CN104609633B - 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备 - Google Patents

一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN104609633B
CN104609633B CN201510082842.0A CN201510082842A CN104609633B CN 104609633 B CN104609633 B CN 104609633B CN 201510082842 A CN201510082842 A CN 201510082842A CN 104609633 B CN104609633 B CN 104609633B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sodium
gas
pipeline
ammonia
liquid separator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510082842.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104609633A (zh
Inventor
阮玉根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruanshi Chemical Changshu Co ltd
Original Assignee
Ruanshi Chemical Changshu Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruanshi Chemical Changshu Co ltd filed Critical Ruanshi Chemical Changshu Co ltd
Priority to CN201510082842.0A priority Critical patent/CN104609633B/zh
Publication of CN104609633A publication Critical patent/CN104609633A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104609633B publication Critical patent/CN104609633B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00—Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04—Chlorides
    • C01D3/06—Preparation by working up brines; seawater or spent lyes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/048—Purification of waste water by evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/22—Treatment of water, waste water, or sewage by freezing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4693—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrodialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本发明公开了一种含氨,含钠废水资源利用的方法和设备，包含：脱氨反应，脱氮反应，气液分离，三效多级蒸发；蒸发结晶和冷冻结晶，电渗析与钠滤膜，反渗透膜的浓缩，实现了蒸馏水和膜去离子纯水回收，和单一氯化钠，硫酸钠资源化利用。

Description

一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备。
背景技术
随着现代工业的发展，水资源短缺现象日益突出，同时污水中含有大量的残余氨氮和各种钠离子，含钠废水一般为NaCl，Na2SO4，为了节约水资源，需要把工业废水重新利用，从而确保淡水资源的可持续供需，现有的污水处理大都采用加药法处理，利用酸碱中和，这样会加入大量多余的金属离子，采用加药方法处理水资源的缺点是会破坏生态平衡，还有采用的是分离提取氨技术，分离提取氨存在氨氮废水残余量大的缺点，残余氨氮含量保持在8ppm-15ppm，要彻底分离氨，还需要二次脱氮。
现有的除氨工艺也有通过废水蒸发方式，蒸发冷凝水氨含量为30ppm-70ppm，通过含钠，含氨废水蒸发方式去除废水中的铵离子，得到的是钠离子的混合物，只能得到混合钠盐产品，不能得到单一的钠盐。
本发明提供了一种含氨，含钠废水资源利用的方法，本方法能够将混合钠盐分离为单一的钠盐，应用市场广泛，大大提升了水资源的循环经济效益。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是，提供一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备，实现水资源的污水处理，采用该方法，把污水重新进行资源化利用，并且能够保持生态平衡。
