一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，所述系统包括预处理单元、纳滤单元和结晶单元。预处理单元用于对废水中的重金属离子、二氧化硅以及硬度离子进行去除；纳滤单元进行纳滤分盐。本发明专利技术基于梯级处理、污染物尽可能排出体系外以及高含盐浓缩水不回头的多种设计理念，设计了废水蒸发结晶的处理系统，通过对第二产水基于两级膜浓缩和氯化钠热法结晶的方式进行氯化钠提取，对第二浓水基于冷却浓缩结晶和熔融结晶的方式进行硫酸钠提取，并且通过冷却浓缩结晶进一步提取氯化钠，使得制作出的氯化钠和硫酸钠的理化指标符合煤化工副产工业标准、产水水质达到指标以及达到合成氨与乙二醇废水零排放的效果。到合成氨与乙二醇废水零排放的效果。到合成氨与乙二醇废水零排放的效果。

A zero discharge treatment system and method for synthetic ammonia and ethylene glycol wastewater

【技术实现步骤摘要】
一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及零排放处理
，尤其涉及一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统及方法。

技术介绍

[0002]随着当今社会的不断发展，水处理全流程领域需要进一步提高效率，减小成本。而零排放系统区别于之前的定型的化学除盐水系统及非零排放为目的的回用水系统，零排放系统设计理念不再是以产水指标为主要诉求，而是以零排放为整体诉求，后一级处理装置永远处理的是前一级的浓缩水，因此需要从设计初始就整体考虑。高盐废水零排放分盐结晶与传统的制盐硝行业的要求及难度有着很大的不同与区别，急需一种集成预处理、减量化和提浓、零排分盐的处理系统及方法。本专利技术以梯级处理、污染物尽可能排出体系外以及高含盐浓缩水不回头的多种设计理念设计而成。
[0003]中国专利CN111320318A公开了一种RO浓水的零排放深度处理工艺，将RO浓水进行混凝沉淀后，借助于具有催化结构的活性炭对RO浓水中的有机类污染物进行吸附后进入蒸发结晶工艺进行蒸发结晶处理，蒸发所得杂盐固体可继续进行分盐回用于工业生产。同时带催化功能的活性炭可在去除吸附有机物的过程中实现再生。整个RO浓水的零排放深度处理工艺可简单高效地去除有机物，提高后续蒸发蒸发结晶效率，从而实现RO浓水的零排放。该专利的缺陷在于，关于蒸发结晶前的处理，仅通过增加一个简单步骤，即加入具有催化结构的活性炭，就表明达到了RO浓水的零排放效果，该技术方案是不严谨的，并且未考虑RO浓水中碳和硅的存在，得到的硫酸钠和氯化钠杂质过多。此外，采用臭氧催化氧化对COD的去除效果更好，催化结构活性炭无法达到相应技术效果。
[0004]中国专利CN107381886B公开了一种反渗透浓水近零排放的方法，包括如下步骤：反渗透浓缩分离、纳滤分离、化学软化、钠树脂软化和双极膜电渗析产出酸碱。本专利技术提供的反渗透浓水近零排放的方法，通过反渗透浓缩分离系统使低浓度进水盐水浓缩，浓缩后的盐溶液进入纳滤膜处理系统，达到进一步的浓缩目的，接着纳滤出水回流到未进入反渗透浓缩分离系统的原水中，纳滤浓水进入钠树脂软化装置进行离子交换，交换后的出水进入双极膜电渗析装置产出酸碱。通过各个装置相互配合将反渗透浓水最终用于生产酸和碱，达到反渗透浓水近零排放的目的。该专利提供的反渗透浓水零排放的方法简单易行，可见工艺简单，可操作性强，以较低的能耗实现了最大化的浓水回收利用。该专利的缺陷在于未能达到零排放效果，原因在于，未设置预处理装置，其送入反渗透膜的浓水硬度较高并且含碳较多，反渗透膜会被未处理的水质污染，导致使用寿命下降、性能下降。并且同样未考虑浓水内部的硅的氧化物的影响。
