含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法技术

本发明专利技术公开了含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，属于工业废水处理领域，通过纳滤膜过滤，透过纳滤膜的过滤液经蒸发结晶得到氯化钠，未透过纳滤膜的截留液经蒸发结晶得到硫酸钠，一次母液返回系统与原料混合继续循环利用。本发明专利技术方法能够对高盐废水中的硫酸钠和氯化钠进行有效回收利用，不但达到了处理高盐废水的目的，满足了当前的环保形势需要，而且变废为宝，实现了盐类的资源化利用，提高了工厂的收益。

Treatment of high salt wastewater containing sodium chloride and sodium sulfate

The invention discloses a method for recycling high salt wastewater containing sodium chloride and sodium sulfate, which belongs to the field of industrial wastewater treatment by nanofiltration, membrane filtration, filtration liquid through nanofiltration membrane by evaporation and crystallization to obtain sodium chloride, not through the retentate nanofiltration membrane by evaporation and crystallization to obtain sodium sulfate, a liquor mixed with return system the raw materials to recycling. The invention relates to a method for the high salt wastewater of sodium sulfate and sodium chloride is effectively recycled, not only to achieve the high salinity wastewater treatment to meet the needs of the current situation, environmental protection and waste, realize resource utilization of salt, improve the plant's income.

