装置中焚烧获得的热烟气进行后处理工艺；
所述溶解除杂装置用于对所述焚烧装置焚烧后的固体混盐进行钙镁离子及有色物质的去除；
所述冷冻分盐装置用于对所述溶解除杂装置中除杂后获得的第一盐溶液进行换热、低温离心分离以获得带结晶水硫酸钠和第二盐溶液；
所述硫酸钠生产装置用于对带结晶水的硫酸钠进行后处理工艺以获得达标的硫酸钠产品；
所述两级蒸发装置用于对第二盐溶液进一步蒸发离心获得氯化钠产品、循环用水和混盐。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述三效蒸发装置包括结构相同的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器；每个蒸发器均包括加热器、分离室、循环泵及连接管路。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述焚烧装置包括焚烧炉。本发明通过焚烧的方法可彻底消除焦化废水中的有害的有机物质，防止污染物随产品的转移和扩散，保证了氯化钠、硫酸钠产品的质量。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述烟气处理装置包括依次相连接的二次燃烧室、余热锅炉、急冷塔、脱酸塔、布袋除尘器和脱硫脱硝脱二噁英装置。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述溶解除杂装置包括溶盐池、一次沉降池、加药池、二次沉降池、过滤器和压滤机；所述溶盐池、所述一次沉降池、所述加药池、所述二次沉降池和所述过滤器依次相连通；所述一次沉降池、所述二次沉降池和所述过滤器分别与所述压滤机相连通；所述一次沉降池用于装载活性炭粉；所述加药池中用于装载氢氧化钠和碳酸钠。通过一次沉降池可以初步出去混盐溶液中夹带的部分硫酸钙固体，减少后续加药池内碳酸钠的消耗；并同时在一次沉降池中进行活性炭脱色，去除有色物质。所述加药池中装载有氢氧化钠和碳酸钠，通过氢氧化钠条件pH至碱性，以利于钙镁离子与碳酸钠反应，除去钙镁离子。通过一次沉降、二次沉降和过滤器分离后获得的固体物通过压滤机压滤生产污泥，以用于配煤，减少污染物的排放。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述冷冻分盐装置包括依次相连接的第一换热器、多级冷冻机和第一离心机。采取多级冷冻机能够防止单级冷冻造成设备堵塞。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述硫酸钠生产装置包括依次相连接的热解蒸发器、第二换热器、第二离心机和第一干燥包装机。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述两级蒸发装置包括一级预热器、一级蒸发器、第三离心机、第二干燥包装机、二级预热器、二级蒸发器和第四离心机。所述一级预热器、所述一级蒸发器、所述第三离心机和所述第二干燥包装机依次相连接；所述第三离心机、所述二级预热器、所述二级蒸发器和所述第四离心机依次相连接。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述一效蒸发器包括2个加热器，且所述一效蒸发器设置有晶种防垢装置。所述一效蒸发器中设置2台加热器，能够增加换热面积，降低结垢几率；同时晶种防垢装置的设置进一步降低一效蒸发器中的结垢几率，利于后续的二效、三效蒸发。上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述二次燃烧室、所述余热锅炉、所述急冷塔、所述脱酸塔、所述布袋除尘器和所述脱硫脱硝脱二噁英装置依次对所述焚烧炉中焚烧获得的热烟气进行补燃、换热、降温、除尘和脱硫脱硝脱二噁英以获得达标的烟气用于排放。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述一级蒸发器和所述二级蒸发器蒸发获得的蒸馏水用于所述溶解除杂装置中进行所述溶盐池的配盐。不仅循环利用了蒸馏水，节约了水资源，同时能够减少钙镁离子的带入。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述一级预热器和所述二级预热器热源采用剩余氨水进行加热，充分利用余热，减少蒸发器蒸汽消耗。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述第二离心机分离出的液体水溶液返回至冷冻分盐装置循环利用。将液体水溶液中含有的少量硫酸钠进行充分回收。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述压滤机压滤后的剩余污泥用于配煤。
