CN105906132A - 稀土皂化废水的综合处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种稀土皂化废水的综合处理系统，包括预处理系统和浓缩结晶系统；所述预处理系统包括隔油池（1）、破乳装置（3）、化学反应池（5）、沉淀池（6）、过滤装置（7）、吸附装置（9）和废水贮槽（10），它们依次连接；所述浓缩结晶系统包括三效蒸发装置（11）和盐类回收槽（12）和冷凝水回收槽（13），所述三效蒸发装置（11）通过进料泵与废水贮槽（10）连接，所述盐类回收槽（12）和冷凝水回收槽（13）分别与三效蒸发装置（11）连接。本系统具有结构简单、成本低、处理效果好、耗能低、回收效率高等优点，不仅可以实现稀土皂化废水的零污染排放，还能充分回收盐类和水，实现资源的循环利用，具有广阔的市场应用前景。

Description

稀土皂化废水的综合处理系统
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，具体是一种稀土皂化废水的综合处理系统。
背景技术
我国的稀土储量丰富，拥有世界第一的稀土储量和产量，稀土成为 21世纪的新型材料，具有良好的化学和物理性能、光学性能、电学性能、磁学性能以及催化性能，被广泛应用于军事、化工、玻璃陶瓷和农业等行业中。稀土的开发利用已经深入到人类社会的各行各业中，将是未来世界新的技术革命。 稀土萃取分离工艺过程可分为三个方面，即料液前处理、溶剂萃取分离过程和产品精加工后处理。料液前处理是将精矿放入硫酸中进行酸浸，然后经溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序，制成各种混合稀土化合物产品；溶剂萃取分离是将混合稀土溶液进行分离、富集、提取得到所需纯度和收率的稀土产品；后处理是将萃取分离过程所获得的单一稀土产品通过沉淀、过滤、焙烧等过程得到最终固态产品，即稀土氧化物。
稀土萃取过程中，萃取皂化过程采用的皂化剂主要有氢氧化钠、氧化钙和氧化镁等，所产生的皂化废水主要为氯化钠废水、氯化钙废水和氯化镁废水等。 氯化钠废水、氯化钙废水和氯化镁废水采用直接蒸发法回收盐类，其回收成本高，能源消耗高，盐类含杂质多等问题。
发明内容
本发明针对现有稀土皂化废水回收处理存在的问题，提供一种耗能低、结构简单、成本低、废水零排放的稀土皂化废水的综合处理系统。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下：
一种稀土皂化废水的综合处理系统，包括预处理系统和浓缩结晶系统；所述预处理系统包括隔油池、破乳装置、化学反应池、沉淀池、过滤装置、吸附装置和废水贮槽，它们依次连接；所述浓缩结晶系统包括三效蒸发装置和盐类回收槽和冷凝水回收槽，所述三效蒸发装置通过进料泵与废水贮槽连接，所述盐类回收槽和冷凝水回收槽分别与三效蒸发装置连接。
进一步地，以上所述三效蒸发装置包括预热器、一效加热器、二效加热器、一效蒸发器、二效蒸发器和三效蒸发器；所述预热器与一效加热器连接，所述一效加热器与一效蒸发器，一效蒸发器还分别与二效加热器和二效蒸发器连接，所述二效蒸发器与三效蒸发器连接，三效蒸发器还与结晶釜连接，结晶釜下方连接有离心机，所述离心机与盐类回收槽连接，所述一效加热器、二效加热器和三效蒸发器分别与冷凝水回收槽连接。
进一步地，以上所述隔油池还与萃取剂回收槽连接。
进一步地，以上所述破乳装置还与乳化物回收槽连接。
进一步地，以上所述沉淀池和过滤装置还分别与污泥回收池连接。
进一步地，以上所述皂化废水包括氯化钠废水、氯化钙废水和氯化镁废水。
进一步地，以上所述过滤装置内部装有粒径为0.5-1.0mm的砂粒。
进一步地，以上所述吸附装置装有软锰矿吸附剂。
本发明系统的工作原理为：稀土萃余皂化废水进入隔油池，分层后萃取剂进入萃取剂回收槽回收，废水再进入破乳装置，破乳剩余的乳化物进入乳化物回收槽，破乳后的皂化废水进入化学反应池，加入氢氧化物和絮凝剂进行化学反应，反应后进入沉淀池，沉淀物进入污泥回收池，废水再经过滤装置，用粒径为0.5-1.0mm的砂粒对废水深度过滤，处理后的废水经过吸附装置吸附放射性元素，然后进入废水贮槽，完成废水的预处理。预处理后的皂化废水用进料泵输送至预热器预热，再进入一效加热器，在一效蒸发器内进行蒸发，蒸发出的蒸汽供二效加热器使用，经过一次蒸发器蒸发过的溶液进入二效加热器再次加热，并进入二效蒸发器进行蒸发，再进入三效蒸发器再次蒸发达到过饱和溶液，过饱和溶液再进入结晶釜进行结晶，结晶完成后进入离心机分离出盐类晶体，盐类晶体再进入盐类回收槽回收，冷凝水进入冷凝水回收槽，可再次用于生产。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果为：
1、本发明系统具有结构简单、成本低、处理效果好、耗能低、回收效率高等优点，不仅可以实现稀土皂化废水的零污染排放，还能充分回收盐类和水，实现资源的循环利用，具有很好的社会效益、生态效益和经济效益。
2、本系统还设有破乳装置能够进一步降低皂化废水中的含油量，经过处理后油类物质的去除率达到90%以上。
3、本系统设有吸附装置，吸附装置内部转有软锰矿吸附剂可以有效去除废水中的铀（238U)、钍(Th232)等放射性元素，废水处理效果更好。
4、本发明的三效蒸发装置能够对皂化废水进行深度处理，该装置能够充分利用二次蒸汽，具有耗能低、能源利用率高、成本低、效率高等优点。
附图说明
图1为本发明稀土皂化废水综合处理系统的结构示意图；
图2为三效蒸发装置的结构示意图。
图1标识中：1隔油池，2萃取剂回收槽，3破乳装置，4乳化物回收槽，5化学反应池，6沉淀池，7过滤装置，8污泥回收池，9吸附装置，10废水贮槽，11三效蒸发装置，12盐类回收槽，13冷凝水贮槽；
图2标识中：11a预热器，11b一效加热器，11c二效加热器，11d一效蒸发器，11e二效蒸发器，11f三效蒸发器，11g结晶釜，11h离心机。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明进一步说明，但不限于本发明的保护范围。
实施例 1
如附图1所示，所述稀土皂化废水的综合处理系统，包括预处理系统和浓缩结晶系统；所述预处理系统包括隔油池1、破乳装置3、化学反应池5、沉淀池6、过滤装置7、吸附装置9和废水贮槽10，它们依次连接；所述浓缩结晶系统包括三效蒸发装置11和盐类回收槽12和冷凝水回收槽13，所述三效蒸发装置11通过进料泵与废水贮槽10连接，所述盐类回收槽12和冷凝水回收槽13分别与三效蒸发装置11连接。所述隔油池1还与萃取剂回收槽2连接。所述破乳装置3还与乳化物回收槽4连接。所述沉淀池6和过滤装置7还分别与污泥回收池8连接。
如附图2所示，所述三效蒸发装置11包括预热器11a、一效加热器11b、二效加热器11c、一效蒸发器11d、二效蒸发器11e和三效蒸发器11f；所述预热器11a与一效加热器11b连接，所述一效加热器11b与一效蒸发器11d，一效蒸发器11d还分别与二效加热器11c和二效蒸发器11e连接，所述二效蒸发器11e与三效蒸发器11f连接，三效蒸发器11f还与结晶釜11g连接，结晶釜11g下方连接有离心机11h，所述离心机11h与盐类回收槽12连接，所述一效加热器11b、二效加热器11c和三效蒸发器11f分别与冷凝水回收槽13连接。
本发明系统的工作原理为：稀土萃余皂化废水进入隔油池1，分层的萃取剂进入萃取剂回收槽2回收，废水再进入破乳装置3，破乳剩余的乳化物进入乳化物回收槽4，破乳后的皂化废水再进入化学反应池5，加入氢氧化物和絮凝剂进行化学反应，反应后进入沉淀池6，沉淀物进入污泥回收池8，废水再经过滤装置7，用粒径为0.5-1.0mm的砂粒对废水深度过滤，过滤后的废水经过吸附装置9吸附放射性元素，然后进入废水贮槽10，完成废水的预处理。预处理后的皂化废水用进料泵输送至预热器11a预热，再进入一效加热器11b，在一效蒸发器11d内进行蒸发，蒸发出的蒸汽供二效加热器11c使用，经过一次蒸发器11d蒸发过的溶液进入二效加热器11e再次加热，并进入二效蒸发器11e进行蒸发，再进入三效蒸发器11f再次蒸发达到过饱和溶液，过饱和溶液再进入结晶釜11g进行结晶，结晶完成后进入离心机11h分离出盐类晶体，盐类晶体再进入盐类回收槽12回收，冷凝水进入冷凝水回收槽13，可再次用于生产。

