工业废盐深度处理方法技术

本发明专利技术涉及一种工业废盐深度处理方法，包括如下步骤：步骤一，热解除杂：处理后废盐中的TOC含量100~300mg/kg、TN含量为30~75mg/kg；步骤二，物化除杂：先将热解除杂后的废盐进行液相溶解得到盐水，盐水的浓度为300~310g/L，盐水的温度为40~60℃，然后对盐水进行化学药剂除杂，接着对盐水进行固液分离并去除大部分的不溶物；步骤三，深度氧化：先对物化除杂后的盐水依次进行电化学氧化、空气吹脱、超声氧化，然后对盐水进行残留药剂清除，处理后的盐水的TOC浓度小于10ppm、TN浓度小于3ppm；步骤四，吸附和纳滤：先对深度氧化后的盐水进行活性炭吸附，吸附后的盐水浓度稀释至100~200g/L，然后对稀释后的盐水进行纳滤除杂；步骤五，蒸发制盐：对吸附和纳滤后的盐水进行蒸发结晶得到盐产品。

【技术实现步骤摘要】
工业废盐深度处理方法
本专利技术涉及工业废盐处理技术，特别涉及一种满足氯碱行业离子膜工艺进料要求的工业废盐深度处理方法。
技术介绍
石化、农药和医药企业在生产过程中伴随产生大量的氯化钠工业废盐。我国工业废盐产量巨大，且工业废盐因含有有害物质已被列入危险废物。工业废盐中，有机物含量约为10~20%，普遍超标元素包括PO43-、F-、NH3-N、S2-、Ca2+、Mg2+等。随着环保政策对危险废物的监管不断趋紧，以及盐的可溶性会造成渗滤液等问题，导致废盐的填埋处置成本较高。目前，两碱行业是氯化钠原盐使用量最大的行业，其中氯碱行业是通过电解精制盐水的方法来制取烧碱、氯气和氢气等基础化工原料。氯碱行业的主流生产工艺为离子膜法。《GB/T30297-2013氯碱工业用全氟离子交换膜应用规范》中提出了氯碱离子膜电解进槽盐水质量指标，包括进槽盐水中的氯化钠含量要求以及钙镁离子总量、锶、钡、铝、铁、镍、硫酸钠、氯酸钠、总有机碳（TOC）的含量上限值要求，进料要求高。另外，盐水中若含有氨氮杂质，在电解槽阳极液pH值为2~4的条件下，氨氮会反应生成三氯化氮，因此氯碱生产中需要将进槽盐水中总铵（TN）含量降至3ppm以下。但是，传统的氯碱行业主要以矿井盐和海盐为原料，所采用的盐水除杂工艺主要用于去除其中残留的钙镁、余氯等杂质以获得精制盐水，但该盐水除杂工艺不适用于以工业废盐为原料的氯碱行业，原因在于：一、氯化钠工业废盐中有机物含量相对较高，即使通过前期热法裂解有机物也很难将TOC含量降至100mg/kg以下，无法满足离子膜电解进槽盐水质量指标；二、氯化钠工业废盐中除了需要考虑钙镁外，还需要针对磷、氨氮、氟、铝等元素进行专项除杂，否则这些无机杂质也会对离子膜结构造成破坏，影响到电解系统运行；三、氯碱行业对进槽盐水中TOC和TN的含量要求极高，需要对氯化钠工业废盐中的TOC和TN进行深度处理。因此，亟需一种针对氯化钠工业废盐的处理方法，使得大量工业废盐经深度处理后能进入氯碱行业以实现资源化利用，满足资源化处置的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工业废盐深度处理方法，通过热解除杂、物化除杂、深度氧化、吸附和纳滤、蒸发制盐五个步骤对工业废盐进行深度处理后，能满足氯碱行业离子膜工艺的进料要求。本专利技术是这样实现的：一种工业废盐深度处理方法，包括如下步骤：步骤一，热解除杂：在400~800℃的温度条件下对废盐进行热解处理，处理后废盐中的TOC含量100~300mg/kg、TN含量为30~75mg/kg；步骤二，物化除杂：先将热解除杂后的废盐进行液相溶解得到盐水，盐水的浓度为300~310g/L，盐水的温度为40~60℃，然后对盐水进行化学药剂除杂，化学药剂除杂依次包括调节盐水pH值和向盐水中添加过量试剂，接着对盐水进行固液分离并去除大部分的不溶物；步骤三，深度氧化：先对物化除杂后的盐水依次进行电化学氧化、空气吹脱、超声氧化，然后对盐水进行残留药剂清除，处理后的盐水的TOC浓度小于10ppm、TN浓度小于3ppm；步骤四，吸附和纳滤：先对深度氧化后的盐水进行活性炭吸附，吸附后的盐水浓度稀释至100~200g/L，然后对稀释后的盐水进行纳滤除杂；步骤五，蒸发制盐：对吸附和纳滤后的盐水进行蒸发结晶得到盐产品。