上述的焦化高盐废水资源化利用的装置中，优选地，所述第四离心机分离得到的少量混合盐溶液用于配煤，分离得到的少量固体混合盐返送至所述溶解除杂装置进行循环利用。
本发明的有益效果：
(1)本发明能够将焦化高盐废水中的硫酸钠、氯化钠转化为工业产品，实现了废弃物的资源化利用，避免了资源浪费；工艺中产生的蒸馏水能够作为回用的循环水，大大减少了盐类回收工艺中的水资源的利用；同时，工艺中产生的污泥及少量的固体混盐能够进一步用于配煤，采取本发明工艺能够真正实现焦化高盐废水的零排放。
(2)本发明具有工艺完善、装置运行费用低、运行稳定，节能效果好，投资相对低廉。
附图说明
图1为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用的工艺整体流程图；
图2为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的三效蒸发装置工段的工艺流程图；
图3为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的焚烧装置和烟气处理装置工段的工艺流程图；
图4为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的溶解除杂装置工段的工艺流程图；
图5为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的冷冻分盐装置工段的工艺流程图；
图6为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的硫酸钠生产装置工段的工艺流程图；
图7为本发明实施例中焦化高盐废水资源化利用装置中的两级蒸发装置工段的工艺流程图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例
本实施例提供了一种焦化高盐废水资源化利用的装置，参考本发明说明书附图1至7，该焦化高盐废水资源化利用的装置包括三效蒸发装置、焚烧装置、烟气处理装置、溶解除杂装置、冷冻分盐装置、硫酸钠生产装置和两级蒸发装置。
所述三效蒸发装置用于对焦化高盐废水进行蒸发和离心。
所述焚烧装置用于加热焚烧所述三效蒸发装置离心获得的饱和盐溶液和固体混盐。
所述烟气处理装置用于对所述焚烧装置中焚烧获得的热烟气进行后处理工艺。
所述溶解除杂装置用于对所述焚烧装置焚烧后的固体混盐进行钙镁离子及有色物质的去除。
所述冷冻分盐装置用于对所述溶解除杂装置中除杂后获得的第一盐溶液进行换热、低温离心分离获得带结晶水硫酸钠和第二盐溶液。
所述硫酸钠生产装置用于对带结晶水的硫酸钠进行后处理工艺已获得达标的硫酸钠产品。
所述两级蒸发装置用于对第二盐溶液进一步蒸发离心获得氯化钠产品、循环用水和混盐。
在本实施例一优选的实施方式中，所述三效蒸发装置包括结构相同的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器；每个蒸发器均包括加热器、分离室、循环泵及连接管路。
所述焚烧装置包括焚烧炉；通过焚烧的方法可彻底消除焦化废水中的有害的有机物质(例如：酚、氰化物等)，防止污染物随产品的转移和扩散，保证了氯化钠、硫酸钠产品的质量。
所述烟气处理装置包括依次相连接的二次燃烧室、余热锅炉、急冷塔、脱酸塔、布袋除尘器和脱硫脱硝脱二噁英装置。
所述溶解除杂装置包括溶盐池、一次沉降池、加药池、二次沉降池、过滤器和压滤机；所述溶盐池、所述一次沉降池、所述加药池、所述二次沉降池和所述过滤器依次相连通；所述一次沉降池、所述二次沉降池和所述过滤器分别与所述压滤机相连通；所述一次沉降池中装载有活性炭粉；所述加药池中装载有氢氧化钠和碳酸钠。
