一種綜合處理化工濃鹽水的方法技術

本發明專利技術公開了一種綜合處理化工濃鹽水的方法，屬于資源再利用技術領域，該方法通過納濾膜分離化工濃鹽水得到氯化鈉溶液和硫酸溶液，硫酸鈉溶液隨后經過冷法凍硝提純后與氨水和二氧化碳氣體反應制備小蘇打和硫酸銨產品，本發明專利技術方法解決了化工高濃鹽水的難處理的問題，實現了高濃鹽水中雜鹽的回收再利用，滿足可持續發展要求。同時，與食鹽法制取小蘇打相比，利用此法可以降低設備的防腐要求，節省制小蘇打的工程投資，副產的硫酸銨的價值也高于氯化銨，在經濟效益上有明顯優勢。

Method for comprehensively treating concentrated brine of chemical industry

The invention discloses a method for comprehensive treatment of chemical brine, which belongs to the resource recycling technology field, the method by nanofiltration membrane separation chemical brine by Sodium Chloride Solution and sulfuric acid, sodium sulfate solution and then after cold freezing after purification and denitrification reaction of ammonia and carbon dioxide gas preparation of baking soda and ammonium sulfate product, the invention the method solves the difficult problem of chemical high concentration brine, the recovery of salt brine high reuse, meets the requirements of sustainable development. At the same time, compared with the salt prepared by baking soda, using this method can reduce the corrosion of equipment requirements, save the project investment for baking soda, ammonium sulfate by-product value is higher than that of ammonium chloride, has obvious advantages in economic benefit.

【技術實現步驟摘要】
一種綜合處理化工濃鹽水的方法
本專利技術屬于資源再利用
，具體涉及一種綜合處理化工濃鹽水的方法。
技術介紹
高含鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1％的廢水，其來源廣泛，主要集中在電力、煉油、化工、冶金、造紙、農藥等行業。其中，煤化工高濃鹽廢水主要來源生產過程中的煤氣洗滌廢水、循環水系統排水、化學水站排水等，其特點是含鹽量高，多為Cl-、SO42-、Na+等物質，污染物以總含鹽量(TDS)為主，此高鹽廢水的密度大，活性污泥易上浮流失，嚴重影響生物處理系統的凈化效果。目前，各行各業對廢水排放水質的要求越來越高，各國政府對環境保護、能源消耗等要求也越來越嚴格。2005年頒布的《中國節水技術政策大綱》中明確指出發展外排廢水回用和“零排放”技術。