一种硫酸钠废水资源化处理系统的制作方法

1.本实用新型属于工业技术领域，具体涉及一种硫酸钠废水资源化处理系统。


背景技术：

2.在工业生产过程中，会产生大量的含盐废水，经过膜处理和蒸发结晶后，产生大量工业废盐。
3.硫酸钠工业废盐每年产量极大。庞大的产生量使企业“胀库”现象频现，特别是随着精细化工行业的快速发展，成倍增长的含盐危险固废仍是企业下一步发展的最大瓶颈，硫酸钠工业废盐的合理资源化利用已经成为了亟需解决的环境问题。
4.现有的硫酸钠废水处理方法为蒸发结晶，填埋处理。既浪费资源，又对环境造成污染。因此，开发出一种硫酸钠废水的资源化利用方法对工业生产具有重要意义。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种硫酸钠废水资源化处理系统，用于解决现有硫酸钠废盐资源浪费的问题。
6.本实用新型的一种硫酸钠废水资源化处理系统，包括第一反应池、沉淀池、脱水及烘干区、第二反应池、低温结晶区。
7.所述第一反应池用于碳酸氢铵与硫酸钠废水反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵溶液；第一反应池还设置有搅拌装置，用于加快反应速度，搅拌装置的转速为220 r/min，反应时间控制在30 min以上。
8.所述沉淀池与第一反应池连接，用于将碳酸氢钠和硫酸铵溶液中的碳酸氢钠析出，并得到上清液；所述上清液为硫酸铵和饱和碳酸氢钠溶液。
9.所述脱水及烘干区用于对析出的碳酸氢钠进行脱水及高温烘干；脱水及烘干区设置有高温烘干系统，高温烘干温度在60℃~270℃之间。
10.所述第二反应池与沉淀池连接，上清液进入第二反应池，调节第二反应池的ph值在5.5~6.5之间，使上清液中溶解的饱和碳酸氢钠与硫酸彻底反应，生成硫酸钠，得到含硫酸钠的废水。
11.所述低温结晶区用于对含硫酸钠的废水进行冷冻结晶，析出硫酸钠，剩余的硫酸铵上清液蒸发后制成化肥。低温结晶区设置有低温控制系统，用于将低温结晶区的温度控制在-18℃~-10℃之间。
12.有益效果：本实用新型的一种硫酸钠废水资源化处理系统，使废水中硫酸铵转化为高价值的碳酸钠和副产物硫酸铵，资源化利用的同时，减少了废水的排放。
附图说明
13.图1是使用本实用新型系统处理硫酸钠废水的工艺流程图。
具体实施方式
14.本实用新型的一种硫酸钠废水资源化处理系统，包括第一反应池、沉淀池、脱水及烘干区、第二反应池和低温结晶区。
15.所述第一反应池用于碳酸氢铵与硫酸钠废水反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵溶液；第一反应池还设置有搅拌装置，用于加快反应速度，搅拌装置的转速为220 r/min，反应时间控制在30 min以上。
16.所述沉淀池与第一反应池连接，用于将碳酸氢钠和硫酸铵溶液中的碳酸氢钠析出，并得到上清液；所述上清液为硫酸铵和饱和碳酸氢钠溶液。
17.所述脱水及烘干区用于对析出的碳酸氢钠进行脱水及高温烘干；脱水及烘干区设置有高温烘干系统，高温烘干温度在60℃~270℃之间。
18.所述第二反应池与沉淀池连接，上清液进入第二反应池，调节第二反应池的ph值在5.5~6.5之间，使上清液中溶解的饱和碳酸氢钠与硫酸彻底反应，生成硫酸钠，得到含硫酸钠的废水。
19.所述低温结晶区用于对含硫酸钠的废水进行冷冻结晶，析出硫酸钠，剩余的硫酸铵上清液蒸发后制成化肥。低温结晶区设置有低温控制系统，用于将低温结晶区的温度控制在-18℃~-10℃之间。
20.如图1所示，使用本实用新型系统处理硫酸钠废水的方法，具体包括如下步骤：
21.s1，硫酸钠废水进入第一反应池，在搅拌的条件下，向第一反应池中投加碳酸氢铵，进行反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵溶液。
22.在搅拌的转速为220 r/min条件下，向废水加入碳酸氢铵，反应时间控制30 min以上。优选加药量为n（na2so4）: n（nh4hco3）=1:1。
23.s2，步骤s1中得到的废水进入到沉淀池中，静置沉淀析出碳酸氢钠，排出上清液。
24.具体的，步骤s1中得到的废水进入沉淀池后，沉淀静置30分钟后，排出上清液。碳酸氢钠在20℃下溶解度为9.6 g/100 ml水，反应后生成的大量碳酸氢铵会析出，产生大量沉淀。
25.s3，对步骤s2中得到的沉淀析出碳酸氢钠进行脱水，脱水后高温烘干，碳酸氢钠分解得到碳酸钠。
26.对步骤s2中得到的沉淀析出碳酸氢钠进行脱水，脱水后含水率低于5%，高温烘干温度在60℃~270℃之间。碳酸氢钠在此温度区间可受热分解得到碳酸钠，高于270℃彻底分解。
27.s4，步骤s2中得到的上清液进入第二反应池中，在第二反应池中加入硫酸，上清液中溶解的饱和碳酸氢钠与加入的硫酸反应，生成硫酸钠，调节ph值，使上清液中溶解的饱和碳酸氢钠与加入的硫酸彻底反应完，得到含硫酸钠的废水。
28.当ph值控制在5.5~6.5之间时，可彻底反应完。
29.s5，步骤s4中得到的硫酸钠废水在低温结晶区通过冷冻的方式，结晶析出硫酸钠，剩余的硫酸铵溶液蒸发后制成化肥。
30.冷冻的温度控制为-18℃~-10℃之间。硫酸钠的溶解度受温度影响非常大，而硫酸铵溶解度受温度影响很小。在控制温度为-18 ℃~-10 ℃之间时，可将溶液中的硫酸钠大量析出，剩余微量的硫酸钠在制备硫酸铵化肥时，不影响纯度要求，析出的硫酸钠还可以回到
硫酸钠废水中，循环利用。