Claims (8)

1.一种稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：包括预处理系统和浓缩结晶系统；所述预处理系统包括隔油池（1）、破乳装置（3）、化学反应池（5）、沉淀池（6）、过滤装置（7）、吸附装置（9）和废水贮槽（10），它们依次连接；所述浓缩结晶系统包括三效蒸发装置（11）和盐类回收槽（12）和冷凝水回收槽（13），所述三效蒸发装置（11）通过进料泵与废水贮槽（10）连接，所述盐类回收槽（12）和冷凝水回收槽（13）分别与三效蒸发装置（11）连接。
2.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述三效蒸发装置（11）包括预热器(11a)、一效加热器（11b)、二效加热器（11c）、一效蒸发器（11d)、二效蒸发器（11e)和三效蒸发器（11f)；所述预热器(11a)与一效加热器（11b)连接，所述一效加热器（11b)与一效蒸发器（11d)，一效蒸发器（11d)还分别与二效加热器（11c)和二效蒸发器（11e)连接，所述二效蒸发器（11e)与三效蒸发器（11f)连接，三效蒸发器（11f)还与结晶釜（11g）连接，结晶釜（11g）下方连接有离心机（11h），所述离心机（11h）与盐类回收槽（12）连接，所述一效加热器（11b)、二效加热器（11c）和三效蒸发器（11f)分别与冷凝水回收槽（13）连接。
3.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述隔油池（1）还与萃取剂回收槽（2）连接。
4.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述破乳装置（3）还与乳化物回收槽（4）连接。
5.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述沉淀池（6）和过滤装置（7）还分别与污泥回收池（8）连接。
6.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述皂化废水包括氯化钠废水、氯化钙废水和氯化镁废水。
7.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述过滤装置（7）内部装有粒径为0.5-1.0mm的砂粒。
8.根据权利要求1所述稀土皂化废水的综合处理系统，其特征在于：所述吸附装置（9）装有软锰矿吸附剂。
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