一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统和方法，系统包括混合池、冷冻结晶单元、氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元和母液蒸发结晶单元；混合池的出液口与冷冻结晶单元的进液口连通；冷冻结晶单元的母液出口与氯化钠蒸发结晶单元的进液口连通；冷冻结晶单元的出料口与硫酸钠蒸发结晶单元的进料口连通；氯化钠蒸发结晶单元的母液出口与母液蒸发结晶单元的进料口连通；母液蒸发结晶单元的出料口与混合池的进料口连通。本发明专利技术将硫酸钠和氯化钠溶质结晶出来返回至冷冻结晶前端，以氯化钠结晶过程的结晶母液杂质含量为控制点，保证盐资源化率，确保分盐效果稳定，可最大程度回收盐资源，减少危废产量，抗水质波动能力强。

【技术实现步骤摘要】
一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统和方法
本专利技术属于一种分盐系统和方法，尤其涉及一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统和方法。
技术介绍
随着工业发展和环保要求的提高，生产中的含盐废水的处理，通常采用膜法或者热法进行分盐，废水中无机盐主要为氯化钠和硫酸钠，分盐氯化钠和硫酸钠分别按指标形成产品。膜法分盐的现有技术很多，主要利用纳滤将一价盐和二价盐分开，再通过蒸发结晶技术制备无机盐产品。热法分盐，主要通过冷冻结晶和蒸发结晶相结合，利用结晶盐在不同温度下的溶解度不同，将氯化钠和硫酸钠分开。但目前膜法分盐和热法分盐，存在的问题为盐资源化率低，应水质波动能力差，尤其是盐硝比波动大时，结晶盐品质和盐资源化率难以保证，分盐效果不稳定。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种焦化废水分盐过程中使盐资源化率高，危废产量低，结晶盐品质高，应用水质波动能力强的分盐系统；本专利技术的第二目的在于提供一种焦化废水提高盐资源化率的分盐工艺与方法。技术方案：本专利技术的一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，包括混合池、冷冻结晶单元、氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元和母液蒸发结晶单元；所述混合池的出液口与冷冻结晶单元的进液口连通；所述冷冻结晶单元的母液出口与氯化钠蒸发结晶单元的进液口连通；所述冷冻结晶单元的出料口与硫酸钠蒸发结晶单元的进料口连通；所述氯化钠蒸发结晶单元的母液出口与母液蒸发结晶单元的进料口连通；所述母液蒸发结晶单元的出料口与混合池的进料口连通。上述的系统中，根据焦化废水的水质特点，将废水分别通过混合池、冷冻结晶单元、氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元和母液蒸发结晶单元，采用“蒸发浓缩+冷冻结晶+蒸发结晶+母液干化”的零排放工艺路线，制备氯化钠和硫酸钠结晶盐产品，有效实现了高盐高有机物废水的资源化和无害化。其中，母液蒸发结晶单元包括母液蒸发结晶器、第一循环泵、第一晶浆泵、第一离心机和第一母液泵；所述母液蒸发结晶器的出料口通过第一晶浆泵与第一离心机的进料口连通；所述第一离心机的出料口与混合池的进料口连通；所述母液蒸发结晶器的晶浆出口通过第一循环泵与母液蒸发结晶器的进液口连通；所述母液蒸发结晶器的母液出口还通过第一母液泵外排母液。进一步的，氯化钠蒸发结晶单元包括氯化钠蒸发结晶器、第二循环泵、第二晶浆泵、第二离心机和第二母液泵；所述氯化钠蒸发结晶器的出料口通过第二晶料泵与第二离心机的进料口连通；所述氯化钠蒸发结晶器的母液出口通过第二循环泵与氯化钠蒸发结晶器的进液口连通；所述氯化钠蒸发结晶器的晶浆出口还通过第二母液泵与母液蒸发结晶单元进料口连通。所述硫酸钠蒸发结晶单元包括硫酸钠蒸发结晶器、第三循环泵、第三晶浆泵和第三离心机；所述硫酸钠蒸发结晶器的出料口通过第三晶浆泵与第三离心机的进料口连通；所述硫酸钠蒸发结晶器的晶浆出口通过第三循环泵与硫酸钠蒸发结晶器的进液口连通。所述冷冻结晶单元包括冷冻结晶器、转料泵、第四离心机和第四循环泵；所述冷冻结晶器的出料口通过转料泵的第四离心机的进料口连通；所述第四离心机的出料口与硫酸钠蒸发结晶单元的进料口连通；所述第四离心机的晶浆出口与氯化钠蒸发结晶单元的进料口连通；所述冷冻结晶器的出料口还通过第四循环泵与冷冻结晶器的进料口连通。分别采用氯化钠蒸发结晶单元和硫酸钠蒸发结晶单元，不以氯化钠和硫酸钠的共饱点为控制点，以氯化钠结晶过程的结晶母液杂质含量为控制点，通过外排母液的形式来控制氯化钠的结晶盐品质。