[发明专利]一种废水处理产生杂盐提纯系统及方法

说明书

本发明属于废弃再利用领域，尤其涉及一种废水处理产生杂盐提纯系统，包括低温溶盐单元、氯化钠纯化单元和芒硝纯化单元，所述低温溶盐单元包括通过管路连接的第一溶盐设备和第一固液分离设备，所述第一溶盐设备内有搅拌装置并使设备内溶液保持在0‑5度的反应环境，所述第一固液分离设备出口分为固相出口和液相出口，其中液相出口与氯化钠纯化单元相连，固相出口与芒硝纯化单元相连。本发明同时公开一种利用该系统对废水处理产生杂盐提纯的方法。本发明创新性的使用低温水作为杂盐溶剂节约了能耗和工序、并通过分质提取的方式获得高纯度硫酸钠和氯化钠，且整个布局合理节能有效。

技术领域

本发明属于废弃再利用领域，尤其涉及一种废水处理产生杂盐提纯系统及方法。

背景技术

随着煤化工产业的飞速发展，各企业在废水处理过程中产出的杂盐量急速攀升。杂盐是废水膜浓缩后的浓盐水经过蒸发结晶后产出的固体结晶盐，其可溶性强、稳定性差。作为一种危险废弃物，杂盐的处理、处置受到严格管控，其妥善处理和资源化利用成为废水零排放处理过程中的关键一环。随着国家环保部对煤化工行业环保整治力度的加强，传统的填埋、焚烧等杂盐处理方式已无法满足严格的零排放要求。

为实现杂盐的分质资源化，热法分盐和膜法分盐两种类技术应运而生。

热法分盐是利用混合物中各成分溶解度差异，采用结晶方法加以分离的工艺，主要包括“冷却热饱和溶液结晶法”和“蒸发结晶法”。“冷却热饱和溶液结晶法”适用于溶解度随温度的升高而明显增大的物质（如硫酸钠），“蒸发结晶法”适用于溶解度随温度变化不大的物质（如氯化钠）。因此，工业上常根据氯化钠和硫酸钠不同的溶解特性（如图1），将两种结晶方法相结合，回收处理杂盐中硫酸钠和氯化钠。在这些工艺中多是将杂盐热解和/或常温溶解后，通过蒸发结晶-冷冻结晶流程（以氯化钠为主）或冷冻结晶-蒸发结晶流程（以硫酸钠为主）回收氯化钠和/或硫酸钠，二次蒸发后的母液再次蒸发生成少量杂盐。上述工艺存在两个弊端：一是在蒸发切换过程中需反复升温降温，造成较大的能量损耗；二是将杂盐中的氯化钠和硫酸钠同步进行蒸发结晶或冷冻结晶，降低了提纯分盐的纯度。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明公开一种废水处理产生杂盐提纯系统，包括低温溶盐单元、氯化钠纯化单元和芒硝纯化单元，所述低温溶盐单元包括通过管路连接的第一溶盐设备和第一固液分离设备，所述第一溶盐设备内有搅拌装置并使设备内溶液保持在0-5度的反应环境，所述第一固液分离设备出口分为固相出口和液相出口，其中液相出口与氯化钠纯化单元相连，固相出口与芒硝纯化单元相连。

进一步地，本发明所述的废水处理产生杂盐提纯系统，所述氯化钠纯化单元包括预热组件、纳滤膜分盐系统、反渗透膜浓缩组件和蒸发结晶装置，所述液相出口连接至预热组件冷水源进口，预热组件热水源出口经管路与纳滤膜分盐系统连接，所述纳滤膜分盐系统对溶液中的氯化钠进行提纯，得到芒硝固体和以氯化钠为主的纳滤产水，其中纳滤产水出口接入反渗透膜组件，反渗透膜组件的浓水出口与蒸发结晶装置相连，反渗透膜组件产水出口通过回流管路连接至预热组件热水副进口。

进一步地，本发明所述的废水处理产生杂盐提纯系统，所述芒硝纯化单元包括第二溶盐设备、第二固液分离设备、熔融结晶设备，所述固相出口与第二溶盐设备相连，第二溶盐设备通过管路与第二固液分离设备连接，第二固液分离设备的沉淀出口连接至熔融结晶设备，第二固液分离设备的清液出口经管路回流至第一溶盐设备和\或第二溶盐设备。

进一步地，本发明所述的废水处理产生杂盐提纯系统，还包括预冷器，所述预冷器安装在第二分离设备的清液出口与第一溶盐设备和第二溶盐设备之间的管路上,所述预热组件的冷水副出口通过管路连接至预冷器入口。

进一步地，本发明所述的废水处理产生杂盐提纯系统，所述纳滤膜分盐系统得到的芒硝固体通过管路连接至熔融结晶设备。

进一步地，本发明所述的废水处理产生杂盐提纯系统，所述第一固液分离设备和第二固液分离设备包括但不限于离心机、压滤机、过滤机。