一种含氨，含钠废水资源利用的方法，包含如下的步骤：
第一步：将含氨氮，含钠废水置入到脱氨反应器内，通过碱加料机加入碱性物质NaOH，把脱氨反应器中废水中的NH4转换为NH3，具体的方法和化学反应方程式为：第一个反应式为：NaOH+NH4Cl＝NaCl+NH3↑+H2O，第二个反应式为：(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；
第二步：将脱氨反应器内化学反应后的含有氯化钠和硫酸钠的水溶液通过管道连接到气液分离器，氨气通过管道进入到气液分离器，氨气经过气液分离器的氨气排出口进入到冷凝器，冷凝器连接氨水出口，实现氨气和含钠离子废水的分离；
第三步：所述第二步中的气液分离器与脱氮反应器连接，脱氮反应器上设置了塔底泵和次氯酸钠添加器，把次氯酸钠加入到气液分离器的含钠废水中，NH3在游离气态条件下与NaClO反应产生氮气，具体反应方法为：3NaClO+2NH3＝N2↑+3NaCl+3H2O；
本步骤中的脱氮设备中为气液分离器，步骤三在运行中，环境是强碱环境，温度在130摄氏度到150摄氏度条件，气液分离器内存在3种气体，氨气，水蒸汽，氮气，利用氮气质量比重比氨气质量大的特点，从气液分离器的气体排出口上优先提出氨气，然后水蒸汽，最后是氮气，利用氮气的质量来排除氨气的成份，确保脱氮滤在99％上，氨气溶于水，形成氨水；
第四步：上述第一步，第三步，两次反应都在温度130摄氏度的条件下反应，当步骤三反应完成后，在气液分离器内形成氨氮为零的含钠废水，含钠废水主要为NaCL，NaSO4混合水溶液，并且混合钠离子溶液具有130摄氏度的温度；
第五步：气液分离器含钠离子废水通过管道进入到三效多级蒸发器，三效多级蒸发器温度为130摄氏度，三效多级蒸发器产生的蒸馏纯水通过三效多级蒸发器排出；
第六步：三效多级蒸发器通过管道连接到高温蒸发结晶器，所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器，奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵，奥斯陆型蒸发结晶器内溶液温度为70摄氏度到90摄氏度之间，在过饱和条件下，通过氯化钠分离器进行固体液体分离，得到氯化钠固体，残余的是硫酸钠和少量的氯化钠饱和溶液，由于气液分离器温度为130摄氏度，奥斯陆型蒸发结晶器温度为70摄氏度到90摄氏度，所以在奥斯陆型蒸发结晶器内不需要额外能耗，气液分离器的热能能够被第六步的奥斯陆型蒸发结晶器NaCl蒸发充分重复利用，节约了能源；
第七步：残余的硫酸钠和少量氯化钠溶液通过管道进入低温结晶器，在低温结晶器内进行冷冻结晶，经过硫酸钠分离器分离得到的是硫酸钠，残余的是含少量钠离子的混合溶液，低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备；
第八步：含少量钠离子的低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备，经过电渗析设备的电渗析膜，进行电渗析，所述的电渗析设备为电解槽；
第九步：进入电渗析膜后，含钠离子浓水质量百分比提高到15％，达到高浓度钠盐后，通过管道回归到第六步中奥斯陆型蒸发结晶器；
第十步：通过电渗析设备产生的淡水，进入到钠滤膜过滤；
第十一步：钠滤膜过滤，过滤液体淡液进入到反渗透膜，含钠离子浓水重新返回到电渗析设备，进行电渗析，通过电渗析膜后进行循环过滤；
第十二步：经过反渗透膜，经过过滤得到高浓度钠离子浓水和去离子纯水，去离子纯水排出，高浓度钠离子浓水进入钠滤膜重新过滤，从而完成整个废水资源利用过程。
为了实现如上一种含氨，含钠废水资源利用的方法，采用的设备包括：脱氨反应器，碱加料机，气液分离器，冷凝器，脱氮反应器，三效多级蒸发器，高温蒸发结晶器，低温结晶器，电渗析设备，钠滤设备，反渗透膜，各种设备之间通过管道连接为一体。
所述的脱氨反应器，采用搪瓷或不锈钢反应器，并带有搅拌套，搅拌套用于加温，脱氨反应器大小与需要处置水量成正比。在所述的脱氨反应器上设置了原水进口和碱加料口，原水进口为废水进口，碱加料口与碱加料机连接，用于对脱氨反应器内加入碱，所述的碱加料机采用不锈钢，加料方式采用蛟龙推动加料形式。
一种优选技术方案，所述的脱氨反应器内设置了pH计，pH计采用钛材料制作，碱加料机加碱数量与pH计数值相对应，实现加碱的自动化控制。
所述脱氨反应器上还设置了氨气出口，含钠离子水出口，氨气通过管道连接到气液分离器，同时，所述的脱氨反应器上的含钠离子水出口通过管道连接到气液分离器，气液分离器材质采用搪瓷或者不锈钢材料，气液分离器的直径大小与所处置的水量成正比，气液分离器设立器内温度控制器，确保塔底上部温度为130摄氏度，在所述的气液分离器上部设置了气液分离器气体排放口，氨气，氮气，水蒸汽等通过气液分离器排放口分离排出，同时在所述的气液分离器排放口连接并设置有冷凝器，冷凝器连接氨水出口。
所述的脱氮设备中的气液分离器为气液分离器，本发明在运行过程中，在强碱，高温条件下，分离器存在3种气体，氨气，水蒸汽，氮气，利用气体的质量，优先提出氨气，然后水蒸汽，最后是氮气，最后确保用氮气的质量来排除氨气的成份。
同时，在所述的气液分离器下方设置了脱氮反应器，所述的脱氮反应器与气液分离器通过管道连接，所述的脱氮反应器包括塔底泵和次氯酸钠添加器。