所述步骤二的化学药剂除杂中，先调节盐水pH值至9.5~11.5，再依次添加钙试剂、钡试剂和碳酸钠试剂。所述钙试剂的加入量为盐水中PO43-和F-生成沉淀物所需化学反应计量数的1.1~1.5倍，所述钡试剂的加入量为盐水中硫酸根离子转化成硫酸钡所需化学反应计量数的1~1.15倍，所述碳酸钠试剂的加入量为盐水中Ca2+和Ba2+生成沉淀物所需化学反应计量数的1.05~1.15倍。所述步骤二的固液分离采用物理沉降和微滤方式。所述步骤三的电化学氧化中，用于电化学氧化的反应器的中间设置有工业用均相离子交换膜，反应器采用聚四氟乙烯内衬防腐，反应器的两端分别设置经防腐处理的电极板，阳极板为Ti/PbO2-La电极，阴极板为泡沫镍电极，阳极板和阴极板的间距为45-70mm，反应器的电源电压为3~8V，阳极板和阴极板之间的电流密度为3~12mA/cm2，通电时间为60~120分钟，反应器内盐水温度不超过50℃，反应器采用负压抽气；所述反应器的阳极一侧通入物化除杂后的盐水，反应器的阴极一侧通入工业用纯水，经电化学氧化后的盐水送至后续装置，并将反应器的阴极一侧产生的NaOH返回至步骤二的化学药剂除杂中用于调节盐水pH值。所述步骤三的空气吹脱中，经电化学氧化后盐水送至曝气池中，曝气时间为30~90分钟。所述步骤三的超声氧化中，超声波反应器的超声波工作频率为25~60KHz，超声波声强为3~5KW/m2，超声波处理时间为30~60分钟。所述步骤三的残留药剂清除中，通过添加HCl溶液调节盐水的pH值至5~8，通过添加Na2SO3溶液调节盐水的氧化还原电位至200~400mV。所述步骤四的活性炭吸附中，吸附温度为25~40℃，吸附反应时间为10~30分钟。所述步骤四中，纳滤除杂得到纳滤产水和纳滤浓水，纳滤产水进行螯合树脂吸附，纳滤浓水返回至步骤二的化学药剂除杂进行除杂。本专利技术工业废盐深度处理方法，适用于处理有机物含量较高的工业废盐，废盐通过深度处理后能进入氯碱行业并满足离子膜工艺进料要求，使得废盐中的氯化钠资源得到再生，从而解决废盐的资源化问题，满足可持续性发展和循环经济的发展要求。本专利技术工业废盐深度处理方法，首先，采用电化学氧化和超声氧化联用，并辅助空气吹脱，能深度氧化废盐中的有机物和氨氮杂质，处理后得到的盐水的TOC浓度小于10ppm、TN浓度小于3ppm。其次，深度氧化的处理过程中产生氧化剂，相应地减少了外加氧化剂用量，安全环保，而且电化学氧化过程中产生的NaOH可直接返回至物化除杂用于调节盐水pH值，提高物料利用率。再者，通过结合化学药剂除杂和吸附除杂，能针对性地对盐水中的无机杂质进行分步去除。而且，通过采用纳滤除杂对盐水中微量高价离子实现浓缩，由此得到纳滤浓水返回至物化除杂，可利用已有的化学药剂除杂进行脱除，物料利用率高。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：工业废盐中的有机物、氨氮、氟化物、无机杂质得到深度去除，处理步骤安全环保、操作方便、运行可靠，且能降低工业化投资费用和运行成本。附图说明图1为本专利技术工业废盐深度处理方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。