一种综合处理化工浓盐水的方法技术

本发明专利技术公开了一种综合处理化工浓盐水的方法，属于资源再利用技术领域，该方法通过纳滤膜分离化工浓盐水得到氯化钠溶液和硫酸溶液，硫酸钠溶液随后经过冷法冻硝提纯后与氨水和二氧化碳气体反应制备小苏打和硫酸铵产品，本发明专利技术方法解决了化工高浓盐水的难处理的问题，实现了高浓盐水中杂盐的回收再利用，满足可持续发展要求。同时，与食盐法制取小苏打相比，利用此法可以降低设备的防腐要求，节省制小苏打的工程投资，副产的硫酸铵的价值也高于氯化铵，在经济效益上有明显优势。

Method for comprehensively treating concentrated brine of chemical industry

The invention discloses a method for comprehensive treatment of chemical brine, which belongs to the resource recycling technology field, the method by nanofiltration membrane separation chemical brine by Sodium Chloride Solution and sulfuric acid, sodium sulfate solution and then after cold freezing after purification and denitrification reaction of ammonia and carbon dioxide gas preparation of baking soda and ammonium sulfate product, the invention the method solves the difficult problem of chemical high concentration brine, the recovery of salt brine high reuse, meets the requirements of sustainable development. At the same time, compared with the salt prepared by baking soda, using this method can reduce the corrosion of equipment requirements, save the project investment for baking soda, ammonium sulfate by-product value is higher than that of ammonium chloride, has obvious advantages in economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种综合处理化工浓盐水的方法
本专利技术属于资源再利用
，具体涉及一种综合处理化工浓盐水的方法。
技术介绍
高含盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，其来源广泛，主要集中在电力、炼油、化工、冶金、造纸、农药等行业。其中，煤化工高浓盐废水主要来源生产过程中的煤气洗涤废水、循环水系统排水、化学水站排水等，其特点是含盐量高，多为Cl-、SO42-、Na+等物质，污染物以总含盐量(TDS)为主，此高盐废水的密度大，活性污泥易上浮流失，严重影响生物处理系统的净化效果。目前，各行各业对废水排放水质的要求越来越高，各国政府对环境保护、能源消耗等要求也越来越严格。2005年颁布的《中国节水技术政策大纲》中明确指出发展外排废水回用和“零排放”技术。随着2015年《新环保法》、《水十条》等环保政策的陆续出台，国家对废水处理等环保要求愈发严格；以及结合2015年国内多家煤化工项目环评报告审查结果得知，煤化工项目环评报告中不承诺实现废水零排放将不予给予受理和审批。因此，在生产符合要求的高质量工艺用水的同时，如何将大量的污水做到分级处理、梯级利用，最终做到煤化工高浓盐水的彻底零排放和结晶盐的资源化利用，该问题已是阻碍国内煤化工健康发展的瓶颈，寻找一种可行的煤化工高浓盐水零排放和结晶盐资源化利用技术已迫在眉睫。受水资源、环境问题以及政策调控等多重压力，国内煤化工或石油化工项目陆续建造废水零排放处理装置。废水经膜浓缩预处理后浓缩得到的高浓盐水，经过蒸发结晶系统得到固体杂盐。然而固体杂盐以氯化钠和硫酸钠为主，而且由生化废水浓缩后所得的高浓盐水蒸发结晶后产生的固体杂盐被定性为危险废弃物，国家环保部门要求严格管控。目前，国内现阶段固废杂盐处理方式主要为填埋，此处理方式处置费用高，占用大量土地资源，并可能造成地下水及土壤的污染。这种方式无法达到真正意义上的废水零排放。由于排出的杂盐主要成分为NaCl和Na2SO4，可以通过一些可行性的化学工艺来实现渣盐资源化的再利用。