在气液分离器下方设置了气液分离器液体出口，所述的气液分离器液体出口通过管道连接到三效多级蒸发器，经过三效多级蒸发器，在三效多级蒸发器上设置了蒸馏纯水出口，蒸馏纯水出口在三效多级蒸发器上排出。
三效多级蒸发器通过管道连接到了高温蒸发结晶器，所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器，奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵，通过高温蒸发结晶器连续蒸发结晶，在氯化钠分离器内把NaCl分离，得到固体氯化钠，氯化钠分离器上设置了氯化钠出口，NaCl分离后，通过氯化钠出口排出。
一种优选技术方案，所述的奥斯陆型蒸发结晶器采用钛合金材料制作。
母液在从气液分离器进入到三效多级蒸发器，高温蒸发结晶器过程中，气液分离器的热能同时运用到高温蒸发结晶，省去了蒸发的能耗，节约了能源。
氯化钠气液分离器通过管道连接到了低温结晶器，所述的低温结晶器包括结晶釜与自然冷却塔，低温结晶器材质采用不锈钢或者搪瓷材料，母液进入低温结晶器，通过低温结晶器冷冻结晶后，得到的是硫酸钠产品和蒸发纯水，在所述的低温结晶器上通过管道连接到硫酸钠分离器，在硫酸钠分离器上设置了硫酸钠出口，硫酸钠通过硫酸钠出口排出。
同时硫酸钠分离器通过管道与电渗析设备连接，母液从低温结晶器进入到电渗析设备。
所述的混合钠盐为NaCl，Na2SO4水溶液，利用钠盐在水中的溶解度和温度不同条件进行分离，确保了单一钠盐的产量和纯度，从而实现了钠盐的资源回收和再利用。
所述的电渗析设备为电渗槽，在所述的电渗槽上设置了电渗析膜，低温结晶器通过管道连接到电渗析设备，母液通过管道进入到电渗析设备，通过电渗析膜后，钠盐浓液浓度提高至质量百分比含钠15％，达到高浓度钠盐后，电渗析设备通过管道连接到高温结晶蒸发器，通过管道回归到高温蒸发结晶器，从而实现循环利用。
所述的电渗槽的淡液通过管道连接到钠滤设备，所述的钠滤设备为钠滤膜，钠滤膜通过管道连接到反渗透膜，通过电渗槽产生的淡水通过钠滤膜进入到反渗透膜，经过钠滤膜过滤的浓离子水重新进入电渗槽中进行电渗析。
淡水通过反渗透膜后得到纯水，反渗透膜上连接了纯水出口，纯水通过出水出口排出，经过反渗透膜后的浓水，重新进入到钠滤膜进行循环过滤。
一种优选技术方案，含氨，含钠废水资源利用的全过程中，存在着强氯离子腐蚀，所有设备具备防腐条件。
本发明的有益效果是：本发明一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备实现了零排放氨氮；同时高盐度水实现了纯净水的制备和单一的钠盐产品；并且在工作中，气液分离器的热能能够被后续的NaCl高效蒸发器充分重复利用，节约了能源。
附图说明
图1是本发明一种含氨，含钠废水资源利用的方法流程图；
图2是本发明一种含氨，含钠废水资源利用的设备连接结构示意图；
附图中各部件的标记如下：
1为脱氨反应器，11为搅拌套，12为pH计，13为原水进口，14为碱加料口，15为氨气出口，16为含钠离子水出口，2为碱加料机，3为气液分离器，31为器内温度控制器，32为气液分离器气体排放口，34为气液分离器液体出口，4为冷凝器，5为脱氮反应器，51为塔底泵，52为次氯酸钠添加器，61为三效多级蒸发器，62为高温蒸发结晶器换热器，63为奥斯陆型蒸发结晶器，64为强制循环泵，65为蒸馏纯水出口，66为氯化钠分离器，7为低温结晶器，71为结晶釜，72为自然冷却塔，73为硫酸钠分离器，8为电渗析设备，9为钠滤设备，10为反渗透膜，101为纯水出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1，图2，本发明实施例包括：
一种含氨，含钠废水资源利用的方法，包含如下的步骤：
第一步：将含氨氮，含钠废水置入到脱氨反应器内，通过碱加料机加入碱性物质NaOH，NaOH在本发明中作为脱氨剂；把脱氨反应器中废水中的NH4转换为NH3，具体的方法和化学反应方程式为：第一个反应式为：NaOH+NH4Cl＝NaCl+NH3↑+H2O，第二个反应式为：(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；
其中，所述处理1000吨原水，需要加入对应的NaOH(烧碱)30公斤到200公斤；
第二步：将脱氨反应器内化学反应后的含有氯化钠和硫酸钠的水溶液通过管道连接到气液分离器，氨气通过管道进入到气液分离器，氨气经过气液分离器的氨气排出口进入到冷凝器，冷凝器连接氨水出口，实现氨气和含钠离子废水的分离；
第三步：所述第二步中的气液分离器与脱氮反应器连接，脱氮反应器上设置了塔底泵和次氯酸钠添加器，把次氯酸钠加入到气液分离器的含钠废水中，NH3在游离气态条件下与NaClO反应产生氮气，所述的次氯酸钠作为脱氮剂使用，所述的每1千克含钠废水中加入的次氯酸钠液体0.5克到25克之间；
具体反应方法为：3NaClO+2NH3＝N2↑+3NaCl+3H2O；
所述的脱氮设备中的气液分离器为气液分离器，步骤三在运行中，环境在强碱环境，温度在130摄氏度到150摄氏度条件，气液分离器内存在3种气体，氨气，水蒸汽，氮气，利用氮气质量比重比氨气质量大的特点，从气液分离器的气体排出口上优先提出氨气，然后水蒸汽，最后是氮气，利用氮气的质量来排除氨气的成份，确保脱氮工作的脱氮滤在99％上，氨气气溶于水，形成氨水；
