一种高盐废水的回收处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废水的处理方法，尤其是一种煤化工行业高盐废水的回收处理方 法。
【背景技术】
[0002] 煤化工生产过程中有大量污水排放。这些污水除包含有有机物外，还包含有大量 的盐类。煤化工污水经过生化处理消减有机物、经过过滤处理滤除固体物质，剩余的废水中 主要包含有硫酸钠、硫化钠、以及微量其他盐类，通常称之为高盐废水。
[0003] 关于高盐废水的处理技术，国内外已经研宄了几十年，目前通常采用的方法主要 包括生物法、SBR工艺法和蒸发脱盐法等。在众多的高盐废水处理技术中，蒸发脱盐法具有 技术成熟、可处理废水范围广、处理速度快、节能等优点，因而在国内具有较大的发展前景。 蒸发脱盐法是用加热的方法使高盐废水中的部分水汽化并去除，以提高溶液的浓度，为溶 质析出创造条件。然而，采用蒸发脱盐法析出的固体都是同时包含多种盐类的混盐，纯度 低，无法在工业上重新使用，通常将混盐直接废弃、或交予危废处理机构以每吨300?5000 元的价格进行专业处理，这样不仅提高了环保压力，也大大增加了工厂的废水处理成本。
[0004] 在工业上，硫酸钠和氯化钠这两种盐使用量非常大，而高盐废水中的大量硫酸钠、 氯化钠都被白白弃去，非常可惜。
【发明内容】
[0005] 本发明需要解决的技术问题是提供一种针对煤化工行业产生的高盐废水的回收 处理方法，通过该方法能够对高盐废水中的硫酸钠和氯化钠进行有效回收利用，大大降低 了环保压力和废水处理成本。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种高盐废水的回收处理方法，通过一次蒸发结晶、冷却析晶、二次蒸发结晶三个 处理步骤回收硫酸钠和氯化钠。
[0008] 所述处理方法的具体步骤为：
[0009] A、一次蒸发结晶
[0010] 将高盐废水送入一次蒸发结晶器进行蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为50?150°C，随 着水分的蒸发逐渐有晶体析出；当剩余液的固含量达到2%?30%后，停止蒸发；在50°C? l〇〇°C条件下进行固液分离，得到硫酸钠晶体和一次母液；
[0011] 所述硫酸钠晶体直接采出，一次母液进入步骤B处理；
[0012] B、冷却析晶
[0013] 将一次母液进行低温析晶，析晶温度为_15°C?0°C，然后在此温度下进行固液分 离，得到包含十水硫酸钠和二水氯化钠的混盐、冷却母液；
[0014] 所述混盐重新送回高盐废水中溶解、进行循环回收，冷却母液进入工序C处理；
[0015] C、二次蒸发结晶
[0016] 将冷却母液送入二次蒸发结晶器进行二次蒸发浓缩，蒸发浓缩温度为50°C? 150°C，随着水分的蒸发，冷却母液中的氯化钠逐渐结晶析出；当剩余液的固含量达到 2%?30%后，停止蒸发；在30°C?50°C条件下进行固液分离，得到氯化钠晶体和二次母 液；
[0017] 所述氯化钠晶体直接采出，二次母液重新送回冷却析晶步骤进行循环回收
[0018] 本发明的进一步改进在于：当高盐废水、一次母液、冷却母液、二次母液中的有机 物浓度超过l〇〇〇mg/L时，使用活性炭吸附有机物或通过催化氧化对有机物进行处理，待有 机物浓度降至l〇〇〇mg/L以下，再进入下一处理步骤。
[0019] 本发明的进一步改进在于：所述一次母液、冷却母液、二次母液中的有机物浓度超 过1000mg/L时直接送回污水生化处理工序。
[0020] 本发明的进一步改进在于：步骤A采出的硫酸钠晶体、步骤C采出的氯化钠晶体经 干燥处理后，分别达到工业级硫酸钠、工业级氯化钠的质量标准。
