[发明专利]脱硫盐水的处理方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域，具体而言，涉及一种脱硫盐水的处理方法及其应用。

背景技术

国内烟气脱硫普遍采用湿法工艺，利用钠碱吸收剂(洗涤液)，在吸收塔(洗涤塔)内对含有SO_x的烟气进行化学反应生成亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和硫酸钠从而将SO_x除掉，脱硫废水成份主要是硫酸钠和少量的亚硫酸钠，其可溶盐总盐浓度在2％～8wt％之间。该技术的主要缺点是污染物只是从气相转移到液相，外排大量高浓度含盐废水，形成二次污染。目前国内外脱硫废盐水的处理没有很好的办法，在环保要求不高的地方，多直接排放或稀释排放；在环保要求严格的地方，则采用蒸发结晶干化处理技术(如膜浓缩+MVR蒸发结晶工艺、多效蒸发工艺)。该类干化技术往往耗资较大，能耗高，处理方法复杂，对仪器损耗也较大。

CN104803433A公开了一种冷冻浓缩处理含盐废水的方法。该方法包括如下步骤：待处理的含盐废水和制冷剂被输送至结晶器中，经换热后，得含盐废水浓缩液和固体冰晶，一部分含盐废水浓缩液被排出系统；将夹杂有含盐废水浓缩液的固体冰晶送入固液分离器中进行固液分离，用水洗涤后进入化冰罐，经融化后得冷冻水。本发明方法可在常压或低压条件下实现连续操作，对设备的要求不高；采用制冷剂与含盐废水直接接触进行换热，提高了传热效率，有效降低了设备尺寸，有利于规模化生产；可结合工艺要求，将盐水提浓至不同浓度，显著的降低了后续工艺的处理规模，适应力强；适用范围广，可以广泛应用于化工行业(如气化炉黑水、污水处理等)、海水淡化等等。该专利公开的技术原理是：通过原盐水与制冷剂直接接触的方式进行冷冻结晶，使盐水中的水以固体冰晶的形式与浓盐水分离，实现盐水浓缩。该技术的不足之处在于：

1、制冷剂与盐水直接接触会污染盐水；

2、该方法不适用于高浓盐水(盐含量大于5wt％)的浓缩，盐度越高，冰点越低，冷冻结冰的代价越大。

3、该方法分离不彻底，固体冰晶融化后的水不能作为淡水利用，且浓缩倍数越高，固体冰晶夹带的盐分越多。实施例中冷冻水盐分低是因为有大量的工艺水稀释的结果。

CN201510583974.1公开了一种高盐水处理装置及应用该装置的高盐水处理工艺。该高盐水处理工艺由预处理系统、超滤系统、反渗透系统、EDR(频繁倒极电渗析)系统、蒸发结晶系统五部分组成，属于典型的高盐废水零排放处理工艺。该工艺的不足之处在于：

1、盐水浓缩采用反渗透系统和EDR系统，对进水原料要求高，膜面需要定期冲洗，膜寿命有限。

2、EDR系统需要频繁倒极，控制复杂，电耗较高。

3、EDR系统出水盐水浓度一般<15wt％，直接进蒸发结晶系统仍需消耗大量的蒸汽。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种脱硫盐水的处理方法，本发明的方法可靠、高效、节能，可在蒸发结晶前，对脱硫盐水进行浓缩处理，以代替目前的膜分离浓缩工艺和蒸发浓缩工艺。本发明的方法能够以更低的成本和更可靠方法将含硫盐水浓缩至20wt％以上甚至更高，使盐水极大减量化，减少蒸发结晶系统能耗。

本发明的第二目的在于提供一种所述种脱硫盐水的处理方法的应用，该方法可以用于各种浓度的脱硫盐水的处理中，适用范围广，工艺相对简单可靠。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明的一个方面涉及一种脱硫盐水的处理方法，所述方法包括以下步骤：

1)将脱硫盐水预处理后分为溶解槽盐水A和冷冻结晶盐水B；

2)将所述冷冻结晶盐水B降温后进行冷冻结晶，分离出结晶水合物C和淡盐水D；

3)将所述结晶水合物C与所述溶解槽盐水A混合，得到高浓度盐水E。

本发明的方法仅仅通过冷冻结晶就实现了盐水浓缩，原理在于利用硫酸盐或亚硫酸盐低温下容易生成水和结晶盐的特性以及溶解度低的特点。本发明的方法可以将盐水浓缩在15-34wt％的范围内，并可根据需要任意调整，最大浓缩液固含量可达44wt％(十水硫酸钠)或50wt％，(七水亚硫酸钠)。

优选地，所述步骤1)中的预处理依次包括初步浓缩、过滤、中和和氧化。

优选地，所述初步浓缩后的脱硫盐水的盐含量不小于5wt％，优选地，所述脱硫盐水为硫酸钠、亚硫酸钠或其混合物溶液。

优选地，所述步骤1)中溶解槽盐水A和冷冻结晶盐水B的比例为1：(1-100)，优选地，所述比例为1：(1-20)。