第四步：上述第一步，第三步，两次反应都在温度130摄氏度的条件下反应，当步骤三反应完成后，在气液分离器内形成氨氮为零的含钠废水，含钠废水主要为NACL，NASO4混合水溶液，并且混合钠离子溶液具有130摄氏度的温度；
第五步：气液分离器含钠离子废水通过管道进入到三效多级蒸发器，三效多级蒸发器为温度为130摄氏度，三效多级蒸发器产生的蒸馏纯水通过三效多级蒸发器排出；
第六步：三效多级蒸发器通过管道连接到高温蒸发结晶器，所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器，奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵，奥斯陆型蒸发结晶器内溶液温度为70摄氏度到90摄氏度之间，在过饱和条件下，在氯化钠分离器中进行固体液体分离，得到氯化钠固体，残余的是硫酸钠和少量的氯化钠饱和溶液，由于气液分离器温度为130摄氏度，奥斯陆型蒸发结晶器温度为70摄氏度到90摄氏度，所以在奥斯陆型蒸发结晶器内不需要额外能耗，气液分离器的热能能够被第六步的奥斯陆型蒸发结晶器NaCl蒸发充分重复利用，节约了能源；
第七步：经过第六步处理后，NaCl分离，残余的硫酸钠和少量氯化钠溶液通过低温结晶器进行冷冻结晶，经过硫酸钠分离器分离得到的是硫酸钠，残余的是含少量钠离子的混合溶液，低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备；
第八步：含少量钠离子的低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备，经过电渗析设备的电渗析膜，进行电渗析；
第九步：进入电渗析膜后，含钠离子浓水质量百分比提高到15％，达到高浓度钠盐后，通过管道回归到第六步奥斯陆型蒸发结晶器，重复循环利用；
第十步：通过电渗析设备产生的淡水，进入到钠滤膜过滤；
第十一步：钠滤膜过滤，过滤液体淡液进入到反渗透膜，含钠离子浓水重新返回到电渗析设备，进行电渗析，通过电渗析膜后进行循环过滤；
第十二步：经过反渗透膜，经过过滤得到高浓度钠离子浓水和去离子纯水，去离子纯水排出，高浓度钠离子浓水进入钠滤膜重新过滤。
为了实现如上：一种含氨，含钠废水资源利用的方法，采用的设备包括：脱氨反应器1，碱加料机2，气液分离器3，冷凝器4，脱氮反应器5，三效多级蒸发器61，高温蒸发结晶器，低温结晶器7，电渗析设备8，钠滤设备9，反渗透膜10，各种设备之间通过管道连接为一体。
所述的脱氨反应器1，采用搪瓷或不锈钢反应器，并带有搅拌套11，搅拌套11用于加温，脱氨反应器1反应器大小与需要处置水量成正比，在所述的脱氨反应器上1设置了原水进口13和碱加料口14，原水进口13为废水进口，碱加料口14与碱加料机2连接，用于对脱氨反应器1内加入碱，所述的碱加料机2采用不锈钢，加料方式采用蛟龙推动加料形式。
所述的脱氨反应器1内设置了pH计12，所述的pH计12采用钛材料制作，碱加料机2加碱数量与pH计12数值相对应，实现加碱的自动化控制。
所述脱氨反应器上还设置了氨气出口15，含钠离子水出口16，氨气通过管道连接到气液分离器3，同时，所述的脱氨反应器上的含钠离子水出口16通过管道连接到气液分离器3。
所述的气液分离器采用高度为20米以上的气液分离器，气液分离器3材质采用搪瓷或者不锈钢材料，气液分离器3的直径大小与所处置的水量成正比，气液分离器3设立器内温度控制器31，确保塔底上部温度为130摄氏度，在所述的气液分离器上部设置了气液分离器气体排放口32，氨气，氮气，水蒸汽通过气液分离器在气体排放口32分离排出，同时在所述的气液分离器排放口32连接并设置有冷凝器4，冷凝器上连接氨水出口。
本发明在运行过程中，在强碱，高温条件下，分离器存在3种气体，氨气，水蒸汽，氮气，利用气体的质量，优先提出氨气，然后水蒸汽，最后是氮气，最后确保用氮气的质量来排除氨气的成份。
同时，在所述的气液分离器下方设置了脱氮反应器5，所述的脱氮反应器5与气液分离器3通过管道连接，所述的脱氮反应器5包括塔底泵51和次氯酸钠添加器52。
在气液分离器3下方设置了气液分离器液体出口34，气液分离器液体出口通过管道连接到三效多级蒸发器61，在所述的三效多级蒸发器61上设置了蒸馏纯水出口65，蒸馏纯水通过蒸馏纯水出口65在三效多级蒸发器上61排出。
三效多级蒸发器61通过管道连接到了高温蒸发结晶器，所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器62，奥斯陆型蒸发结晶器63和强制循环泵64，通过高温蒸发结晶器连续蒸发结晶把NaCl分离，得到固体氯化钠，所述的奥斯陆型蒸发结晶器63通过管道连接到了氯化钠分离器66，氯化钠分离器上设置了氯化钠出口，NaCl分离后，通过氯化钠出口排出。
所述的奥斯陆型蒸发结晶器63采用钛合金材料制作。
母液在从气液分离器进入到三效多级蒸发器61，高温蒸发结晶器过程中，气液分离器的热能同时运用到高温蒸发结晶，省去了蒸发的能耗，节约了能源。
高温蒸发结晶器通过管道连接到了低温结晶器7，所述的低温结晶器包括结晶釜71与自然冷却塔72，低温结晶器材质采用不锈钢或者搪瓷材料，母液进入低温结晶器，通过低温结晶器冷冻结晶后，得到的是硫酸钠产品和蒸发纯水，在所述的低温结晶器上通过管道连接到硫酸钠分离器73，所述的硫酸钠分离器73上设置了硫酸钠出口，硫酸钠通过硫酸钠出口排出。
同时低温结晶器7通过管道与电渗析设备8连接，母液从低温结晶器7进入到电渗析设备8。