本专利技术还保护一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐方法，包括以下步骤：步骤一、将废水与硫酸钠和氯化钠的混盐在混合池内充分混合溶解，然后通入冷冻结晶单元，在-5℃～10℃的温度下对混合液进行冷冻结晶，并固液分离，得到十水硫酸钠结晶盐和冷冻母液；其中，废水TDS含量为1000～300000mg/L，CODcr含量为20～10000mg/L，pH为6～10，硝盐比为0.2～8；混盐与废水的质量比为1：5～20；步骤二、将十水硫酸钠结晶盐通入硫酸钠蒸发结晶单元，在80℃～110℃的温度下通过蒸发结晶制得硫酸钠产品；步骤三、将冷冻母液通入氯化钠蒸发结晶单元，在70℃～110℃的温度下进行蒸发结晶，并固液分离，控制结晶母液中硝酸根含量为80000～240000mg/L，COD含量为1000～80000mg/L，制备得到氯化钠结晶盐；步骤四、将结晶母液通入母液蒸发结晶单元，在70℃～115℃的温度下进行蒸发结晶，控制母液的杂质含量为30000～300000mg/L，制得硫酸钠和氯化钠的混盐，混盐返回至步骤一中与废水混合，母液直接外排。上述的方法中，母液蒸发结晶单元将母液中残留的硫酸钠和氯化钠溶质结晶出来，返回至冷冻结晶前端，与蒸发浓缩液混合并参与系统循环，可以最大程度回收盐资源，减少危废产量。为了保证盐资源化率，确保分盐效果稳定，需要控制返回盐与废水的质量比为1～5：20，进一步优选的质量比为1～8：16；更进一步优选的质量比为1～10：12。同时，通过控制步骤三中结晶母液的杂质含量，来控制氯化钠结晶盐的品质。若母液中钾离子及硝酸根等无机离子含量过高，一些无机盐尤其是复盐可能会结晶析出，进入到结晶盐中使氯化钠结晶盐的主含量降低。由于碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等难溶或者微溶，若母液中钙镁等硬度离子过高，则会在蒸发过程中结晶析出，进入到结晶盐中使氯化钠结晶盐的水不溶物含量超标。若母液中COD含量过高，则由于母液夹带及有机盐的析出，有机物进入到氯化钠结晶盐中，使氯化钠结晶盐的TOC含量超标。所以使结晶盐的品质达标，必须要控制结晶母液的杂质含量。结晶母液中硝酸根为80000～240000mg/L，更进一步硝酸根为90000～220000mg/L，更进一步硝酸根为100000～200000mg/L，更进一步硝酸根为120000～180000mg/L，更进一步硝酸根为150000～170000mg/L；结晶母液中COD含量为1000～80000mg/L，更进一步COD含量为1500～55000mg/L，更进一步COD含量为2000～40000mg/L，更进一步COD含量3000～25000mg/L，更进一步COD含量3500～15000mg/L。其次，步骤四中外排少量母液，通过控制结晶母液的杂质含量，来控制杂盐结晶单元的稳定运行，若不外排母液，则系统为死循环，杂质含量会不停的累积，导致结晶器中浓度过大，使结晶器设备的传热效率下降，且沸点升急剧升高，导致系统蒸发水量急剧下降，将最终引起系统无法稳定运行，系统瘫痪；母液中杂质含量为30000～300000mg/L，更进一步杂质含量为50000～220000mg/L，更进一步杂质含量为80000～200000mg/L，更进一步杂质含量为100000～180000mg/L，更进一步杂质含量为100000～150000mg/L。进一步的，当废水的TDS含量为10～150000mg/L时，在步骤一前还包括对废水的蒸发浓缩处理，蒸发后控制废水的TDS含量为100000～300000mg/L。这是因为TDS含量较低，冷冻结晶的单程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：包括混合池(1)、冷冻结晶单元(2)、氯化钠蒸发结晶单元(3)、硫酸钠蒸发结晶单元(4)和母液蒸发结晶单元(5)；所述混合池(1)的出液口与冷冻结晶单元(2)的进液口连通；所述冷冻结晶单元(2)的母液出口与氯化钠蒸发结晶单元(3)的进液口连通；所述冷冻结晶单元(2)的出料口与硫酸钠蒸发结晶单元(4)的进料口连通；所述氯化钠蒸发结晶单元(3)的母液出口与母液蒸发结晶单元(5)的进料口连通；所述母液蒸发结晶单元(5)的出料口与混合池(1)的进料口连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：包括混合池(1)、冷冻结晶单元(2)、氯化钠蒸发结晶单元(3)、硫酸钠蒸发结晶单元(4)和母液蒸发结晶单元(5)；所述混合池(1)的出液口与冷冻结晶单元(2)的进液口连通；所述冷冻结晶单元(2)的母液出口与氯化钠蒸发结晶单元(3)的进液口连通；所述冷冻结晶单元(2)的出料口与硫酸钠蒸发结晶单元(4)的进料口连通；所述氯化钠蒸发结晶单元(3)的母液出口与母液蒸发结晶单元(5)的进料口连通；所述母液蒸发结晶单元(5)的出料口与混合池(1)的进料口连通。