[0005]本专利技术基于梯级处理、污染物尽可能排出体系外以及高含盐浓缩水不回头的多种设计理念，设计了废水蒸发结晶的处理系统，通过对第二产水基于两级膜浓缩和氯化钠热法结晶的方式进行氯化钠提取，对第二浓水基于冷却浓缩结晶和熔融结晶的方式进行硫酸钠提取，并且通过冷却浓缩结晶进一步提取氯化钠，使得制作出的氯化钠和硫酸钠的理化
指标符合煤化工副产工业标准、产水水质达到指标以及达到合成氨与乙二醇废水零排放的效果。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0007]针对现有技术之不足，本专利技术的技术方案是提供一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，所述系统包括预处理单元、纳滤单元和结晶单元，所述预处理单元用于对废水中的重金属离子、二氧化硅以及硬度离子进行去除并送至第一反渗透膜模块得到第一产水和第一浓水，所述纳滤单元通过纳滤膜元件对所述第一反渗透膜模块处理得到的所述第一浓水进行纳滤分盐，并得到经过所述纳滤单元处理后的第二产水和第二浓水，所述结晶单元用于对所述纳滤单元处理后的所述第二产水和第二浓水进行结晶处理，所述第一产水作为新鲜水和/或循环水补水进入所述结晶单元并与所述结晶单元的冷凝水形成混合冷凝水作为换热热源和/或所述结晶单元的液位控制供水源，以对所述第二产水和第二浓水的氯化钠和硫酸钠的提取提供回用水支持。所述废水经过预处理单元处理后通过所述纳滤单元和所述结晶单元回收合成氨与乙二醇废水中的氯化钠和硫酸钠结晶，从而实现废水的零排放。本专利技术基于梯级处理、污染物尽可能排出体系外以及高含盐浓缩水不回头的多种设计理念，设计了废水蒸发结晶的处理系统，通过对第二产水基于两级膜浓缩和氯化钠热法结晶的方式进行氯化钠提取，对第二浓水基于冷却浓缩结晶和熔融结晶的方式进行硫酸钠提取，并且通过冷却浓缩结晶进一步提取氯化钠，使得制作出的氯化钠和硫酸钠的理化指标符合煤化工副产工业标准、产水水质达到指标以及达到合成氨与乙二醇废水零排放的效果。
[0008]根据一种优选的实施方式，所述结晶单元包括第一氯化钠蒸发结晶模块、第二氯化钠蒸发结晶模块和硫酸钠结晶模块，所述纳滤单元处理后的所述第二产水通过第二反渗透膜模块进入所述第一氯化钠蒸发结晶模块进行蒸发结晶，所述纳滤单元处理后的所述第二浓水通过冷冻模块进入所述第二氯化钠蒸发结晶模块和硫酸钠结晶模块进行结晶。
[0009]根据一种优选的实施方式，所述第二产水经过所述第二反渗透膜模块得到第三产水和第三浓水，所述第三浓水进入超高压膜模块得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水进入所述第一氯化钠蒸发结晶模块，所述第一氯化钠蒸发结晶模块以三效蒸发结晶的方式处理所述第四浓水并得到氯化钠，其中，所述三效蒸发结晶是指依次降低各蒸发室高盐水沸点，基于沸点温度的不同分离出二次蒸汽，生蒸汽中热能多次逐级利用。第一氯化钠蒸发结晶模块采用三效蒸发结晶处理形式，通过真空系统改变各蒸发室的压强，使得蒸发室高盐水沸点改变，实现二次蒸汽的分离，让生蒸汽中的热能多次逐级利用，节省系统功耗，提高系统蒸发率。
[0010]根据一种优选的实施方式，所述系统还包括预浓缩模块和除沫模块，所述第二浓水进入冷冻模块前，预浓缩模块对二次蒸汽进行压缩以使得二次蒸汽温度提高并用于系统蒸发热源，所述除沫模块用于所述第一氯化钠蒸发结晶模块和第二氯化钠蒸发结晶模块，