所述的混合钠盐NaCl，Na2SO4水溶液，利用钠盐在水中的溶解度和温度不同条件进行分离，确保了单一钠盐的产量和纯度，从而实现了钠盐的资源回收和再利用。
所述的电渗析设备8主要为电渗槽，在所述的电渗槽上设置电渗析膜，低温结晶器的母液通过管道进入到电渗析设备，进入电渗析膜后，钠盐浓度提高至含钠15％，达到高浓度钠盐后，通过管道回归到高温蒸发结晶器，从而实现循环利用。
所述的电渗槽的淡液通过管道连接到钠滤设备9，所述的钠滤设备9为钠滤膜，通过电渗槽产生的淡水通过钠滤膜进入到反渗透膜10，经过钠滤膜过滤的浓离子水重新进入电渗槽中进行电渗析。
淡水通过反渗透膜10后得到纯水，反渗透膜10上连接了纯水出口101，纯水通过出水出口101排出，经过反渗透膜后的浓水，重新进入到钠滤膜进行循环过滤。
含氨，含钠废水资源利用的全过程中，存在着强氯离子腐蚀，所有设备具备防腐条件。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种含氨，含钠废水资源利用的方法，其特征在于，包括：如下的步骤：
第一步：将含氨氮，含钠废水置入到脱氨反应器内，通过碱加料机加入碱性物质NaOH，把脱氨反应器中废水中的NH4转换为NH3，具体的方法和化学反应方程式为：第一个反应式为：NaOH+NH4Cl＝NaCl+NH3↑+H2O，第二个反应式为：(NH4)2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2NH3↑+2H2O；
第二步：将脱氨反应器内化学反应后的含有氯化钠和硫酸钠的水溶液通过管道连接到气液分离器，氨气通过管道进入到气液分离器，氨气经过气液分离器的氨气排出口进入到冷凝器，经过冷凝得到氨水，氨水从冷凝器出口流出回收利用，实现氨气和含钠离子废水的彻底分离；
第三步：所述第二步中的气液分离器与脱氮反应器连接，脱氮反应器上设置了塔底泵和次氯酸钠添加器，把次氯酸钠加入到气液分离器的含钠废水中，NH3在游离气态条件下与NaClO反应产生氮气，具体反应方法为：3NaClO+2NH3＝N2↑+3NaCl+3H2O；
第四步：上述第一步，第三步中，两次反应都在温度130摄氏度的条件下发生，当步骤三反应完成后，在气液分离器内形成氨氮为零的含钠废水，含钠废水为NaCl，Na2SO4混合水溶液；
第五步：气液分离器含钠离子废水通过管道进入到三效多级蒸发器，三效多级蒸发器产生的蒸馏纯水通过三效多级蒸发器排出；
第六步：三效多级蒸发器通过管道连接到高温蒸发结晶器，所述的高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器，奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵，在过饱和条件下，进入氯化钠分离器进行固体液体分离，得到氯化钠固体；
第七步：残余的硫酸钠和少量氯化钠溶液通过管道进入低温结晶器，在低温结晶器内进行冷冻结晶，经过硫酸钠分离器分离得到的是硫酸钠，残余的是含少量钠离子的混合溶液，硫酸钠分离器的混合液通过管道进入电渗析设备；
第八步：含少量钠离子的低温结晶器的混合液通过管道进入电渗析设备，经过电渗析设备的电渗析膜，进行钠离子浓液和淡液的分离；
第九步：进入电渗析膜后，含钠离子浓水质量百分比提高到15％，达到高浓度钠盐后，通过管道回归到第六步奥斯陆型蒸发结晶器，重复循环利用；
第十步：通过电渗析设备产生的淡水，进入到钠滤膜过滤；
第十一步：钠滤膜过滤，过滤液体淡液进入到反渗透膜，含钠离子浓水重新返回到电渗析设备，进行电渗析，通过电渗析膜后进行循环过滤；
第十二步：经过反渗透膜，经过过滤得到高浓度钠离子浓水和去离子纯水，去离子纯水排出，高浓度钠离子浓水进入钠滤膜重新过滤，从而完成整个废水资源利用过程。
2.根据权利要求1所述的一种含氨，含钠废水资源利用的方法，其特征在于，在所述的第六步中：奥斯陆型蒸发结晶器内溶液温度为70摄氏度到90摄氏度之间。
3.一种含氨，含钠废水资源利用的设备，其特征在于，包括：脱氨反应器，碱加料机，气液分离器，冷凝器，脱氮反应器，三效多级蒸发器，高温蒸发结晶器，低温结晶器，电渗析设备，钠滤设备，反渗透膜，各种设备之间通过管道连接为一体，所述的脱氨反应器，采用搪瓷或不锈钢，并带有搅拌套，在脱氨反应器上设置了原水进口和碱加料口，碱加料口与碱加料机连接，脱氨反应器上还设置了氨气出口，含钠离子水出口，氨气通过管道连接到气液分离器，同时，所述的脱氨反应器上的含钠离子水出口通过管道连接到气液分离器，气液分离器设立器内温度控制器，在气液分离器上部设置了气液分离器气体排放口，同时在气液分离器排放口连接并设置有冷凝器，冷凝器连接有氨水出口，在气液分离器下方设置了脱氮反应器，脱氮反应器与气液分离器通过管道连接，脱氮反应器包括塔底泵和次氯酸钠添加器，在气液分离器下方设置了气液分离器液体出口，气液分离器液体出口通过管道连接到三效多级蒸发器，在三效多级蒸发器上设置了蒸馏纯水出口，三效多级蒸发器通过管道连接到了高温蒸发结晶器，高温蒸发结晶器包括高温蒸发结晶器换热器，奥斯陆型蒸发结晶器和强制循环泵，奥斯陆型蒸发结晶器通过管道连接到氯化钠分离器，在氯化钠分离器上设置了氯化钠出口，同时氯化钠分离器上的残液通过管道连接到了低温结晶器，低温结晶器包括结晶釜与自然冷却塔，在低温结晶器上通过管道连接到硫酸钠分离器，硫酸钠分离器上设置了硫酸钠出口，同时低温结晶器通过管道与电渗析设备连接，所述的电渗析设备为电渗槽，在电渗槽上设置了电渗析膜，低温结晶器通过管道连接到电渗析设备，同时电渗析设备通过管道连接到高温结晶蒸发器，电渗槽通过管道连接到钠滤设备，钠滤设备为钠滤膜，钠滤膜通过管道连接到反渗透膜，通过电渗槽产生的淡水通过钠滤膜进入到反渗透膜，经过钠滤膜过滤的浓离子水重新进入电渗槽中进行电渗析，反渗透膜上连接了纯水出口，经过反渗透膜后的浓水，通过管道连接到钠滤膜。