所述冷冻分盐装置包括依次相连接的第一换热器、多级冷冻机和第一离心机。采取多级冷冻机能够防止单级冷冻造成设备堵塞。
所述硫酸钠生产装置包括依次相连接的热解蒸发器、第二换热器、第二离心机和第一干燥包装机。
所述两级蒸发装置包括一级预热器、一级蒸发器、第三离心机、第二干燥包装机、二级预热器、二级蒸发器和第四离心机。所述一级预热器、所述一级蒸发器、所述第三离心机和所述第二干燥包装机依次相连接；所述第三离心机、所述二级预热器、所述二级蒸发器和所述第四离心机依次相连接。
在本实施例一优选的实施方式中，所述一效蒸发器包括2个加热器，且所述一效蒸发器设置有晶种防垢装置。所述一效蒸发器中设置2台加热器，能够增加换热面积，降低结垢几率；同时晶种防垢装置的设置进一步降低一效蒸发器中的结垢几率，利于后续的二效、三效蒸发。
所述一级预热器、所述二级预热器的热源来自焦化工段产生的热氨水。焦化工段生产中剩余氨水的余热，温度为71-72℃，充分利用焦化工段的热源，减少蒸发蒸汽消耗。
所述二次燃烧室、所述余热锅炉、所述急冷塔、所述脱酸塔、所述布袋除尘器和所述脱硫脱硝脱二噁英装置依次对所述焚烧炉中焚烧获得的热烟气进行补燃、换热、降温、脱酸、除尘和脱硫脱硝脱二噁英以获得达标的烟气用于排放。
所述一级蒸发器和所述二级蒸发器蒸发获得的蒸馏水用于所述溶解除杂装置中进行所述溶盐池的配盐。不仅循环利用了蒸馏水，节约了水资源，同时能够减少钙镁离子的带入。
所述压滤机压滤后的剩余污泥用于配煤。
所述第四离心机分离得到的少量混合盐溶液用于配煤，分离得到的少量固体混合盐返送至所述第二盐溶液中进行循环利用。
本实施例还提供利用上述装置对焦化高盐废水资源化利用的工艺，工艺整体流程图如图1所示，本实施例中的焦化高盐废水盐含量70000mg/L-90000mg/L(总盐含量约为氯化钠+硫酸钠，因钠离子无法检测，在成分表中未标明)，COD含量约2000-10000mg/L，具体主要成分见下表2：
表2：
采取以下工艺方法，对本实施例的焦化高盐废水进行资源化利用，以实现焦化高盐废水的零排放，该工艺具体包括如下步骤：
步骤一，如图2所示，对焦化高盐废水送至三效蒸发器中进行三效蒸发，然后通过离心获得第一蒸馏水、饱和盐溶液和固体混盐，所述第一蒸馏水的盐含量≤300mg/L、所述饱和盐溶液的盐含量约为250000mg/L；其中，所述第一蒸馏水用作循环水使用，实现水资源的循环利用，节约水资源。
步骤二，如图3所示，将饱和盐溶液和固体混盐送至焚烧炉中，采用焦炉煤气进行加热并焚烧，焚烧温度为650℃-800℃，烧除其中的有毒有害的有机物后，得到焚烧后的固体混盐和约700℃的热烟气；
其中，所述热烟气采取如下后处理工艺处理达标后排放至大气中：
将本步骤中获得的约700℃的热烟气经过二次燃烧室进行二次补燃，使其温度升温至≥1100℃，以烧除烟气中的有机物；然后进入余热锅炉中进行换热，回收部分热量；换热后的热烟气再送至急冷塔降温至200℃以下，再经过脱酸塔、布袋除尘器、脱硫脱硝脱二噁英装置，处理后的烟气中，二氧化硫含量≤50mg/m3，氮氧化物含量≤100mg/m3，粉尘≤10mg/m3，然后排放至大气中，该烟气能够达到大气中排放烟气的标准。
步骤三，如图4所示，焚烧后的固体混盐送至溶盐池中，通过循环水溶解，然后依次通入装载有活性炭粉的第一沉降池、装载有氢氧化钠和碳酸钠的加药池，除去有色物质，并调节pH值至8.3-11.3，除去钙镁离子；然后通过第二沉降池进行沉降，并经过过滤器进行过滤得到第一盐溶液和固体物；所述第一盐溶液中的悬浮物≤100mg/L(大大降低了悬浮物的含量)；过滤器产生的固体物连同第一沉降池、第二沉降池产生的固体物进入压滤机进行压滤，压滤产生的污泥用于配煤处理，实现污泥的资源化利用。
步骤四，如图5所示，所述第一盐溶液经过换热降温后进行低温离心分离，获得固体Na2SO4·10H2O及第二盐溶液；
其中，如图6所示，固体Na2SO4·10H2O通过以下方法后处理达标后获得硫酸钠产品：