[0021] 本发明的进一步改进在于：所述一次蒸发结晶器包括一次蒸发器和一次结晶器， 二次蒸发结晶器包括二次蒸发器和二次结晶器；所述一次蒸发器和二次蒸发器分别为自然 循环蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器中的任意一种。
[0022] 本发明的进一步改进在于：当一次蒸发结晶、二次蒸发结晶过程中没有结晶析出 时，一次蒸发器、二次蒸发器为自然循环蒸发器或降膜蒸发器；当一次蒸发结晶、二次蒸发 结晶过程中有结晶析出时，一次蒸发器、二次蒸发器为强制循环蒸发器。
[0023] 本发明的进一步改进在于：所述一次蒸发器和二次蒸发器分别为单效蒸发器、多 效蒸发器、MVR蒸发器或TVR蒸发器。
[0024] 本发明的进一步改进在于：一次结晶器、二次结晶器、步骤B使用的冷却结晶器分 别是Oslo结晶器、DTB结晶器、DP结晶器、闪蒸式结晶器中的任意一种。
[0025] 本发明的进一步改进在于：所述一次结晶器、二次结晶器、冷却结晶器分别是设有 淘洗腿的立式结晶器。
[0026] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
[0027] 本发明提供了一种高盐废水的回收处理方法，对煤化工行业高盐废水中的氯化钠 和硫酸钠进行了有效回收，工艺条件简单稳定，便于工业化推广。通过本发明方法，能够回 收得到的高纯度的氯化钠和硫酸钠，满足工业级产品的质量要求，可直接回收套用或作为 副产品出售，不但达到了处理高盐废水的目的，满足了当前的环保形势需要，而且变废为 宝，实现了盐类的资源化利用，提高了工厂的收益。
[0028] 本发明方法是一种反复循环的处理方法，处理过程中产生的混盐回到高盐废水中 循环回收处理，二次母液送回一次母液中、重新进行冷却析晶。整个处理过程中，除了水分 蒸发外没有其他污水排放，因此环保压力骤减，也无需再向危废处理机构缴费处理，大大降 低了废水处理成本。在回收处理过程中，总是有一定的盐类溶解在母液中、无法完全析出， 本发明的循环处理方法，能够使溶解在母液中的未析出盐类不断富集、最终析出，从而实现 了高盐废水中盐类最大限度的回收。
[0029] 本发明是根据硫酸钠和氯化钠的溶解度特性而特别设置的。硫酸钠的溶解度在 约40°C以下时随着温度的升高而显著增加，而在此温度以上时随着温度的升高而降低，氯 化钠的溶解度虽随温度增加而略有增加，却受温度的影响不大。因此，回收硫酸钠时，采用 先将高盐废水蒸发浓缩、然后在较高温度下析出硫酸钠晶体，通过控制蒸发终点浓度，保证 蒸发终点浓度落在硫酸钠的结晶区、没有氯化钠析出，从而得到高纯度的硫酸钠。离心分离 硫酸钠后的一次母液再通过冷却降温析出硫酸钠和氯化钠的混盐，进一步除去残余的硫酸 钠，固液分离后的冷却母液中氯化钠含量很高，仅含有微量的硫酸钠，再进行蒸发得到高纯 度的氯化钠。通过控制蒸发终点浓度，保证蒸发终点浓度落在氯化钠的结晶区，没有硫酸钠 析出。分离氯化钠后的二次母液返回冷却结晶工序循环处理。经过上述过程的循环往复， 能够使高盐废水中绝大部分的硫酸钠和氯化钠得到回收。
[0030] 步骤A中采用多效蒸发器，在没有结晶析出时可选降膜蒸发器、自然循环蒸发器、 强制循环蒸发器中的任意一种，优选降膜蒸发器。降膜蒸发器具有很高换热面积和很好的 换热性能，且溶液循环量很小，非常适合蒸发量大的一次蒸发结晶步骤，能够有效加快蒸发 速度，降低蒸发成本。
[0031] 步骤C中的二次蒸发器选用强制循环蒸发器、刮板薄膜蒸发器中的任意一种，优 选强制循环蒸发器。强制循环蒸发器是一种传热系数大、抗结疤能力强的蒸发器，溶液在设 备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动，循环速度一般可达1.