4.根据权利要求3所述的一种含氨，含钠废水资源利用的设备，其特征在于，所述的脱氨反应器内设置了pH计，所述的pH计采用钛合金材料制作。
5.根据权利要求3所述的一种含氨，含钠废水资源利用的设备，其特征在于，所述的奥斯陆型蒸发结晶器采用钛合金材料制作。
CN201510082842.0A 2015-02-16 2015-02-16 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备 Active CN104609633B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510082842.0A CN104609633B (zh) 2015-02-16 2015-02-16 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510082842.0A CN104609633B (zh) 2015-02-16 2015-02-16 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104609633A CN104609633A (zh) 2015-05-13
CN104609633B true CN104609633B (zh) 2016-09-14

Family

ID=53144331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510082842.0A Active CN104609633B (zh) 2015-02-16 2015-02-16 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104609633B (zh)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105197965B (zh) * 2015-09-29 2017-11-07 东莞市英硫净水服务有限公司 一种从高盐废水中提取芒硝和工业盐的方法
CN106565050A (zh) * 2015-10-08 2017-04-19 黄冈华阳药业有限公司 一种叶酸废水处理工艺
CN105664697A (zh) * 2016-03-22 2016-06-15 苏州百诚防腐设备有限公司 一种化工行业酸性废气，废液深层净化系统
CN106007138A (zh) * 2016-06-21 2016-10-12 太仓市顺邦防腐设备有限公司 一种湿法铬合金的废水处理系统
CN105923877A (zh) * 2016-06-21 2016-09-07 太仓市顺邦防腐设备有限公司 一种湿法铬冶金的废水处理工艺
CN106219643A (zh) * 2016-07-22 2016-12-14 中国科学院青海盐湖研究所 一种浓缩循环利用工业高盐废水的方法
CN108726767B (zh) * 2017-04-21 2023-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726606B (zh) * 2017-04-21 2021-09-21 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726759B (zh) * 2017-04-21 2023-01-06 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN108726758B (zh) * 2017-04-21 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726607B (zh) * 2017-04-21 2023-03-14 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726756B (zh) * 2017-04-21 2022-12-27 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN108726766B (zh) * 2017-04-21 2022-11-25 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726761B (zh) * 2017-04-21 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726603B (zh) * 2017-04-21 2021-09-14 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726608B (zh) * 2017-04-21 2023-03-31 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726612B (zh) * 2017-04-21 2022-12-27 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN108726613B (zh) * 2017-04-21 2023-02-07 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
