發布時間:2025-09-18 10:30:44 人氣:75 來源:煤化工濃水蒸發分鹽工藝
煤化工濃水蒸發分鹽工藝主要包括以下幾種技術路線,這些工藝通過不同的技術組合,實現廢水的零排放和鹽分的資源化利用:
1.預處理單元
預處理是蒸發分鹽工藝的重要前置步驟,目的是去除廢水中的雜質,降低后續工藝的難度和成本:
化學軟化:通過添加石灰、氫氧化鈉、純堿和除鎂劑等,去除廢水中的硬度成分(如鈣、鎂離子)和氟化物。
過濾:采用V型濾池等過濾設備,去除殘留的硬度和濁度。
膜處理:利用超濾(UF)去除懸浮物和大分子有機物,反滲透(RO)進一步濃縮廢水,減少后續蒸發結晶的負荷。
2.減量濃縮單元
減量濃縮單元的主要目的是進一步提高廢水的濃度,減少需要蒸發的水量:
納濾(NF):納濾膜可以分離一價和二價離子,將廢水分為富集氯化鈉的產水和富集硫酸鈉的濃水。納濾的回收率一般在72%~85%,操作壓力根據膜型號選擇。
反滲透(RO):對納濾產水進一步濃縮,提高氯化鈉的濃度,減少后續蒸發結晶的水量。
機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發:利用機械壓縮機將二次蒸汽壓縮升溫,作為熱源繼續加熱廢水,實現節能蒸發。
3.蒸發結晶單元
蒸發結晶是實現鹽分分離和回收的關鍵步驟,常見的技術包括:
多效蒸發結晶(MED):通過多個蒸發器串聯,利用前效產生的二次蒸汽加熱后效,實現節能蒸發。適用于處理復雜的高鹽廢水,設備結構簡單,操作穩定。
機械蒸汽再壓縮(MVR)蒸發結晶:相比多效蒸發,MVR蒸發更加節能,但設備復雜,投資和維護成本較高。
冷卻結晶:利用硫酸鈉在低溫下溶解度急劇下降的特性,通過冷凍結晶分離出十水硫酸鈉(芒硝)。
4.分鹽結晶工藝
分鹽結晶工藝通過不同的技術組合,實現氯化鈉和硫酸鈉的有效分離:
納濾+蒸發結晶:納濾分離后,富集氯化鈉的產水進入蒸發結晶系統,富集硫酸鈉的濃水進入冷卻結晶系統。
熱法分鹽結晶:直接利用蒸發結晶技術,根據氯化鈉和硫酸鈉的溶解度差異,先結晶出硫酸鈉,再結晶出氯化鈉。
5.后處理單元
后處理單元主要是對結晶后的鹽進行干燥和包裝,以及對母液進行進一步處理:
離心脫水:通過離心機去除鹽晶體表面的水分。
干燥:采用轉筒干燥裝置和烘干裝置,將鹽晶體干燥至符合工業標準。
母液處理:結晶后的母液可以循環回蒸發結晶系統,或者進一步處理以回收更多的鹽分。
6.工藝優勢與挑戰
優勢:
資源化利用:通過分鹽結晶,可以回收高純度的氯化鈉和硫酸鈉,實現資源化利用。
零排放:整個工藝實現了廢水的零排放,減少了對環境的影響。
節能:采用MVR蒸發等技術,提高了能源利用效率。
挑戰:
設備投資高:尤其是MVR蒸發設備,一次性投資較大。
運行維護復雜:蒸發結晶系統容易結垢,需要定期清洗和維護。
鹽分純度控制:需要準確控制工藝參數,以確保鹽分的純度。
7.案例分析
內蒙古某化工有限公司:采用高密度澄清池、雙基膜反滲透、蒸發結晶分鹽等工藝,實現了高鹽廢水的零排放,優化了水資源利用結構。
寧夏某煤化工項目:采用“納濾+高壓反滲透+蒸發結晶”組合工藝,實現了氯化鈉和硫酸鈉的有效分離,雜鹽率僅10%,明顯降低了危廢處理成本。
通過以上工藝,煤化工濃水蒸發分鹽項目可以實現廢水的零排放和鹽分的資源化利用,具有良好的經濟和環境效益。