[发明专利]一种煤化工浓盐废水高纯度结晶提盐工艺

说明书

技术领域：

本发明主要应用于化工废水处理、回用领域，其目的最终实现废水的零排放和资源回收利用，其主要涉及煤化工废水经生化、回用、膜浓缩和蒸发后的高含盐废水的结晶提盐技术。

背景技术：

煤化工项目耗水量巨大，煤化工项目大多分布在煤炭资源丰富的西北地区，而这些地区恰恰水资源匮乏，水环境容量不足，甚至缺乏纳污水体，国家对新建煤化工项目的用水和水污染物的排放也提出了严格的指标要求。在上述背景下，随着当前环保政策的重视，水资源和水环境问题已成为制约煤化工产业发展的瓶颈，实现废水“零排放”已经成为煤化工发展的自身需求和外在要求。

目前国内大多数煤化工企业尚无真正做到废水零排放，废水“零排放”装置运行不稳定、投资及运行成本高、能耗大、有一定环境风险等问题是制约煤化工废水“零排放”应用和普及的主要限制因素，最关键的是末端浓缩的废水具有高COD、高盐分等复杂情况和特点，因此蒸发结晶成为废水“零排放”最大的瓶颈，高COD会影响结晶盐纯度，影响结晶效率，另外高COD会起泡影响正常生产操作和冷凝水水质，而高盐分意味着高腐蚀，需要提高系统的设备材质等级，高盐分会导致系统结垢，特别是杂盐还会影响结晶纯度和系统的结晶参数，这些都给浓盐水结晶增加很多不确定性。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种用于煤化工浓盐废水进行高纯度结晶提盐的工艺，主体工艺采用三效蒸发结晶工艺流程。

一种煤化工浓盐废水高纯度结晶提盐工艺，其特征在于：浓盐废水首先进入硫酸钠结晶单元，硫酸钠结晶单元采用两效强制循环蒸发工艺对浓盐水进行加热浓缩，结晶器沉降的盐浆再通过增稠、分离得到纯净的硫酸钠结晶盐，然后分离母液进入冷冻结晶单元，通过冷冻盐水换热降温将母液中剩余微量的硫酸钠和部分氯化钠及其他杂盐结晶成混盐，提高母液中氯化钠组分的浓度，分离后的母液进入活性焦吸附单元，通过活性焦吸附母液中富集的COD有机物成分，然后母液再进入氯化钠结晶单元，在氯化钠结晶单元通过第三效强制循环蒸发工艺进行加热浓缩，盐浆经过增稠、分离得到纯净的氯化钠结晶盐，分离的少量母液返回上游冷冻结晶单元进行循环分离。

所述的一种煤化工浓盐废水高纯度结晶提盐工艺，其特征在于：硫酸钠结晶单元和冷冻结晶单元之间设置高效板式换热器，将温度较高的硫酸钠结晶母液和温度较低的冷冻结晶母液进行换热，提高整个系统的热利用率，降低能耗。

所述的一种煤化工浓盐废水高纯度结晶提盐工艺，其特征是硫酸钠结晶单元采用双效蒸发工艺，浓盐废水在硫酸钠结晶单元的一效蒸发器内初步达到过饱和，并有少量结晶盐析出，然后进入该单元二效蒸发器内继续结晶浓缩，一效少量的硫酸钠结晶盐作为晶种，在二效蒸发器内使硫酸钠晶体颗粒的继续长大，提高硫酸钠的结晶和分离效率。

首先，从上游工段送来的浓盐水废水进入硫酸钠结晶单元，考虑上游送来的浓盐水浓度波动较大，为提高系统的蒸发能力负荷，该单元采用两效蒸发工艺方案进行蒸发浓缩，使浓盐废水在一效蒸发器内初步达到过饱和，并有少量硫酸钠结晶盐析出，然后进入二效结晶器内继续蒸发浓缩，一效少量的硫酸钠结晶盐作为晶种在二效内继续长大，也有利于硫酸钠晶体的分离，二效结晶器底部沉降的硫酸钠盐浆再分别经过旋流器、稠厚器，最后送离心机分离得到纯净的硫酸钠结晶盐，离心机分离的母液送到冷冻结晶单元进行处理。

冷冻结晶单元主要采用冷冻盐水对母液进行降温的方法将硫酸钠结晶后的母液进行适度地低温结晶，目的是除去母液中残留的微量硫酸钠成分，根据硫酸钠和氯化钠两种盐分的溶解度曲线可知，在-10℃到40℃范围内，氯化钠随温度变化不大，但硫酸钠溶解度变化很大，因此通过降温基本彻底除去母液中硫酸钠和少量氯化钠及其他杂盐，然后析出混盐后的母液再送往活性焦吸附单元。

活性焦吸附单元主要利用活性焦对浓盐废水中大分子有机质组分高效的吸附特性，对富集COD的结晶母液进行处理，浓盐废水经过硫酸钠结晶单元和冷冻结晶单元浓缩后，其中的COD浓度大大提高，为不影响后续氯化钠结晶单元的结晶效率，保证氯化钠结晶盐的纯度和色泽，该系统并联设置两个活性焦吸附装置，一开一备，相互切换使用，通过吸附降低浓盐水中的COD浓度，保持整个系统COD平衡，保证系统结晶效率的同时保证活性焦适当的定额消耗，降低废水处理成本，保证装置的经济性。