[发明专利]一种氢能新材料生产废水处理及资源再生方法

说明书

本发明的一种氢能新材料生产废水处理及资源再生方法，包括如下步骤：(1)向氢能新材料生产废水中加入碱性钠盐溶液，充分搅拌反应使得生产原料及中间体再生、析出，滤液进入结晶器；(2)采用轴流泵抽吸使废水在冷却器及结晶器内部循环，降温后的废水在结晶器内析晶、固液分离；(3)精馏塔釜液泵入蒸发器；精馏塔塔顶分离出有机物蒸汽及氨气，冷凝后获得有机凝液及高纯氨气；(4)硫酸钠溶液和精馏塔釜液分别采用蒸发脱水，分离出蒸发清液、蒸发浓液、粗制盐产品硫酸钠和氯化钠；(5)采用富氧气化耦合催化燃烧工艺制得精制盐产品硫酸钠和氯化钠。本发明处理效率高，运行成本低，中间体的利用率高，实现氨、盐回收，从而产生了附加价值。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种氢能新材料生产废水处理及资源再生方法。

背景技术

氢能是一种洁净的二次能源，其中，新材料技术的研发与制造亦是行业发展的重点。然而，氢能新材料生产废水具有氨氮浓度高(3000mg/L)、盐含量高(硫酸钠和氯化钠总和10％)、有机物浓度高(10000mg/L，以COD计)的特点，属于典型的高盐高氨氮高有机物废水，处理难度极大。为避免氢能产业发展对环境造成的不利影响，如何经济高效处理氢能新材料生产废水是当前废水处理领域亟需解决的难题。

此类废水难以直接采用生物处理工艺，现今，传统的处理工艺主要有焚烧法(包括废液直接焚烧、蒸发固化后焚烧)和高级氧化法，通过强氧化作用促使有机物分解，但其问题在于：

首先，焚烧温度高于盐熔点，熔融态的盐对耐火材料具有强腐蚀作用，炉壁寿命低，设备投资高；并且，焚烧产生的烟气量大、氮氧化物等酸性气体浓度高，烟气处理工艺复杂(急冷、脱硫脱硝等)，运行成本高；

其次，为实现有机污染物的彻底矿化，高级氧化法(例如芬顿、电催化氧化、湿式氧化等)所需的药剂多、能耗高，且某些设备投资高。

总得来说，尽管上述方法普适性强、处理效果好，但高昂的设备投资及运行费用对企业造成了巨大的经济负担。为实现绿色发展与降本增效，环保治理过程应首先考虑从废弃物中回收、创造高附加值资源，再采取针对性强的高效低成本处理技术，而这则需要多学科领域的交叉融合，也因此，多技术耦合工艺的开发是当前环保领域发展的重点。

发明内容

本发明要解决的技术问题提供一种处理效率高、运行成本低的氢能新材料生产废水处理方法，其能有效去除水中污染物，并将水中有价值的资源回收再利用。

为了解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：本发明的一种氢能新材料生产废水处理及资源再生方法，包括如下步骤：

(1)向氢能新材料生产废水中加入碱性钠盐溶液，充分搅拌反应使得生产原料及中间体再生、析出，固液分离后浆料循环至生产车间再利用，滤液进入结晶器；

(2)采用轴流泵抽吸使滤液在结晶器及冷却器之间内部循环，降温后的废水在结晶器内析晶、固液分离，回收获得芒硝晶体和冷却残液；

(3)冷却残液采用精馏分离技术，精馏塔釜液泵入蒸发系统；精馏塔塔顶分离出有机物蒸汽及氨气，冷凝后获得有机凝液及高纯氨气，有机凝液循环至生产车间再利用，氨气以水吸收制成工业氨水再利用；

(4)芒硝晶体和精馏塔釜液分别进入蒸发系统脱除水分，分离出蒸发清液、蒸发浓液、粗制盐产品硫酸钠和氯化钠，蒸发清液回用作为生产补水或采用生物处理后外排；

(5)粗制盐产品硫酸钠和氯化钠采用富氧气化耦合催化燃烧，反应结束后，制得精制盐产品硫酸钠和氯化钠，作为工业盐再利用。

进一步地，在步骤(1)中，所述的氢能新材料生产废水的盐含量≥10％(w/w)，COD为10000～80000mg/L，氨氮浓度≥3000mg/L。

进一步地，在步骤(1)中，所述的碱性钠盐溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中的一种或几种的组合。