隨著2015年《新環保法》、《水十條》等環保政策的陸續出臺，國家對廢水處理等環保要求愈發嚴格；以及結合2015年國內多家煤化工項目環評報告審查結果得知，煤化工項目環評報告中不承諾實現廢水零排放將不予給予受理和審批。因此，在生產符合要求的高質量工藝用水的同時，如何將大量的污水做到分級處理、梯級利用，最終做到煤化工高濃鹽水的徹底零排放和結晶鹽的資源化利用，該問題已是阻礙國內煤化工健康發展的瓶頸，尋找一種可行的煤化工高濃鹽水零排放和結晶鹽資源化利用技術已迫在眉睫。受水資源、環境問題以及政策調控等多重壓力，國內煤化工或石油化工項目陸續建造廢水零排放處理裝置。廢水經膜濃縮預處理后濃縮得到的高濃鹽水，經過蒸發結晶系統得到固體雜鹽。然而固體雜鹽以氯化鈉和硫酸鈉為主，而且由生化廢水濃縮后所得的高濃鹽水蒸發結晶后產生的固體雜鹽被定性為危險廢棄物，國家環保部門要求嚴格管控。目前，國內現階段固廢雜鹽處理方式主要為填埋，此處理方式處置費用高，占用大量土地資源，并可能造成地下水及土壤的污染。這種方式無法達到真正意義上的廢水零排放。由于排出的雜鹽主要成分為NaCl和Na2SO4，可以通過一些可行性的化學工藝來實現渣鹽資源化的再利用。如何把危廢雜鹽資源化利用而轉變成具有高附加值相關鹽化工產品將是實現企業零排放的最終目標，也是化工廢水處理系統達到真正意義上的零排放。同時實現危廢雜鹽的資源化利用，將危廢雜鹽變廢為寶，是符合國家和地方政府的產業、技術、經濟及環境政策，也是推動危險廢物資源綜合利用的必然要求。小蘇打是一種重要的化工原料，可直接作為制藥工業的原料，用于治療胃酸過多，還可以用于電影制片、鞣革、選礦、冶煉、金屬熱處理，以及用于纖維、橡膠工業等。目前，常用氯化鈉、氨、二氧化碳反應，在生產小蘇打的同時聯產氯化鈉，該工藝路線在我國應用廣泛，但對設備防腐要求高，設備建設投資費用高。硫酸銨主要用作肥料，適用于各種土壤和作物。還可用于紡織、皮革、醫藥等方面。生物學上的用途也很多，多用于蛋白純化工藝方面。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足,本專利技術提供一種綜合處理化工濃鹽水的方法，該方法通過納濾膜分離化工濃鹽水得到氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液，硫酸鈉溶液隨后經過冷法凍硝提純后與氨水和二氧化碳氣體反應制備小蘇打和硫酸銨產品。此方法既解決了化工濃鹽水難以處理的問題，又實現了濃鹽水中鹽分的回收利用，滿足可持續發展的要求，符合綠色環保理念。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種綜合處理化工濃鹽水的方法，所述的方法采用的處理系統包括膜分離工段、液體鹽蒸發濃縮工段、制小蘇打工段、硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段；高濃鹽水首先進行預處理除硬后通入膜分離工段分離得到氯化鈉產水和硫酸鈉濃水，將氯化鈉產水濃縮后進入液體鹽蒸發濃縮工段，得到高濃氯化鈉液體鹽作為離子交換樹脂再生劑，將硫酸鈉濃水引入制小蘇打工段制備小蘇打，將制小蘇打工段過程中產生的濾液經過硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段進行分質結晶，制備得到硫酸銨產品。