如何把危废杂盐资源化利用而转变成具有高附加值相关盐化工产品将是实现企业零排放的最终目标，也是化工废水处理系统达到真正意义上的零排放。同时实现危废杂盐的资源化利用，将危废杂盐变废为宝，是符合国家和地方政府的产业、技术、经济及环境政策，也是推动危险废物资源综合利用的必然要求。小苏打是一种重要的化工原料，可直接作为制药工业的原料，用于治疗胃酸过多，还可以用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理，以及用于纤维、橡胶工业等。目前，常用氯化钠、氨、二氧化碳反应，在生产小苏打的同时联产氯化钠，该工艺路线在我国应用广泛，但对设备防腐要求高，设备建设投资费用高。硫酸铵主要用作肥料，适用于各种土壤和作物。还可用于纺织、皮革、医药等方面。生物学上的用途也很多，多用于蛋白纯化工艺方面。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种综合处理化工浓盐水的方法，该方法通过纳滤膜分离化工浓盐水得到氯化钠溶液和硫酸钠溶液，硫酸钠溶液随后经过冷法冻硝提纯后与氨水和二氧化碳气体反应制备小苏打和硫酸铵产品。此方法既解决了化工浓盐水难以处理的问题，又实现了浓盐水中盐分的回收利用，满足可持续发展的要求，符合绿色环保理念。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种综合处理化工浓盐水的方法，所述的方法采用的处理系统包括膜分离工段、液体盐蒸发浓缩工段、制小苏打工段、硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段；高浓盐水首先进行预处理除硬后通入膜分离工段分离得到氯化钠产水和硫酸钠浓水，将氯化钠产水浓缩后进入液体盐蒸发浓缩工段，得到高浓氯化钠液体盐作为离子交换树脂再生剂，将硫酸钠浓水引入制小苏打工段制备小苏打，将制小苏打工段过程中产生的滤液经过硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段进行分质结晶，制备得到硫酸铵产品。所述的膜分离工段包括通过管道依次连接的一级纳滤膜、二级纳滤膜和反渗透膜，设置两级纳滤膜，实现浓水中的硫酸钠和氯化钠较好的分离，设置反渗透膜，对氯化钠产水进一步浓缩，产出水厂区回用，浓缩液进入氯化钠蒸发浓缩装置；所述的液体盐蒸发浓缩工段包括通过管道依次连接的浓盐水储罐、氯化钠蒸发浓缩装置和液体盐储罐，浓盐水储罐用于储存浓缩后的氯化钠浓盐水，常压，储存水温度在20-35℃，氯化钠蒸发浓缩装置对氯化钠浓盐水进行蒸发和浓缩；所述的制小苏打工段包括通过管道依次连接的结晶塔、浓硝水储罐、反应釜、碳酸氢钠过滤器、碳酸氢钠干燥器和碳酸氢钠自动包装机；结晶塔带有冷却循环水装置，对硫酸钠进行冷却浓缩结晶，浓硝水储罐自然降温结晶生成盐浆，反应釜中将氨水和二氧化碳通入与浓硝水进行反应，碳酸氢钠过滤器中将反应出碳酸氢钠晶浆洗涤过滤，得到纯净的碳酸氢钠晶体；所述的硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段包括通过管道依次连接的第一混合液储罐、一次蒸发浓缩装置、一次60℃过滤器、25℃过滤器、第二混合液储罐、二次蒸发浓缩装置、二次60℃过滤器、硫酸铵干燥器和硫酸铵自动包装机，通过设置两次蒸发浓缩，两次60℃过滤和一次25℃过滤，能较好的实现硫酸钠与硫酸铵的分质结晶。所述的一级纳滤膜和二级纳滤膜的硫酸钠浓水出口连接至结晶塔，所述的反渗透膜的浓盐水出口连接浓盐水储罐，所述的碳酸氢钠过滤器的滤液出口连接第一混合液储罐，所述的一次60℃过滤器和二次60℃过滤器的排硫酸钠出口管道连接至浓硝水储罐，实现整个系统连接，充分使用系统中各个部分中的产物，实现整个生产过程中废渣较低的排放量，将环境污染的程度降到最低。优选的，所述的处理系统中碳酸氢钠干燥器和硫酸铵干燥器的出风口均通过管道连接旋风除尘器，旋风除尘器的出风口连接引风机，通过旋风除尘器将干燥器干燥过程中产生的尘土进一步的去除，避免对环境造成污染。采用所述的处理系统综合处理化工浓盐水的方法包括以下步骤：1)膜分离：将工厂中排出的浓盐水经过一级纳滤膜和二级纳滤膜将硫酸钠和氯化钠分离，硫酸钠浓水进入到结晶塔中，氯化钠产水通过反渗透膜进一步浓缩，产出水厂区回用，浓缩液进入浓盐水储罐，氯化钠产水采用膜浓缩方法，减少了蒸发结晶的处理水量，节省了能耗；2)液体盐蒸发浓缩：将浓盐水储罐中的氯化钠浓缩液通入氯化钠蒸发浓缩装置中的循环管中，由循环泵将料液打入至加热室中加热，加热后的料液在蒸发室进行蒸发浓缩，浓缩氯化钠盐浆由盐腿排出进入到液体盐储罐；3)制小苏打：将步骤1)中产生的硫酸钠浓水在结晶塔中冷却结晶，得到硫酸钠盐浆，将硫酸钠盐浆经过饱和硫酸钠淘洗后储存于浓硝水储罐中自然降温形成盐浆，浓硝水储罐临时贮存冷冻结晶出来的硫酸钠晶浆(硝浆)，同时调节送至反应釜的硝浆的量。