技术特征：
1.一种硫酸钠废水资源化处理系统，其特征在于，包括第一反应池、沉淀池、脱水及烘干区、第二反应池和低温结晶区；所述第一反应池用于碳酸氢铵与硫酸钠废水反应，生成碳酸氢钠和硫酸铵溶液；所述沉淀池与第一反应池连接，用于将碳酸氢钠和硫酸铵溶液中的碳酸氢钠析出，并得到上清液；所述脱水及烘干区用于对析出的碳酸氢钠进行脱水及高温烘干；所述第二反应池与沉淀池连接，上清液进入第二反应池，在第二反应池中使上清液中溶解的饱和碳酸氢钠与硫酸彻底反应，得到含硫酸钠的废水；所述低温结晶区用于对含硫酸钠的废水进行冷冻结晶，析出硫酸钠。2.根据权利要求1所述一种硫酸钠废水资源化处理系统，其特征在于，第一反应池中还设置有搅拌装置。3.根据权利要求1所述一种硫酸钠废水资源化处理系统，其特征在于，脱水及烘干区设置有高温烘干系统，高温烘干温度在60℃~270℃之间。4.根据权利要求1所述一种硫酸钠废水资源化处理系统，其特征在于，低温结晶区设置有低温控制系统，用于将低温结晶区的温度控制在-18℃~-10℃之间。

技术总结
本实用新型公开了一种硫酸钠废水资源化处理系统，硫酸钠废水进入第一反应池中与碳酸氢铵反应，产生大量碳酸氢钠和硫酸铵，随后进入沉淀池中，碳酸氢钠沉淀析出，沉淀的碳酸氢钠再进一步进行脱水，脱水后进入高温烘干系统，高温下脱水产生碳酸钠。上清液进入到第二反应池中，加入少量硫酸调节pH至弱酸性，使上清液中的碳酸钠转化为硫酸钠，通过冷冻结晶的方式析出硫酸钠晶体，硫酸钠结晶重新回到硫酸钠废水中，进行循环利用；上清液中只含硫酸铵和微量的硫酸钠，通过蒸发结晶的方式，得到硫酸铵结晶，制成氮肥。本实用新型系统使废水中硫酸钠转化为高价值的碳酸钠和副产物硫酸铵，资源化利用的同时，减少了固废的处置量。减少了固废的处置量。减少了固废的处置量。


技术研发人员：宫建瑞 高兴旺 王艳朋 刘军 李春泉 韩珊珊 宫磊 操沛沛
受保护的技术使用者：南京万德斯环保科技股份有限公司
技术研发日：2022.01.28
技术公布日：2022/6/24