所述的膜分離工段包括通過管道依次連接的一級納濾膜、二級納濾膜和反滲透膜，設置兩級納濾膜，實現濃水中的硫酸鈉和氯化鈉較好的分離，設置反滲透膜，對氯化鈉產水進一步濃縮，產出水廠區回用，濃縮液進入氯化鈉蒸發濃縮裝置；所述的液體鹽蒸發濃縮工段包括通過管道依次連接的濃鹽水儲罐、氯化鈉蒸發濃縮裝置和液體鹽儲罐，濃鹽水儲罐用于儲存濃縮后的氯化鈉濃鹽水，常壓，儲存水溫度在20-35℃，氯化鈉蒸發濃縮裝置對氯化鈉濃鹽水進行蒸發和濃縮；所述的制小蘇打工段包括通過管道依次連接的結晶塔、濃硝水儲罐、反應釜、碳酸氫鈉過濾器、碳酸氫鈉干燥器和碳酸氫鈉自動包裝機；結晶塔帶有冷卻循環水裝置，對硫酸鈉進行冷卻濃縮結晶，濃硝水儲罐自然降溫結晶生成鹽漿，反應釜中將氨水和二氧化碳通入與濃硝水進行反應，碳酸氫鈉過濾器中將反應出碳酸氫鈉晶漿洗滌過濾，得到純凈的碳酸氫鈉晶體；所述的硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段包括通過管道依次連接的第一混合液儲罐、一次蒸發濃縮裝置、一次60℃過濾器、25℃過濾器、第二混合液儲罐、二次蒸發濃縮裝置、二次60℃過濾器、硫酸銨干燥器和硫酸銨自動包裝機，通過設置兩次蒸發濃縮，兩次60℃過濾和一次25℃過濾，能較好的實現硫酸鈉與硫酸銨的分質結晶。所述的一級納濾膜和二級納濾膜的硫酸鈉濃水出口連接至結晶塔，所述的反滲透膜的濃鹽水出口連接濃鹽水儲罐，所述的碳酸氫鈉過濾器的濾液出口連接第一混合液儲罐，所述的一次60℃過濾器和二次60℃過濾器的排硫酸鈉出口管道連接至濃硝水儲罐，實現整個系統連接，充分使用系統中各個部分中的產物，實現整個生產過程中廢渣較低的排放量，將環境污染的程度降到最低。優選的，所述的處理系統中碳酸氫鈉干燥器和硫酸銨干燥器的出風口均通過管道連接旋風除塵器，旋風除塵器的出風口連接引風機，通過旋風除塵器將干燥器干燥過程中產生的塵土進一步的去除，避免對環境造成污染。采用所述的處理系統綜合處理化工濃鹽水的方法包括以下步驟：1)膜分離：將工廠中排出的濃鹽水經過一級納濾膜和二級納濾膜將硫酸鈉和氯化鈉分離，硫酸鈉濃水進入到結晶塔中，氯化鈉產水通過反滲透膜進一步濃縮，產出水廠區回用，濃縮液進入濃鹽水儲罐，氯化鈉產水采用膜濃縮方法，減少了蒸發結晶的處理水量，節省了能耗；2)液體鹽蒸發濃縮：將濃鹽水儲罐中的氯化鈉濃縮液通入氯化鈉蒸發濃縮裝置中的循環管中，由循環泵將料液打入至加熱室中加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮，濃縮氯化鈉鹽漿由鹽腿排出進入到液體鹽儲罐；3)制小蘇打：將步驟1)中產生的硫酸鈉濃水在結晶塔中冷卻結晶，得到硫酸鈉鹽漿，將硫酸鈉鹽漿經過飽和硫酸鈉淘洗后儲存于濃硝水儲罐中自然降溫形成鹽漿，濃硝水儲罐臨時貯存冷凍結晶出來的硫酸鈉晶漿(硝漿)，同時調節送至反應釜的硝漿的量。鹽漿泵送至反應釜中作為原料，在反應釜中通入氨氣和二氧化碳，控制反應溫度、反應時間及轉速，充分反應后得到碳酸氫鈉晶漿，將碳酸氫鈉晶漿通過碳酸氫鈉過濾器進行洗滌過濾，得到純凈的碳酸氫鈉晶體和濾液，碳酸氫鈉晶體由過濾器底部通入至碳酸氫鈉干燥器中干燥，再送入碳酸氫鈉自動包裝機進行包裝；4)第一次蒸發濃縮：將步驟3)中產生的濾液泵送至第一混合液儲罐存儲，將第一混合液儲罐中的濾液泵送至一次蒸發濃縮裝置中的循環管中，由循環泵將料液打入至加熱室中加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮得到蒸發濃縮液，蒸發濃縮反應釜中的殘液，將未反應完全的硫酸鈉和硫酸銨分離；5)兩次冷凝過濾：將步驟4)得到的蒸發濃縮本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種綜合處理化工濃鹽水的方法，其特征在于，所述的方法采用的處理系統包括膜分離工段、液體鹽蒸發濃縮工段、制小蘇打工段、硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段；所述的膜分離工段包括通過管道依次連接的一級納濾膜、二級納濾膜和反滲透膜；所述的液體鹽蒸發濃縮工段包括通過管道依次連接的濃鹽水儲罐、氯化鈉蒸發濃縮裝置和液體鹽儲罐；所述的制小蘇打工段包括通過管道依次連接的結晶塔、濃硝水儲罐、反應釜、碳酸氫鈉過濾器、碳酸氫鈉干燥器和碳酸氫鈉自動包裝機；所述的硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段包括通過管道依次連接的第一混合液儲罐、一次蒸發濃縮裝置、一次60℃過濾器、25℃過濾器、第二混合液儲罐、二次蒸發濃縮裝置、二次60℃過濾器、硫酸銨干燥器和硫酸銨自動包裝機；所述的一級納濾膜和二級納濾膜的硫酸鈉濃水出口連接至結晶塔，所述的反滲透膜的濃鹽水出口連接濃鹽水儲罐，所述的碳酸氫鈉過濾器的濾液出口連接第一混合液儲罐，所述的一次60℃過濾器和二次60℃過濾器的排硫酸鈉出口管道連接至濃硝水儲罐。

【技術特征摘要】
1.一種綜合處理化工濃鹽水的方法，其特征在于，所述的方法采用的處理系統包括膜分離工段、液體鹽蒸發濃縮工段、制小蘇打工段、硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段；所述的膜分離工段包括通過管道依次連接的一級納濾膜、二級納濾膜和反滲透膜；所述的液體鹽蒸發濃縮工段包括通過管道依次連接的濃鹽水儲罐、氯化鈉蒸發濃縮裝置和液體鹽儲罐；所述的制小蘇打工段包括通過管道依次連接的結晶塔、濃硝水儲罐、反應釜、碳酸氫鈉過濾器、碳酸氫鈉干燥器和碳酸氫鈉自動包裝機；所述的硫酸鈉與硫酸銨分質結晶工段包括通過管道依次連接的第一混合液儲罐、一次蒸發濃縮裝置、一次60℃過濾器、25℃過濾器、第二混合液儲罐、二次蒸發濃縮裝置、二次60℃過濾器、硫酸銨干燥器和硫酸銨自動包裝機；所述的一級納濾膜和二級納濾膜的硫酸鈉濃水出口連接至結晶塔，所述的反滲透膜的濃鹽水出口連接濃鹽水儲罐，所述的碳酸氫鈉過濾器的濾液出口連接第一混合液儲罐，所述的一次60℃過濾器和二次60℃過濾器的排硫酸鈉出口管道連接至濃硝水儲罐。2.如權利要求1所述的一種綜合處理化工濃鹽水的方法，其特征在于，所述的處理系統中碳酸氫鈉干燥器和硫酸銨干燥器的出風口均通過管道連接旋風除塵器，旋風除塵器的出風口連接引風機。3.如權利要求2所述的一種綜合處理化工濃鹽水的方法，其特征在于，采用所述的處理系統綜合處理化工濃鹽水的方法包括以下步驟：1)膜分離：將工廠中排出的濃鹽水經過一級納濾膜和二級納濾膜將硫酸鈉和氯化鈉分離，硫酸鈉濃水進入到結晶塔中，氯化鈉產水通過反滲透膜進一步濃縮，產出水廠區回用，濃縮液進入濃鹽水儲罐；2)液體鹽蒸發濃縮：將濃鹽水儲罐中的氯化鈉濃縮液通入氯化鈉蒸發濃縮裝置中的循環管中，由循環泵將料液打入至加熱室中加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮，濃縮氯化鈉鹽漿由鹽腿排出進入到液體鹽儲罐；3)制小蘇打：將步驟1)中產生的硫酸鈉濃水在結晶塔中冷卻結晶，得到硫酸鈉鹽漿，將硫酸鈉鹽漿經過飽和硫酸鈉淘洗后儲存于濃硝水儲罐中自然降溫形成鹽漿，鹽漿泵送至反應釜中作為原料，在反應釜中通入氨氣和二氧化碳，控制反應溫度、反應時間及轉速，充分反應后得到碳酸氫鈉晶漿，將碳酸氫鈉晶漿通過碳酸氫鈉過濾器進行洗滌過濾，得到純凈的碳酸氫鈉晶體和濾液，碳酸氫鈉晶體由過濾器底部通入至碳酸氫鈉干燥器中干燥，再送入碳酸氫鈉自動包裝機進行包裝；4)第一次蒸發濃縮：將步驟3)中碳酸氫鈉過濾器產生的濾液泵送至第一混合液儲罐存儲，將第一混合液儲罐中的濾液泵送至一次蒸發濃縮裝置中的循環管中，由循環泵將料液打入至加熱室中加熱，加熱后的料液在蒸發室進行蒸發濃縮得到蒸發濃縮液；5)兩次冷凝過濾：將...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛春水，薛京寧，李素青，
申請(專利權)人：科萊環境工程北京有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11