【技术实现步骤摘要】
含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法本申请是于2015年6月30日递交的申请号为201510375661.7专利技术名称为“含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法”的中国申请的分案申请。
本专利技术涉及一种废水的处理方法，尤其是一种含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法。
技术介绍
煤化工生产过程中有大量污水排放。这些污水除包含有有机物外，还包含有大量的盐类。煤化工污水经过生化处理消减有机物、经过过滤处理滤除固体物质，剩余的废水中主要包含有硫酸钠、硫化钠、以及微量其他盐类，通常称之为高盐废水。关于高盐废水的处理技术，国内外已经研究了几十年，目前通常采用的方法主要包括生物法、SBR工艺法和蒸发脱盐法等。在众多的高盐废水处理技术中，蒸发脱盐法具有技术成熟、可处理废水范围广、处理速度快、节能等优点，因而在国内具有较大的发展前景。蒸发脱盐法是用加热的方法使高盐废水中的部分水汽化并去除，以提高溶液的浓度，为溶质析出创造条件。然而，采用蒸发脱盐法析出的固体都是同时包含多种盐类的混盐，纯度低，无法在工业上重新使用，通常将混盐直接废弃、或交予危废处理机构以每吨300～5000元的价格进行专业处理，这样不仅提高了环保压力，也大大增加了工厂的废水处理成本。在工业上，硫酸钠和氯化钠这两种盐使用量非常大，而高盐废水中的大量硫酸钠、氯化钠都被白白弃去，非常可惜。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种含有氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，通过该方法能够对高盐废水中的硫酸钠和氯化钠进行有效回收利用，大大降低了环保压力和废水处理成本。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，含有氯化钠和硫酸钠的高盐废水通过纳滤膜过滤，透过纳滤膜的过滤液经蒸发结晶得到氯化钠，未透过纳滤膜的截留液经蒸发结晶得到硫酸钠，一次母液返回系统与原料混合继续循环利用。本专利技术技术方案的进一步改进在于：具体步骤为：A、纳滤膜过滤将高盐废水泵入纳滤单元的进料液侧，经纳滤膜过滤将高盐废水分为透过纳滤膜的过滤液和未透过纳滤膜的截留液；所述过滤液进入B步骤处理，所述截留液进入步骤C处理；B、过滤液蒸发结晶将过滤液送入蒸发结晶器中进行蒸发浓缩产出氯化钠，蒸发浓缩温度为50℃～150℃；C、截留液蒸发结晶将截留液送入蒸发结晶器进行蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为50℃～150℃，当溶液的固含量达到2％～30％后，停止蒸发；在50℃～100℃条件下进行固液分离，得到硫酸钠晶体和一次母液；所述硫酸钠晶体直接采出，一次母液重新送回高盐废水中进行步骤A循环。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述处理设备包括与高盐废水通过高盐废水输入管道连接的进水池，所述进水池与纳膜组件连接，纳膜组件的过滤液出口与由一效加热室A提供热量的一效分离室A连接，一效分离室A与由二效加热室A提供热量的二效结晶器A连接，二效结晶器A与稠厚器连接，稠厚器与离心机A连接，离心机A内晶体通过晶体输出管道A采出；纳膜组件的截留液出口与由一效加热室B提供热量的一效分离室B连接，一效分离室B与由二效加热室B提供热量的二效结晶器B连接，二效结晶器B与离心机B连接，离心机B内晶体通过晶体输出管道B采出，离心机B的一次母液返回至进水池中。本专利技术技术方案的进一步改进在于：蒸汽通过蒸汽输入管道分别进入一效加热室A和一效加热室B的壳程进行换热冷凝，二者冷凝水混合后经冷凝水输出管道排出；由一效分离室A和一效分离室B产生的二次汽分别进入二效加热室A和二效加热室B的壳程进行换热冷凝，冷凝水进入冷凝水罐暂存；二效结晶器A与二效结晶器B产生的二次汽经冷凝器冷凝后进入冷凝水罐。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤A中纳滤膜过滤的操作环境为：高盐废水的PH＝5～10，浓度约1wt％，废水温度为4℃～45℃，操作压力为0.5～1.5MPa；所述的纳滤单元的膜组件的膜材料为聚酰胺材质，膜孔径小于2nm。本专利技术技术方案的进一步改进在于：分别检测高盐废水、过滤液、截留液、一次母液中的有机物，当高盐废水、过滤液、截留液、一次母液中任一种液体中的有机物浓度超过1000mg/L时，使用活性炭吸附超标溶液中的有机物或通过催化氧化对超标溶液中的有机物进行处理，待有机物浓度降至100～300mg/L以下再进入下一处理步骤。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述蒸发结晶器包括蒸发器和结晶器；所述蒸发器为自然循环蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器中的任意一种。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述蒸发器为单效蒸发器、多效蒸发器、MVR蒸发器或TVR蒸发器。本专利技术技术方案的进一步改进在于：结晶器是Oslo结晶器、DTB结晶器、DP结晶器、闪蒸式结晶器或者以上型式的变种中的任意一种。本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述结晶器是设有淘洗腿的立式结晶器。由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术进步是：本专利技术提供了一种含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，对煤化工行业高盐废水中的氯化钠和硫酸钠进行了有效回收，工艺条件简单稳定，便于工业化推广。通过本专利技术方法，能够回收得到的高纯度的氯化钠和硫酸钠，满足工业级产品的质量要求，可直接回收套用或作为副产品出售，不但达到了处理高盐废水的目的，满足了当前的环保形势需要，而且变废为宝，实现了盐类的资源化利用，提高了工厂的收益。本专利技术方法是一种反复循环的处理方法，处理过程中产生的一次母液和水可返回到高盐废水中循环回收处理。整个处理过程中，除了水分蒸发外没有其他污水排放，因此环保压力骤减，也无需再向危废处理机构缴费处理，大大降低了废水处理成本。在回收处理过程中，总是有一定的盐类溶解在母液中、无法完全析出，本专利技术的循环处理方法，能够使溶解在母液中的未析出盐类不断富集、最终析出，从而实现了高盐废水中盐类最大限度的回收。本专利技术是根据纳滤膜特性和硫酸钠、氯化钠的溶解度特性而特别设置的，氯化钠可通过纳滤膜，经过纳滤膜的过滤液进入蒸发结晶程序，通过控制蒸发终点浓度，保证大量氯化钠结晶，剩余的水可直接排放无污染。未经过纳滤膜的截留液含有硫酸钠和少量的氯化钠，硫酸钠的溶解度在约40℃以下时随着温度的升高而显著增加，而在此温度以上时随着温度的升高而降低，氯化钠的溶解度虽随温度增加而略有增加，却受温度的影响不大。因此，回收硫酸钠时，采用先将高盐废水蒸发浓缩、然后在较高温度下析出硫酸钠晶体，通过控制蒸发终点浓度，保证蒸发终点浓度落在硫酸钠的结晶区、没有氯化钠析出，从而得到高纯度的硫酸钠。分离硫酸钠后的一次母液返回高盐废水中循环处理，经过循环往复，能够使高盐废水中绝大部分的硫酸钠和氯化钠得到回收。本专利技术采用纳滤膜直接将氯化钠和硫酸钠分开，与以往采用多次蒸发结晶和冷却析晶的回收方法相比更加简便，结晶所得的两种盐的纯度都得到提高。同时通过纳滤膜分开的过滤液和截留液可同时通过蒸发结晶各自结晶出氯化钠和硫酸钠，不同于以往步骤中先蒸发结晶析出一种盐，再对剩余溶液进行下一步的蒸发结晶去析出另一种盐，这种严格的先后顺序导致效率低下，本专利技术整个过程比现有的回收处理方法节约四分之一的时间，提高25％的效率。步骤A中采用纳滤膜对高盐废水进行过滤处理，纳滤单元的膜组件的膜材料为聚酰胺材质，膜孔径在2nm以下，进料液侧，高盐废水pH本文档来自技高网...