NL2020788B1 (en) 2017-04-21 2019-06-26 China Petroleum & Chem Corp Apparatus and Method for Treating Waste Water Containing Ammonium Salts
CN108726610B (zh) * 2017-04-21 2022-12-27 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN108726760B (zh) * 2017-04-21 2022-11-25 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726609B (zh) * 2017-04-21 2021-09-17 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN108726611B (zh) * 2017-04-21 2023-01-03 中国石油化工股份有限公司 一种催化剂生产废水的处理方法
CN107324573A (zh) * 2017-06-12 2017-11-07 太仓运权化工防腐设备有限公司 一种含氨及重金属废水的处理工艺
CN109133106B (zh) * 2017-06-27 2021-11-30 国家能源投资集团有限责任公司 制盐方法和系统以及由此制得的盐产品
CN109422408B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422409B (zh) * 2017-08-28 2023-02-17 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN109422399B (zh) * 2017-08-28 2023-02-17 中国石油化工股份有限公司 含铵盐废水的处理方法
CN109422403B (zh) * 2017-08-28 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422398B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422313B (zh) * 2017-08-28 2023-03-14 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422397B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422407B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422394B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422405B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
JP6653736B2 (ja) * 2017-08-28 2020-02-26 中国石油化工股▲ふん▼有限公司 アンモニウム塩含有廃水の処理装置
CN109422396B (zh) * 2017-08-28 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422401B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422395B (zh) * 2017-08-28 2023-01-31 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422404B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422402B (zh) * 2017-08-28 2023-01-31 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422406B (zh) * 2017-08-28 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422400B (zh) * 2017-08-28 2023-02-03 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN109422314B (zh) * 2017-08-28 2023-03-28 中国石油化工股份有限公司 催化剂生产废水的处理方法
CN108706803A (zh) * 2018-05-08 2018-10-26 太仓市勤红防腐设备有限公司 一种电子线路板行业废水处理回收方法
CN109502871A (zh) * 2019-01-08 2019-03-22 山东蓝然环境科技有限公司 一种高盐废水零排放与分盐资源化利用装置
