[發明專利]一種煤化工高鹽廢水中氯化鈉鹽、硫酸鈉鹽的分離裝置及工藝

在審

• 申請號: 202010189475.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN113493277A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 宋曉玲;張立;李芳;黃宗秋;唐紅建;金華;張永龍;董進前;邱俊杰;馬銀山;巨文章
• 申請（專利權）人: 新疆天業（集團）有限公司;新疆天業匯合新材料有限公司;八師石河子市綠洲交通投資有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01D3/04;C01D3/14;C01D5/16;C02F101/20;C02F103/36
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本發明公開了一種煤化工高鹽廢水中氯化鈉鹽、硫酸鈉鹽的分離裝置及工藝，其裝置有臭氧催化氧化裝置、高密除硅單元、多介質過濾器、超濾裝置、納濾單元、DTRO單元、高壓反滲透單元、蒸發結晶裝置、冷凍結晶單元、重金屬去除器等；本技術方案采用臭氧催化氧化技術，對高效反滲透濃鹽水中的高含量COD進行處理，同時采用高密除硅技術對含鹽廢水硅離子進行去除，保障了后續膜濃縮結晶操作的穩定性，同時也提高了硫酸鈉及氯化鈉產品的純度；采用納濾技術和高壓反滲透技術大幅提高了氯化鈉的純度和濃度，降低了蒸發結晶裝置的能耗；同時也提高了氯化鈉鹽的回收率，為工業化使用提供保障。

技術領域

本發明屬于廢水脫鹽領域，具體的說是一種煤化工高鹽廢水中氯化鈉鹽、硫酸鈉鹽的分離裝置及工藝。

背景技術

近年來我國環境污染問題日益突出，生態環境破壞加劇的趨勢尚未得到有效控制，因而國家將會采取更加嚴格的環保標準和監管措施。新型煤化工耗水量巨大，年用水量通常高達幾千萬立方米甚至更高，煤化工的快速發展引發了區域水資源的失衡。因此煤化工廢水脫鹽處理，加強廢水再利用勢在必行。但在煤化工廢水處理領域中，廢水鹽分較復雜，僅靠單純的簡單蒸發來實現是非常困難，如果不對鹽進行分鹽處理，最終得到的固體雜鹽基本都應作為固體危廢進行處理，而當前處理危廢的成本基本在3000元/噸以上，其代價比前段膜濃縮、蒸發結晶各工段成本之和還要高，給企業帶來沉重的經濟負擔。

目前的高含鹽高有機物廢水的零排放處理技術主要是將廢水提濃后蒸發結晶出混鹽，混鹽的主要成分是氯化鈉，還含有少量硝酸鹽以及硫酸鹽，成分復雜，例如，煤化工低溫低壓氣化工藝過程中所產生的廢水處理后，所得混鹽中硝酸鹽的含量可能達到氯化物的10％。這些混鹽不符合國家相關產品標準，且含有大量有機物，基本上定義為危險廢物，難以利用，也不允許銷售，由于混鹽的處置費用高昂，目前大多臨時堆放，形成了新的固廢污染物。此外，在混鹽蒸發結晶過程中，有機物以及Ca2+、Mg2+、F-、SiO2、HCO3-等結垢離子不斷濃縮和富集，為了不影響蒸發結晶裝置的運行，通常需要排放一定量的蒸發母液。以煤化工廢水零排放為例，目前運行的混鹽蒸發結晶裝置中，母液排放量可達蒸發原料水量的15～18％，這些母液沒有出路，除了個別項目中經噴霧干燥成廢鹽外，大部分都難以處理，成為頭痛的問題。同時，由于處理工藝的不合理，在含鹽廢水的提濃及蒸發結晶過程中，有機物和結垢離子會導致在廢水提濃和蒸發結晶過程中出現發泡、沸點升高、結垢和設備腐蝕，致使提濃及蒸發結晶工藝難以長周期穩定運行。內蒙古某項目由于有機物在零排放過程中未得到很好分離，終端結晶工序的穩定運行難以得到保障，回收冷凝液水質達標困難，產出結晶鹽呈褐色。新疆某項目由于冷凍運行中硫酸鈉濃度低，冷凍過程中硫酸鈉達不到設計溫度下的結晶溫度，鹽組分未分離，這種情況若得不到有效改善，對環境造成影響的同時，也會嚴重影響工廠的經濟效益。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，針對目前國內煤化工項目廢水特點（主要含鹽組分為氯化鈉及硫酸鈉），本發明提供了一種煤化工高鹽廢水中氯化鈉鹽、硫酸鈉鹽的分離裝置及工藝。

一種煤化工高鹽廢水中氯化鈉鹽、硫酸鈉鹽的分離裝置，包括臭氧催化氧化裝置、高密除硅單元、多介質過濾器、超濾裝置、納濾單元、DTRO單元、高壓反滲透單元、蒸發結晶裝置、冷凍結晶單元、重金屬去除器，各裝置及單元通過管道依次連接；

所述臭氧催化氧化進水緩沖罐的進水口與高效反滲透濃鹽水管道連接，所述臭氧催化氧化裝置的臭氧進口與臭氧管道連接，用于通入臭氧；

所述高密除硅單元包括依次通過管道連接的高密除硅反應池、高效沉淀池、高密產水池、襯氟處理的超濾送水泵，所述臭氧催化氧化裝置與高密除硅反應池通過管道連接，所述高密除硅反應池設有鎂劑管道，用于加入鎂劑，高效沉淀池內設有刮泥機，高效沉淀池底設有排泥管口，高密產水池與超濾送水泵進口通過管道連接；

所述多介質過濾器進水口與超濾送水泵出口通過管道連接，多介質過濾器出水口與超濾裝置進水口通過管道連接，所述多介質過濾器設有排水口，多介質過濾器的排水口通過管道連接至臭氧催化氧化進水緩沖罐，所述超濾裝置設有排水口，超濾裝置排水口通過管道連接至臭氧催化氧化進水緩沖罐；