参见图1，一种工业废盐深度处理方法，针对含高浓度有机物（含量为10~20%）的氯化钠工业废盐，使得处理后的废盐能够满足氯碱行业离子膜工艺进料要求，所述处理方法包括热解除杂、物化除杂、深度氧化、吸附和纳滤和蒸发制盐这五大顺序串联的工艺段，废盐经过每个工艺段后的除杂效果逐渐升高。本专利技术所述的处理方法，包括如下步骤：步骤一，热解除杂：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业废盐深度处理方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一，热解除杂：在400~800℃的温度条件下对废盐进行热解处理，处理后废盐中的TOC含量100~300mg/kg、TN含量为30~75mg/kg；/n步骤二，物化除杂：先将热解除杂后的废盐进行液相溶解得到盐水，盐水的浓度为300~310g/L，盐水的温度为40~60℃，然后对盐水进行化学药剂除杂，化学药剂除杂依次包括调节盐水pH值和向盐水中添加过量试剂，接着对盐水进行固液分离并去除大部分的不溶物；/n步骤三，深度氧化：先对物化除杂后的盐水依次进行电化学氧化、空气吹脱、超声氧化，然后对盐水进行残留药剂清除，处理后的盐水的TOC浓度小于10ppm、TN浓度小于3ppm；/n步骤四，吸附和纳滤：先对深度氧化后的盐水进行活性炭吸附，吸附后的盐水浓度稀释至100~200g/L，然后对稀释后的盐水进行纳滤除杂；/n步骤五，蒸发制盐：对吸附和纳滤后的盐水进行蒸发结晶得到盐产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种工业废盐深度处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一，热解除杂：在400~800℃的温度条件下对废盐进行热解处理，处理后废盐中的TOC含量100~300mg/kg、TN含量为30~75mg/kg；
步骤二，物化除杂：先将热解除杂后的废盐进行液相溶解得到盐水，盐水的浓度为300~310g/L，盐水的温度为40~60℃，然后对盐水进行化学药剂除杂，化学药剂除杂依次包括调节盐水pH值和向盐水中添加过量试剂，接着对盐水进行固液分离并去除大部分的不溶物；
步骤三，深度氧化：先对物化除杂后的盐水依次进行电化学氧化、空气吹脱、超声氧化，然后对盐水进行残留药剂清除，处理后的盐水的TOC浓度小于10ppm、TN浓度小于3ppm；
步骤四，吸附和纳滤：先对深度氧化后的盐水进行活性炭吸附，吸附后的盐水浓度稀释至100~200g/L，然后对稀释后的盐水进行纳滤除杂；
步骤五，蒸发制盐：对吸附和纳滤后的盐水进行蒸发结晶得到盐产品。


2.根据权利要求1所述的工业废盐深度处理方法，其特征在于：所述步骤二的化学药剂除杂中，先调节盐水pH值至9.5~11.5，再依次添加钙试剂、钡试剂和碳酸钠试剂。


3.根据权利要求2所述的工业废盐深度处理方法，其特征在于：所述钙试剂的加入量为盐水中PO43-和F-生成沉淀物所需化学反应计量数的1.1~1.5倍，所述钡试剂的加入量为盐水中硫酸根离子转化成硫酸钡所需化学反应计量数的1~1.15倍，所述碳酸钠试剂的加入量为盐水中Ca2+和Ba2+生成沉淀物所需化学反应计量数的1.05~1.15倍。


4.根据权利要求1所述的工业废盐深度处理方法，其特征在于：所述步骤二的固液分离采用物理沉降和微滤方式。


5.根据权利要求1所述的工业废盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：程兴龙，孙军，李博，房豪杰，刘宇，菅宗恩，王隽哲，陆钧皓，
申请(专利权)人：上海市机电设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31