2.根据权利要求1所述的用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：所述母液蒸发结晶单元(5)包括母液蒸发结晶器(51)、第一循环泵(52)、第一晶浆泵(53)、第一离心机(54)和第一母液泵(55)；所述母液蒸发结晶器(51)的出料口通过第一晶浆泵(53)与第一离心机(54)的进料口连通；所述第一离心机(54)的出料口与混合池(1)的进料口连通；所述母液蒸发结晶器(51)的晶浆出口通过第一循环泵(53)与母液蒸发结晶器(51)的进液口连通；所述母液蒸发结晶器(51)的母液出口还通过第一母液泵(55)外排母液。


3.根据权利要求1所述的用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：所述氯化钠蒸发结晶单元(3)包括氯化钠蒸发结晶器(31)、第二循环泵(32)、第二晶浆泵(33)、第二离心机(34)和第二母液泵(35)；所述氯化钠蒸发结晶器(31)的出料口通过第二晶料泵(33)与第二离心机(34)的进料口连通；所述氯化钠蒸发结晶器(31)的晶浆出口通过第二循环泵(32)与氯化钠蒸发结晶器(31)的进液口连通；所述氯化钠蒸发结晶器(31)的母液出口还通过第二母液泵(35)与母液蒸发结晶单元(5)进料口连通。


4.根据权利要求1所述的用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：所述硫酸钠蒸发结晶单元(4)包括硫酸钠蒸发结晶器(41)、第三循环泵(42)、第三晶浆泵(43)和第三离心机(44)；所述硫酸钠蒸发结晶器(41)的出料口通过第三晶浆泵(43)与第三离心机(44)的进料口连通；所述硫酸钠蒸发结晶器(41)的晶浆出口通过第三循环泵(42)与硫酸钠蒸发结晶器(41)的进液口连通。


5.根据权利要求1所述的用于焦化废水提高盐资源化率的分盐系统，其特征在于：所述冷冻结晶单元(2)包括冷冻结晶器(21)、转料泵(22)、第四离心机(23)和第四循环泵(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：田颖，滕济林，于洸，李若征，赵崇，李郑坤，朱霞，刘晓宇，崔粲粲，丁绍峰，戴勇，
申请(专利权)人：北京国电富通科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11