【技术保护点】
含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，其特征在于：含有氯化钠和硫酸钠的高盐废水通过纳滤膜过滤，透过纳滤膜的过滤液经蒸发结晶得到氯化钠，未透过纳滤膜的截留液经蒸发结晶得到硫酸钠，一次母液返回系统与原料混合继续循环利用。

【技术特征摘要】
1.含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，其特征在于：含有氯化钠和硫酸钠的高盐废水通过纳滤膜过滤，透过纳滤膜的过滤液经蒸发结晶得到氯化钠，未透过纳滤膜的截留液经蒸发结晶得到硫酸钠，一次母液返回系统与原料混合继续循环利用。2.根据权利要求1所述的含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，其特征在于具体步骤为：A、纳滤膜过滤将高盐废水泵入纳滤单元的进料液侧，经纳滤膜过滤将高盐废水分为透过纳滤膜的过滤液和未透过纳滤膜的截留液；所述过滤液进入B步骤处理，所述截留液进入步骤C处理；B、过滤液蒸发结晶将过滤液送入蒸发结晶器中进行蒸发浓缩产出氯化钠，蒸发浓缩温度为50℃～150℃；C、截留液蒸发结晶将截留液送入蒸发结晶器进行蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为50℃～150℃，当溶液的固含量达到2%～30%后，停止蒸发；在50℃～100℃条件下进行固液分离，得到硫酸钠晶体和一次母液；所述硫酸钠晶体直接采出，一次母液重新送回高盐废水中进行步骤A循环。3.根据权利要求1所述的一种含氯化钠和硫酸钠的高盐废水的回收处理方法，其特征在于：所述处理设备包括与高盐废水通过高盐废水输入管道连接的进水池（1），所述进水池（1）与纳膜组件（2）连接，纳膜组件（2）的过滤液出口与由一效加热室A（3）提供热量的一效分离室A（4）连接，一效分离室A（4）与由二效加热室A（5）提供热量的二效结晶器A（6）连接，二效结晶器A（6）与稠厚器（7）连接，稠厚器（7）与离心机A（8）连接，离心机A（8）内晶体通过晶体输出管道A（20）采出；纳膜组件（2）的截留液出口与由一效加热室B（10）提供热量的一效分离室B（11）连接，一效分离室B（11）与由二效加热室B（12）提供热量的二效结晶器B（13）连接，二效结晶器B（13）与离心机B（14）连接，离心机B（14）内晶体通过晶体输出管道B（18）采出，离心机B（14）的一次母液返回至进水池（1）中。4.根据权利要求3所述的一种含氯化钠和硫酸钠的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继军，
申请(专利权)人：石家庄工大化工设备有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13