将固体Na2SO4·10H2O送至热解蒸发器中进行加热蒸发，加热至103℃-106℃后通过换热器降温冷却至20℃-30℃，然后送至离心机中离心获得固体无水硫酸钠及液体水溶液；液体水溶液中还含有少量硫酸钠，将其返回至步骤四中再次低温分离，以充分回收硫酸钠；固体无水硫酸钠经干燥、包装后外售，本实施获得的硫酸钠的质量检测数据如下表3所示，由表3可以看出，该硫酸钠质量满足《工业无水硫酸钠》GB/T6009-2014标准的要求。
表3：
项目 硫酸钠％ 钙和镁％ 氯化物％ 水分％
标准值 ≥95％ ≤0.6 ≤2.0 ≤1.5
检测值 98.33 0.25 1.1 0.32
步骤五，如图7所示，所述第二盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第一盐浆及第二蒸馏水；其中，所述第二蒸馏水用于步骤三的循环水，所述第一盐浆进行离心获得氯化钠固体及第三盐溶液；
离心获得的氯化钠固体经干燥、包装后外售，本实施获得的氯化钠的质量检测数据如下表4所示，由表4可以看出，该氯化钠的质量能够达到《工业盐》GB/T5462-2015标准的要求。
表4：
步骤六，所述第三盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第二盐浆及第三蒸馏水；其中，所述第三蒸馏水用于步骤三的循环水，所述第二盐浆进行离心获得少量固体混合盐及少量混盐溶液；其中，得到的少量混盐溶液用于配煤处理，得到的少量固体混合盐返送至步骤三的溶盐池中循环利用，实现污染物的零排放。
采用本实施例工艺装置配合工艺操作能够将焦化高盐废水中的硫酸钠、氯化钠转化为工业产品，实现了废弃物的资源化利用，避免了资源浪费；工艺中产生的蒸馏水能够作为回用的循环水，大大减少了盐类回收工艺中的水资源的利用；工艺中充分利用焦化生产中的剩余氨水余热用于原水加热，减少蒸发热量消耗；同时，工艺中产生的污泥及少量的固体混盐能够进一步用于配煤，采取本实施例工艺能够真正实现焦化高盐废水的零排放。

Claims (10)

1.一种焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
步骤一，对焦化高盐废水进行蒸发、离心获得第一蒸馏水、饱和盐溶液和固体混盐；
步骤二，将饱和盐溶液和固体混盐进行加热并焚烧，烧除其中有毒有害的有机物，得到焚烧后的固体混盐和热烟气；
步骤三，焚烧后的固体混盐通过水溶解，然后依次加入活性炭粉、氢氧化钠、碳酸钠，用于去除有色物质、调节pH值至碱性、以及除去钙镁离，然后进行沉降过滤得到第一盐溶液和污泥；
步骤四，所述第一盐溶液经过换热降温后进行低温离心分离，获得带结晶水的硫酸钠及第二盐溶液；
步骤五，所述第二盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第一盐浆及第二蒸馏水；所述第一盐浆进行离心获得氯化钠固体及第三盐溶液；
步骤六，所述第三盐溶液经过预热升温后进行蒸发，获得第二盐浆及第三蒸馏水；所述第二盐浆进行离心获得少量固体混合盐及少量混盐溶液；得到的少量固体混合盐返送至步骤三重新溶解循环利用。
2.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤一中，所述焦化高盐废水的盐含量为70000mg/L-90000mg/L，COD为2000-10000mg/L；经过蒸发离心后，所述第一蒸馏水的盐含量≤300mg/L，第一蒸馏水优选可用作循环水使用；所述饱和盐溶液的盐含量为250000mg/L。
3.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤二中，焚烧的温度为650℃-800℃；
所述热烟气经过后处理后排放至大气中；优选地，所述热烟气进行后处理的步骤为：
将所述热烟气进行二次补燃，温度升至≥1100℃烧除烟气中的有机物，然后进行热烟气换热并同时回收热量；换热后的热烟气冷却至200℃以下后，再经过脱酸、除尘和脱硫脱硝脱二噁英后，使热烟气中的二氧化硫含量≤50mg/m3，氮氧化物含量≤100mg/m3，粉尘≤10mg/m3后排放大气中。
4.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤三中，所述pH值调节值为8.3-11.3；
优选地，所述第一盐溶液中悬浮物≤100mg/L；