CN110508591B (zh) * 2019-07-11 2022-04-12 广州中国科学院先进技术研究所 一种废混合盐的分离结晶系统及方法
CN110436585B (zh) * 2019-08-09 2020-10-30 湖北新金洋资源股份公司 一种二次铝灰中水溶性盐脱除及回收的方法
CN111606860A (zh) * 2020-06-15 2020-09-01 武汉瑞阳化工有限公司 一种4,6-二氯嘧啶制备方法
CN115385504B (zh) * 2022-08-20 2024-03-29 杭州豪腾科技有限公司 一种酸碱蚀刻液综合利用工艺及系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4434057A (en) * 1981-02-16 1984-02-28 Hager & Elsasser Gmbh Water purification utilizing plural semipermeable membrane stages
CN102311196A (zh) * 2011-08-22 2012-01-11 无锡鼎亚电子材料有限公司 电镀含镍废水零排放方法及设备
CN102351357A (zh) * 2011-06-24 2012-02-15 扬州大学 含苯酚和硫酸钠废水的资源化利用和处理方法
CN103395924A (zh) * 2013-06-08 2013-11-20 营创三征(营口)精细化工有限公司 一种三聚氯氰解析釜废水回用于离子膜法生产氯碱的方法
CN103523980A (zh) * 2013-10-29 2014-01-22 中国华电工程(集团)有限公司 一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4434057A (en) * 1981-02-16 1984-02-28 Hager & Elsasser Gmbh Water purification utilizing plural semipermeable membrane stages
CN102351357A (zh) * 2011-06-24 2012-02-15 扬州大学 含苯酚和硫酸钠废水的资源化利用和处理方法
CN102311196A (zh) * 2011-08-22 2012-01-11 无锡鼎亚电子材料有限公司 电镀含镍废水零排放方法及设备
CN103395924A (zh) * 2013-06-08 2013-11-20 营创三征(营口)精细化工有限公司 一种三聚氯氰解析釜废水回用于离子膜法生产氯碱的方法
CN103523980A (zh) * 2013-10-29 2014-01-22 中国华电工程(集团)有限公司 一种高效回收高含盐量矿井水的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN104609633A (zh) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104609633B (zh) 一种含氨，含钠废水资源利用的方法和设备
CN105668893B (zh) 一种高含盐工业废水分盐零排放系统
CN105923822B (zh) 脱硫废水分泥、分盐零排放工艺
CN102329036B (zh) 余热利用高效含盐废水零排放回收处理方法
CN109250856A (zh) 一种低成本磷酸铁含氨氮废水处理及资源回收方法
CN109250857A (zh) 一种低成本磷酸铁含氨氮废水处理方法
CN109928560A (zh) 一种脱硫废水零排放处理方法及处理装置
CN105314783A (zh) 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺及其专用装置
CN105948362A (zh) 一种煤化工ro浓盐水处理工艺
CN106966535A (zh) 浓盐水零排放膜浓缩与分质结晶工艺及设备
CN109081488A (zh) 一种工业浓盐水资源化利用的方法及系统
CN106115740B (zh) 一种制盐方法和制盐系统
CN204874164U (zh) 脱硫废水的零排放处理系统
CN105923877A (zh) 一种湿法铬冶金的废水处理工艺
CN106145487A (zh) 一种处理稀土行业高浓度氨氮废水并回用的工艺
CN205204972U (zh) 燃煤电厂脱硫废水零排放处理工艺的专用装置
CN106007138A (zh) 一种湿法铬合金的废水处理系统
CN206645962U (zh) 一种综合处理化工浓盐水系统
CN208249911U (zh) 含盐水的连续制盐系统
CN109574366A (zh) 一种高盐废水分盐浓缩处理系统及工艺
CN112777815B (zh) 一种含盐水的处理方法及处理系统
CN112047401B (zh) 一种利用硫酸钠增浓精制海水的方法
CN211056871U (zh) 一种电渗析与反渗透集成转化法硫酸钠型废水处理的装置
CN113929116A (zh) 一种sds脱硫副产物回收系统及其回收方法
CN108726606B (zh) 一种催化剂生产废水的处理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant