一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法技術

本發明專利技術提供一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，屬于環保技術領域，該方法首先將煤化工廢水經生化系統處理除去COD和氨氮的來水經雙堿法軟化除去鈣鎂離子，產生的軟化污泥外運處置；雙堿法軟化出水經超濾進一步脫除懸浮物得到超濾產水，超濾濃水和反洗排放水回收至雙堿法軟化工藝前段實現固液分離；超濾產水經硫酸鈉吸附裝置；吸附濾液經反滲透濃縮；反滲透濃水經氯化鈉蒸發制鹽系統蒸發處理；硫酸鈉吸附裝置吸附飽和后，引部分反滲透濃水進入硫酸鈉吸附裝置，同時輔助直流電強化脫附效果；脫附液經硫酸鈉冷凍結晶裝置，冷凍清液送至氯化鈉蒸發制鹽系統實現氯化鈉的回收。本發明專利技術能最大限度回收氯化鈉和硫酸鈉并確保產品純度和質量。和質量。和質量。

【技術實現步驟摘要】
一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法


[0001]本專利技術涉及水處理
，具體涉及一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法。

技術介紹

[0002]高鹽廢水主要涉及農藥、染料及醫藥中間體等精細化工行業以及煤化工和煉化行業，是指含有機物和至少總溶解固體(TDS)的質量分數大于3.5%的廢水。除了含有有機污染物，還含有大量可溶性無機鹽。我國每年產生的高鹽廢水超過3億立方米，高鹽廢水處置是世界性難題。根據現有環保要求法規，廢水處理產生的無法資源化利用的鹽泥暫按危險廢物進行管理；作為副產品外售的應滿足適用的產品質量標準要求，并確保作為產品使用時不產生環境問題。因此，廢水中的雜鹽在提取出來后只能堆放處理，部分危險性不高的廢鹽也被當地環保部門當成危廢對待，無法作為產品銷售。每噸處理成本要達到3000~5000元，處置成本大幅升高。
[0003]根據目前環保要求，煤化工廢水處理要求越來越苛刻，受制于選址在沒有環境容量或排污去向的地區，我國已建成或在建新型煤化工示范項目大部分采用廢水“零排放”處理。煤化工廢水主要有生產廢水（高COD）和清凈廢水（低COD）兩大類，目前常規工藝為生產廢水通過預處理+生化系統處理，降低有機物、氨氮、總氮、油類（如有）等污染物后，與清凈廢水一同進入中水回用系統（RO），中水回用系統經過膜單元（STRO）回用濃縮后濃縮液經過濃鹽水處理系統（DTRO）再次濃縮后，進入蒸發結晶系統處理再次濃縮液（混鹽），實現廢水的零排放或近零排放。
[0004]煤化工企業基于環保政策的趨緊以及自身發展的需要，主要煤化工基地都已經進行廢水零排放，各園區及企業分鹽項目正在如火如荼的啟動，目前分鹽主要采用熱法和膜法。目前的分離方法，存在的問題是：1.煤化工廢水中氯化鈉、硫酸鈉比例波動大造成現有氯化鈉、硫酸鈉分離效果差；2.納濾分鹽技術膜易污堵，更換頻率高；3. 氯化鈉、硫酸鈉回收率低，廢鹽產量大。

技術實現思路

[0005]為解決上述問題，本專利技術公開了一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，氯化鈉硫酸鈉分離效率更高、運行維護工作量更小、能最大限度回收氯化鈉和硫酸鈉并確保產品純度和質量。
[0006]為達到上述目的，本專利技術的技術方案如下：一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，該方法包括如下步驟：步驟一：煤化工廢水經生化系統處理除去COD和氨氮的來水經雙堿法軟化除去鈣鎂離子后得到深度軟化，產生的軟化污泥外運處置；步驟二：雙堿法軟化出水經超濾進一步脫除懸浮物得到超濾產水，超濾濃水和反洗排放水回收至雙堿法軟化工藝前段實現固液分離；步驟三：超濾產水經硫酸鈉吸附裝置，水中的硫酸根離子被離子交換樹脂吸附，硫
酸鈉吸附裝置產生的吸附濾液硫酸鈉濃度降至0.5g/L以下，氯化鈉硫酸鈉濃度比提升提升至20：1以上；步驟四：吸附濾液經反滲透濃縮，氯化鈉質量濃度提升至10%以上，反滲透產淡水回收利用；步驟五：反滲透濃水經氯化鈉蒸發制鹽系統蒸發處理，制取工業級氯化鈉，蒸發系統冷凝液回收利用；步驟六：硫酸鈉吸附裝置吸附飽和后，引部分反滲透濃水進入硫酸鈉吸附裝置，同時輔助直流電強化脫附效果，使硫酸鈉吸附裝置內離子交換樹脂由硫酸根型轉化為氯型，脫附液硫酸鈉氯化鈉濃度比控制在1：1以上；步驟七：脫附液經硫酸鈉冷凍結晶裝置，硫酸鈉以十水硫酸鈉形式結晶析出，冷凍清液氯化鈉硫酸鈉濃度比控制在20：1以上；冷凍清液送至氯化鈉蒸發制鹽系統實現氯化鈉的回收。
[0007]進一步地，步驟一中所述經雙堿法軟化的進水總溶解固體物控制范圍3.5~50g/L,氯化鈉硫酸鈉濃度比波動范圍1：2~10：1，鈣鎂離子濃度范圍0.1~3g/L。
[0008]進一步地，步驟一中所述雙堿法軟化第一級投加氫氧化鈉，控制溶液PH值11左右，反應時間0.5~1小時，第二級投加碳酸鈉，反應時間0.5~1小時，控制出水鈣鎂離子濃度不高于50mg/L,雙堿法軟化系統設置沉淀池實現初步的固液分離，沉淀池出水SS不超過20mg/L，沉淀池出水投加鹽酸調節PH值至7~8，沉淀池污泥外排處置或資源化利用。
[0009]進一步地，步驟二中所述超濾的超濾膜精度選擇為0.02~0.05mm。
[0010]進一步地，所述硫酸鈉吸附裝置采用的是弱堿型陰離子交換樹脂或強堿型陰離子交換樹脂吸附硫酸根，運行流速20~40m/h，吸附濾液硫酸鈉濃度控制在0.5g/L以下。
[0011]進一步地，所述硫酸鈉吸附裝置，硫酸鈉脫附原液采用反滲透系統氯化鈉含量10%的濃水，輔助電驅動脫附強化脫附效果，控制脫附液硫酸鈉濃度5%~6%、氯化鈉濃度3%~4%。
[0012]進一步地，所述硫酸鈉吸附系統脫附流速4~8m/h。
[0013]進一步地，所述硫酸鈉吸附系統脫附輔助電脫附陽極設置陰離子交換膜，陰極設置陽離子交換膜，輔助電脫附電流密度200~300A/m2。
[0014]進一步地，所述反滲透進水氯化鈉濃度范圍2~50g/L，脫鹽率≥97%，反滲透濃水氯化鈉濃度控制在10%以上。
[0015]進一步地，所述反滲透濃水回流通過檢測濃水電導率實現自動調節，濃水電導率＜100ms/cm時，濃水全部回流至反滲透進水箱，濃水電導率≥100ms/cm，開始濃水外排以確保系統氯化鈉溶液濃度在設定范圍。
[0016]進一步地，所述硫酸鈉冷凍結晶控制物料溫度
?
8~
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10℃，硫酸鈉以十水硫酸鈉型式結晶析出，冷凍清液氯化鈉硫酸鈉濃度比≥20：1，氯化鈉濃度3%~4%。
[0017]與現有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：（1）本專利技術通過將硫酸根離子選擇性吸附脫附技術實現了氯化鈉溶液的純化處理，為氯化鈉蒸發結晶系統的穩定運行創造有利條件，有效保障了煤化工廢水處理系統氯化鈉工業鹽的品質穩定性和可靠性。
[0018]（2）本專利技術以高濃度高純度氯化鈉溶液作為脫附原液，輔助電驅動脫附技術的應用，實現脫附液硫酸鈉氯化鈉濃度比的準確控制，提升硫酸鈉冷凍結晶系統運行可靠性和
穩定性，有效保障十水硫酸鈉副產物的品質穩定性，最大限度減少廢鹽的產生。
[0019]（3）本專利技術采用電驅動脫附技術的應用，減少了脫附過程的藥劑消耗，提高了脫附效率。
[0020]（4）本專利技術以硫酸根離子選擇性離子交換吸附技術和電驅動輔助脫附技術相結合，實現氯化鈉提純和脫附液硫酸鈉氯化鈉濃度比準確調整，脫附液硫酸鈉氯化鈉濃度比控制在1：1以上，利用反滲透濃縮技術實現氯化鈉溶液濃度精準控制，將氯化鈉溶液（反滲透濃水）濃度控制在10%以上，并以氯化鈉溶液作為脫附原液，控制脫附液總溶解固體物10%以上，各工藝環節物料濃度均控制在最佳范圍內，提升冷凍結晶系統和蒸發結晶系統的運行可靠性。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術的工藝流程圖。
具體實施方式
[0022]以下將結合具體實施例對本專利技術提供的技術方案進行詳細說明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本專利技術而不用于限制本專利技術的范圍。
[0023]如圖1所示，本專利技術的一種煤化工廢水本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：步驟一：煤化工廢水經生化系統處理除去COD和氨氮的來水經雙堿法軟化除去鈣鎂離子后得到深度軟化，產生的軟化污泥外運處置；步驟二：雙堿法軟化出水經超濾進一步脫除懸浮物得到超濾產水，超濾濃水和反洗排放水回收至雙堿法軟化工藝前段實現固液分離；步驟三：超濾產水經硫酸鈉吸附裝置，水中的硫酸根離子被離子交換樹脂吸附，硫酸鈉吸附裝置產生的吸附濾液硫酸鈉濃度降至0.5g/L以下，氯化鈉硫酸鈉濃度比提升提升至20：1以上；步驟四：吸附濾液經反滲透濃縮，氯化鈉質量濃度提升至10%以上，反滲透產淡水回收利用；步驟五：反滲透濃水經氯化鈉蒸發制鹽系統蒸發處理，制取工業級氯化鈉，蒸發系統冷凝液回收利用；步驟六：硫酸鈉吸附裝置吸附飽和后，引部分反滲透濃水進入硫酸鈉吸附裝置，同時輔助直流電強化脫附效果，使硫酸鈉吸附裝置內離子交換樹脂由硫酸根型轉化為氯型，脫附液硫酸鈉氯化鈉濃度比控制在1：1以上；步驟七：脫附液經硫酸鈉冷凍結晶裝置，硫酸鈉以十水硫酸鈉形式結晶析出，冷凍清液氯化鈉硫酸鈉濃度比控制在20：1以上；冷凍清液送至氯化鈉蒸發制鹽系統實現氯化鈉的回收。2.根據權利要求1所述的一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，其特征在于，步驟一中所述經雙堿法軟化的進水總溶解固體物控制范圍3.5~50g/L,氯化鈉硫酸鈉濃度比波動范圍1：2~10：1，鈣鎂離子濃度范圍0.1~3g/L。3.根據權利要求1所述的一種煤化工廢水氯化鈉硫酸鈉分離方法，其特征在于，步驟一中所述雙堿法軟化第一級投加氫氧化鈉，控制溶液PH值11左右，反應時間0.5~1小時，第二級投加碳酸鈉，反應時間0.5~1小時，控制出水鈣鎂離子濃度不高于50mg/L,雙堿法軟化系統設置沉淀池實現初步的固液分離，沉淀池出水SS不超過20mg/L，沉淀池...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙軍，祖坤勇，顧小紅，韓毅，王立文，李祥坤，雍嘉雯，朱文婷，
申請(專利權)人：國能朗新明南京環保科技有限公司，
類型：發明
國別省市：