优选地，沉降过滤获得的污泥经过压滤后用于配煤处理。
5.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤四中，所述低温离心分离的温度为-5℃～-4℃；
优选地，带结晶水的硫酸钠经过后处理获得硫酸钠产品，包括如下步骤：
将带结晶水的硫酸钠固体加热至103℃-106℃进行蒸发，然后冷却降温至20℃-30℃，并离心得到固体硫酸钠及液体水溶液，所述固体硫酸钠经干燥后用于包装外售，所述液体水溶液返回步骤四再次低温分离。
6.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤五中，所述第二蒸馏水作为步骤三的固体混盐溶解的循环用水；
优选地，在步骤六中，所述第三蒸馏水作为步骤三的固体混盐溶解的循环用水；
优选地，在步骤六中，得到的少量混盐溶液用于配煤处理。
7.根据权利要求1所述的焦化高盐废水资源化利用的工艺，其特征在于：在步骤五和步骤六中，所述第二盐溶液和所述第三盐溶液进行预热的热源来自焦化工段生产中剩余氨水的余热，温度为71℃-72℃。
8.一种焦化高盐废水资源化利用的装置，其特征在于：该装置包括三效蒸发装置、焚烧装置、烟气处理装置、溶解除杂装置、冷冻分盐装置、硫酸钠生产装置和两级蒸发装置；
所述三效蒸发装置用于对焦化高盐废水进行蒸发和离心；
所述焚烧装置用于加热焚烧所述三效蒸发装置离心获得的饱和盐溶液和固体混盐；
所述烟气处理装置用于对所述焚烧装置中焚烧获得的热烟气进行后处理工艺；
所述溶解除杂装置用于对所述焚烧装置焚烧后的固体混盐进行钙镁离子及有色物质的去除；
所述冷冻分盐装置用于对所述溶解除杂装置中除杂后获得的第一盐溶液进行换热、低温离心分离以获得带结晶水硫酸钠和第二盐溶液；
所述硫酸钠生产装置用于对带结晶水的硫酸钠进行后处理工艺以获得达标的硫酸钠产品；
所述两级蒸发装置用于对第二盐溶液进一步蒸发离心获得氯化钠产品、循环用水和混盐。
9.根据权利要求8所述的焦化高盐废水资源化利用的装置，其特征在于：所述三效蒸发装置包括结构相同的一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器；每个蒸发器均包括加热器、分离室、循环泵及连接管路；
优选地，所述焚烧装置包括焚烧炉；
优选地，所述烟气处理装置包括依次相连接的二次燃烧室、余热锅炉、急冷塔、脱酸塔、布袋除尘器和脱硫脱硝脱二噁英装置；
优选地，所述溶解除杂装置包括溶盐池、一次沉降池、加药池、二次沉降池、过滤器和压滤机；所述溶盐池、所述一次沉降池、所述加药池、所述二次沉降池和所述过滤器依次相连通；所述一次沉降池、所述二次沉降池和所述过滤器分别与所述压滤机相连通；所述一次沉降池中用于装载活性炭粉；所述加药池中用于装载氢氧化钠和碳酸钠；
优选地，所述冷冻分盐装置包括依次相连接的第一换热器、多级冷冻机和第一离心机；
优选地，所述硫酸钠生产装置包括依次相连接的热解蒸发器、第二换热器、第二离心机和第一干燥包装机；
优选地，所述两级蒸发装置包括一级预热器、一级蒸发器、第三离心机、第二干燥包装机、二级预热器、二级蒸发器和第四离心机；所述一级预热器、所述一级蒸发器、所述第三离心机和所述第二干燥包装机依次相连接；所述第三离心机、所述二级预热器、所述二级蒸发器和所述第四离心机依次相连接。
10.根据权利要求9所述的焦化高盐废水资源化利用的装置，其特征在于：所述一效蒸发器包括2个加热器，且所述一效蒸发器设置有晶种防垢装置；优选地，所述二次燃烧室、所述余热锅炉、所述急冷塔、所述脱酸塔、所述布袋除尘器和所述脱硫脱硝脱二噁英装置依次对所述焚烧炉中焚烧获得的热烟气进行补燃、换热、降温、脱酸、除尘和脱硫脱硝脱二噁英以获得达标的烟气用于排放；
优选地，所述一级蒸发器和所述二级蒸发器蒸发获得的蒸馏水用于所述溶解除杂装置中进行所述溶盐池的配盐；
优选地，所述第二离心机分离出的液体水溶液返回至冷冻分盐装置循环利用；
优选地，所述压滤机压滤后的剩余污泥用于配煤；
优选地，所述第四离心机分离得到的少量混合盐溶液用于配煤，分离得到的少量固体混合盐返送至所述溶解除杂装置中进行循环利用。
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