并用于蒸发过程所产生的二次蒸汽中的液滴和/或泡沫的清除。除沫模块拦截二次蒸汽夹带的液滴及泡沫等，可以保证产生冷凝水的质量，避免了压缩机、蒸发器加热室或冷凝器在腐蚀、结垢、传热系数降低等不良条件下工作并引起严重污染的问题。
[0011]根据一种优选的实施方式，所述冷冻模块包括一级预冷器和二级预冷器，所述一级预冷器将循环冷却水和所述第二浓水逆流换热降温，预冷后的所述第二浓水进入所述二级预冷器，将冷冻模块中的上清液与所述第二浓水逆流换热降温，换热后的上清液进入所述第二氯化钠蒸发结晶模块。第一，为后续硫酸钠的提取品质做优化，进一步清除第二浓水含有的氯化钠，第二，本专利技术目的即为提取高质量氯化钠和硫酸钠，上清液提取出的氯化钠满足高质量要求，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，其特征在于，所述系统包括预处理单元、纳滤单元和结晶单元，所述预处理单元用于对废水中的重金属离子、二氧化硅以及硬度离子进行去除并送至第一反渗透膜模块得到第一产水和第一浓水，所述纳滤单元通过纳滤膜元件对所述第一反渗透膜模块处理得到的所述第一浓水进行纳滤分盐，并得到经过所述纳滤单元处理后的第二产水和第二浓水，所述结晶单元用于对所述纳滤单元处理后的所述第二产水基于两级膜浓缩和氯化钠热法结晶的方式进行氯化钠提取，并用于对所述第二浓水基于冷却浓缩结晶和熔融结晶的方式进行硫酸钠提取，所述第一产水作为新鲜水和/或循环水补水进入所述结晶单元并与所述结晶单元的冷凝水形成混合冷凝水作为换热热源和/或所述结晶单元的液位控制供水源，以对所述第二产水和第二浓水的氯化钠和硫酸钠的提取提供回用水支持，所述废水经过预处理单元处理后通过所述纳滤单元和所述结晶单元回收合成氨与乙二醇废水中的氯化钠和硫酸钠结晶，从而实现废水的零排放。2.如权利要求1所述的合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，其特征在于，所述结晶单元包括第一氯化钠蒸发结晶模块、第二氯化钠蒸发结晶模块和硫酸钠结晶模块，所述纳滤单元处理后的所述第二产水通过第二反渗透膜模块进入所述第一氯化钠蒸发结晶模块进行蒸发结晶，所述纳滤单元处理后的所述第二浓水通过冷冻模块进入所述第二氯化钠蒸发结晶模块和硫酸钠结晶模块进行结晶。3.如权利要求2所述的合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，其特征在于，所述第二产水经过所述第二反渗透膜模块得到第三产水和第三浓水，所述第三浓水进入超高压膜模块得到第四产水和第四浓水，所述第四浓水进入所述第一氯化钠蒸发结晶模块，所述第一氯化钠蒸发结晶模块以三效蒸发结晶的方式处理所述第四浓水并得到氯化钠，其中，所述三效蒸发结晶是指依次降低各蒸发室高盐水沸点，基于沸点温度的不同分离出二次蒸汽，生蒸汽中热能多次逐级利用。4.如权利要求3所述的合成氨与乙二醇废水零排放处理系统，其特征在于，所述系统还包括预浓缩模块和除沫模块，所述第二浓水进入冷冻模块前，预浓缩模块对二次蒸汽进行压缩以使得二次蒸汽温度提高并用于系统蒸发热源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：权秋红，张建飞，元西方，李争光，丁哲，
申请(专利权)人：倍杰特集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：