[发明专利]从高盐废水中提取可资源化利用的高纯度硫酸钠和氯化钠的分质结晶方法

说明书

本发明涉及一种从高盐废水中提取可资源化利用的高纯度硫酸钠和氯化钠的分质结晶方法。采用活性炭进行脱色预处理，可显著降低COD，同时可去除不溶性杂质，Ca²⁺、Mg²⁺、硅酸根等可溶性物质；预处理后，先后送入电渗析和机械式蒸汽再压缩装置进行浓缩，根据废水硫酸钠和氯化钠的初始组成，通过浓缩使硫酸钠和氯化钠含量达到接近饱和；浓缩废水送入结晶器，冷却结晶得到芒硝，芒硝直接采出，洗涤，干燥，得到无水硫酸钠产品；脱硝母液的浓缩液进行两级蒸发结晶，氯化钠产品直接采出，洗涤，干燥；二级蒸发提盐后的部分母液返回系统与进料废水混合循环利用，其余母液去往杂盐蒸发结晶器。得到达到国家标准的硫酸钠和氯化钠产品。

技术领域

本发明涉及一种高盐废水的分质结晶方法，是一种含硫酸钠和氯化钠的高盐废水的分质结晶方法，特别涉及从高盐废水中提取可资源化利用的高纯度硫酸钠和氯化钠的分质结晶方法；属于环保和化工领域。

背景技术

高盐废水来源广泛，主要集中在煤炭、电力、炼油、化工、冶金、造纸、农药等行业。随着现代工业技术的发展，高盐废水量迅速增长，给当前的废水处理与回收利用技术带来了巨大挑战。高盐废水含有多种物质，包括有机物、无机盐、油、有机重金属和放射性物质等，由于含盐量高导致菌种难以生存，因此难以用生化法进行处理,因此是国际公认的难处理的废水之一，与普通废水相比对环境有更大的污染性。

高盐废水中的有机物根据生产过程不同，物质种类及化学性质差异较大，但所含无机盐类物质多为Cl^‐、SO₄^2‐、Na⁺、Ca²⁺等。目前，蒸发脱盐法是处理高盐废水最为常用的方法，其基本流程为高盐废水经蒸发浓缩后送入蒸发塘蒸发或者蒸发结晶器蒸发，产生的固体进行填埋。该法技术成熟、可处理废水范围广、处理速度快。但是，该法没有对硫酸钠和氯化钠进行分级处理，得到的是混盐，且混盐中有机物和重金属含量超标，无法为下游氯碱等行业所接受。因此，一般只能按危险废物进行处理，处理成本相当高，给煤化工等企业带来了沉重的环保压力，很大程度上制约了煤化工等行业的发展。

近年来，为了充分利用高盐废水中的可利用资源，提取高纯度硫酸钠和氯化钠，研究人员进行了大量工作，目前发表的专利文献报道包括CN201510054597.2、CN201510372851.3、CN201510375661.7、CN201510510673.6、CN201510511463.9、CN201510511464.3、CN201510581032.X等。公开号CN201510054597.2通过一次蒸发结晶、冷却析晶、二次蒸发结晶回收硫酸钠和氯化钠。但是，该方法需要先蒸发结晶提取硫酸钠,然后再冷却结晶提芒硝,最后再蒸发结晶提取氯化钠。同时,该方法中，冷却结晶提取的芒硝需要再次溶解进入一次蒸发结晶系统以保持系统在硫酸钠结晶区。因此，过程流程复杂、稳定性差，且由于全过程采取热浓缩，能耗高。公开号CN201510372851.3通过一次蒸发结晶、加入物料生成沉淀去除硫酸根离子、二次蒸发结晶回收硫酸钠和氯化钠，沉淀法去除残余硫酸钠更为彻底，下一级蒸发结晶所得氯化钠更纯净，操作简单，能耗较低，生产周期较短。但是，加入沉淀剂(如氯化钙、氯化钡等)会引入新杂质，造成氯化钠产品纯度降低。公开号CN201510375661.7将高盐废水进行纳滤膜过滤，透过纳滤膜的截留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。该法操作简便、产品纯度比较高。但是，该方法需要首先使用钠滤膜进行分盐，增加了膜材料使用上的成本；同时纳滤膜操作压力大，对膜的承受能力和抗污堵性能等要求很高，膜使用寿命短，运行维护成本高。