盐浆泵送至反应釜中作为原料，在反应釜中通入氨气和二氧化碳，控制反应温度、反应时间及转速，充分反应后得到碳酸氢钠晶浆，将碳酸氢钠晶浆通过碳酸氢钠过滤器进行洗涤过滤，得到纯净的碳酸氢钠晶体和滤液，碳酸氢钠晶体由过滤器底部通入至碳酸氢钠干燥器中干燥，再送入碳酸氢钠自动包装机进行包装；4)第一次蒸发浓缩：将步骤3)中产生的滤液泵送至第一混合液储罐存储，将第一混合液储罐中的滤液泵送至一次蒸发浓缩装置中的循环管中，由循环泵将料液打入至加热室中加热，加热后的料液在蒸发室进行蒸发浓缩得到蒸发浓缩液，蒸发浓缩反应釜中的残液，将未反应完全的硫酸钠和硫酸铵分离；5)两次冷凝过滤：将步骤4)得到的蒸发浓缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综合处理化工浓盐水的方法，其特征在于，所述的方法采用的处理系统包括膜分离工段、液体盐蒸发浓缩工段、制小苏打工段、硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段；所述的膜分离工段包括通过管道依次连接的一级纳滤膜、二级纳滤膜和反渗透膜；所述的液体盐蒸发浓缩工段包括通过管道依次连接的浓盐水储罐、氯化钠蒸发浓缩装置和液体盐储罐；所述的制小苏打工段包括通过管道依次连接的结晶塔、浓硝水储罐、反应釜、碳酸氢钠过滤器、碳酸氢钠干燥器和碳酸氢钠自动包装机；所述的硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段包括通过管道依次连接的第一混合液储罐、一次蒸发浓缩装置、一次60℃过滤器、25℃过滤器、第二混合液储罐、二次蒸发浓缩装置、二次60℃过滤器、硫酸铵干燥器和硫酸铵自动包装机；所述的一级纳滤膜和二级纳滤膜的硫酸钠浓水出口连接至结晶塔，所述的反渗透膜的浓盐水出口连接浓盐水储罐，所述的碳酸氢钠过滤器的滤液出口连接第一混合液储罐，所述的一次60℃过滤器和二次60℃过滤器的排硫酸钠出口管道连接至浓硝水储罐。

【技术特征摘要】
1.一种综合处理化工浓盐水的方法，其特征在于，所述的方法采用的处理系统包括膜分离工段、液体盐蒸发浓缩工段、制小苏打工段、硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段；所述的膜分离工段包括通过管道依次连接的一级纳滤膜、二级纳滤膜和反渗透膜；所述的液体盐蒸发浓缩工段包括通过管道依次连接的浓盐水储罐、氯化钠蒸发浓缩装置和液体盐储罐；所述的制小苏打工段包括通过管道依次连接的结晶塔、浓硝水储罐、反应釜、碳酸氢钠过滤器、碳酸氢钠干燥器和碳酸氢钠自动包装机；所述的硫酸钠与硫酸铵分质结晶工段包括通过管道依次连接的第一混合液储罐、一次蒸发浓缩装置、一次60℃过滤器、25℃过滤器、第二混合液储罐、二次蒸发浓缩装置、二次60℃过滤器、硫酸铵干燥器和硫酸铵自动包装机；所述的一级纳滤膜和二级纳滤膜的硫酸钠浓水出口连接至结晶塔，所述的反渗透膜的浓盐水出口连接浓盐水储罐，所述的碳酸氢钠过滤器的滤液出口连接第一混合液储罐，所述的一次60℃过滤器和二次60℃过滤器的排硫酸钠出口管道连接至浓硝水储罐。2.如权利要求1所述的一种综合处理化工浓盐水的方法，其特征在于，所述的处理系统中碳酸氢钠干燥器和硫酸铵干燥器的出风口均通过管道连接旋风除尘器，旋风除尘器的出风口连接引风机。3.如权利要求2所述的一种综合处理化工浓盐水的方法，其特征在于，采用所述的处理系统综合处理化工浓盐水的方法包括以下步骤：1)膜分离：将工厂中排出的浓盐水经过一级纳滤膜和二级纳滤膜将硫酸钠和氯化钠分离，硫酸钠浓水进入到结晶塔中，氯化钠产水通过反渗透膜进一步浓缩，产出水厂区回用，浓缩液进入浓盐水储罐；2)液体盐蒸发浓缩：将浓盐水储罐中的氯化钠浓缩液通入氯化钠蒸发浓缩装置中的循环管中，由循环泵将料液打入至加热室中加热，加热后的料液在蒸发室进行蒸发浓缩，浓缩氯化钠盐浆由盐腿排出进入到液体盐储罐；3)制小苏打：将步骤1)中产生的硫酸钠浓水在结晶塔中冷却结晶，得到硫酸钠盐浆，将硫酸钠盐浆经过饱和硫酸钠淘洗后储存于浓硝水储罐中自然降温形成盐浆，盐浆泵送至反应釜中作为原料，在反应釜中通入氨气和二氧化碳，控制反应温度、反应时间及转速，充分反应后得到碳酸氢钠晶浆，将碳酸氢钠晶浆通过碳酸氢钠过滤器进行洗涤过滤，得到纯净的碳酸氢钠晶体和滤液，碳酸氢钠晶体由过滤器底部通入至碳酸氢钠干燥器中干燥，再送入碳酸氢钠自动包装机进行包装；4)第一次蒸发浓缩：将步骤3)中碳酸氢钠过滤器产生的滤液泵送至第一混合液储罐存储，将第一混合液储罐中的滤液泵送至一次蒸发浓缩装置中的循环管中，由循环泵将料液打入至加热室中加热，加热后的料液在蒸发室进行蒸发浓缩得到蒸发浓缩液；5)两次冷凝过滤：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛春水，薛京宁，李素青，
申请(专利权)人：科莱环境工程北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11