[發明專利]一種在工業含鹽廢水中分離硫酸鈉和硝酸鈉的裝置及方法

在審

• 申請號: 202111186508.1
• 申請日: 2021-10-12
• 公開（公告）號: CN114044596A
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 呂高平;王天保;沈濤;徐潔書;吳炳智;陳家歡;方健;周楓;李文波;盧冰
• 申請（專利權）人: 銅陵有色金屬集團股份有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01D5/00;C01D9/00;C02F103/18
• 代理公司: 銅陵市嘉同知識產權代理事務所(普通合伙) 34186
• 代理人: 吳晨亮

本發明公開了一種在工業含鹽廢水中分離硫酸鈉和硝酸鈉的方法，包括以下步驟：（1）、氧化處理；（2）、硫酸鈉蒸發結晶；（3）、硫酸鈉冷凍結晶：硫酸鈉硝酸鈉混合母液通過逐級冷凍結晶，析出十水硫酸鈉晶體并得到硝酸鈉母液；（4）、硝酸鈉蒸發結晶；（5）、干燥：分別對硫酸鈉晶體和硝酸鈉晶體進行干燥，得到純度大于98%的無水硫酸鈉粉末和純度大于98%的硝酸鈉粉末。本發明的有益效果是通過氧化處理、硫酸鈉蒸發結晶、硫酸鈉冷凍結晶、硝酸鈉蒸發結晶、干燥五個步驟從工業含鹽廢水中分離、提純硫酸鈉和硝酸鈉，所得到的硫酸鈉和硝酸鈉滿足工業品的質量標準要求。

技術領域

本發明涉及廢水處理領域，尤其涉及一種在工業含鹽廢水中分離硫酸鈉和硝酸鈉的裝置及方法。

背景技術

采用“臭氧氧化+堿液吸收”法脫硫脫硝工藝，需要定期外排部分工業廢水以保持脫硫脫硝塔的吸收效率，外排的工業廢水富含硫酸鈉和硝酸鈉等混合雜鹽，稱之為工業含鹽廢水，這種工業含鹽廢水中的雜鹽因難以降解已被定性為危險廢物，直接排放對生態環境危害極大，而且也不允許外排且必須進行專門處理，工業含鹽廢水的主要成分為硫酸鈉，所占比例16.6%；硝酸鈉，所占比例3.22%，其次為氯化鈉，所占比例低于0.08%；亞硫酸鈉，所占比例0.45%；亞硝酸鈉，所占比例0.25%。如何回收這些主要成分是亟需解決的問題。

中國發明專利公開號CN109734238A公開了一種含鹽廢水的鹽回收系統和方法、以及處理系統和方法，用于對含鹽廢水脫鹽處理后所得的含氯化鈉、硫酸鈉、硝酸鈉的含鹽濃水進行鹽回收，其包括第一納濾單元、臭氧氧化單元、螯合樹脂吸附單元、硫酸鈉冷凍結晶單元、氯化鈉蒸發結晶單元、硝酸鈉冷凍結晶單元及第二納濾單元。可從含鹽廢水中有效回收高純度的氯化鈉、硝酸鈉、芒硝等產品，不會產生無法利用的混鹽，實現了含鹽廢水的資源化處理，由此真正實現了含鹽廢水的零排放，還能有效緩解納濾等裝置的結垢和污堵傾向，由此能保證鹽回收系統、廢水處理系統長期、穩定、可靠地運行。但該專利無法處理亞硫酸鈉和亞硝酸鈉，硫酸鈉和亞硝酸鈉是化學性質不穩定的鹽，在蒸發結晶過程中會因氧化而出現發泡、結垢，同時也會對設備產生腐蝕。

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有的脫硫脫硝塔外排的工業廢水沒有處理硫酸鈉、硝酸鈉、亞硫酸鈉和亞硝酸鈉的方法，為此提供一種在工業含鹽廢水中分離硫酸鈉和硝酸鈉的裝置及方法。

本發明的技術方案是：一種在工業含鹽廢水中分離硫酸鈉和硝酸鈉的方法，包括以下步驟：（1）、氧化處理：通過輸送潔凈空氣或臭氧氣體，促進工業含鹽廢水中的亞硫酸鈉和亞硝酸鈉的氧化而轉化為硫酸鈉和硝酸鈉；（2）、硫酸鈉蒸發結晶：從工業含鹽廢水中用三效逆流蒸發結晶工藝析出硫酸鈉晶體，通過固液分離得到硫酸鈉晶體和硫酸鈉母液；（3）、硫酸鈉冷凍結晶：硫酸鈉母液通過逐級冷凍結晶，再通過增稠和固液分離，析出十水硫酸鈉晶體并得到硝酸鈉母液；（4）、硝酸鈉蒸發結晶：利用單效蒸發結晶工藝從硝酸鈉母液中析出硝酸鈉晶體，通過固液分離得到硝酸鈉晶體和硝酸鈉母液；（5）、干燥：分別對硫酸鈉晶體和硝酸鈉晶體進行干燥，得到純度大于98%的無水硫酸鈉粉末和純度大于98%的硝酸鈉粉末。

上述方案中所述氧化處理是用曝氣方式將潔凈空氣或臭氧氣體鼓入工業含鹽廢水中。

上述方案中所述三效逆流蒸發結晶工藝包括以下步驟：生蒸汽進一效蒸發結晶單元，二效蒸發結晶單元利用一效蒸發結晶單元排出的高溫混合蒸汽作為熱能，三效蒸發結晶單元利用二效蒸發結晶單元排出的高溫混合蒸汽作為熱能，工業含鹽廢水依次通過三效蒸發結晶單元、二效蒸發結晶單元和一效蒸發結晶單元的連續循環加熱并逐步蒸發濃縮，最終在一效蒸發結晶單元析出硫酸鈉晶體。