CN106517626A - 一种硫酸钠废水的处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硫酸钠废水的处理工艺，依次包括如下步骤：⑴新硫酸钠废水进入预热单元进行预热升温；⑵预热后的硫酸钠废水进入一效降膜蒸发器中进行加热蒸发浓缩，成为一效浓缩液；⑶上述一效浓缩液进入二效降膜蒸发器中进行进一步加热蒸发浓缩，成为二效浓缩液；⑷上述二效浓缩液由转料泵送入强制循环蒸发结晶器中进行加热蒸发结晶，含有硫酸钠晶体的晶浆从所述强制循环蒸发结晶器的蒸发室底部盐腿中排出；⑸从盐腿排出的含有硫酸钠晶体的晶浆进入离心机分离；⑹从离心机分离出的硫酸钠晶体由物料传送带送入流化床干燥系统进行干燥；⑺干燥后的硫酸钠晶体进入自动打包系统打包成为工业硫酸钠成品。该工艺能耗低，可实现硫酸钠的完全回收。

Description

一种硫酸钠废水的处理工艺

技术领域

本发明涉及一种硫酸钠废水的处理工艺，属于工业废水处理技术领域。

背景技术

含硫酸钠的废水是工业废水中最常见的高盐废水之一，一般由于其含盐量高，无法通过诸如生化降解等废水处理方法进行彻底处理。

公开号为CN 105776466A的中国发明专利申请，公开了一种硫酸钠废水的净化方法，在设有三个反应槽的净化系统内连续进行，向放入硫酸钠废水的一级反应槽中投放与废水中硫酸钠等物质的量的亚硫酸氢钙及质量分数为10-25%的氢氧化钙乳液，再分别向二级反应槽和三级反应槽中投放质量分数为10-25%的氢氧化钙乳液，废水中的硫酸钠分别与氢氧化钙乳液和亚硫酸氢钙反应，产物为硫酸钙和氢氧化钠溶液，最后通过压滤机将硫酸钙和氢氧化钠溶液分离。该方法只是降低了尾液中的硫酸钠含量，没有实现硫酸钠的回收利用。

公告号为CN 103880209 B的中国发明专利，公开了一种硫酸钠废水的处理方法，包括以下步骤：向硫酸钠废水中加入化学沉淀剂，然后将反应液过滤，得到硫酸盐沉淀和磷酸二氢钠溶液；将含锌物质加入到磷酸二氢钠溶液中，反应2～24h，然后将反应液过滤，得到磷酸锌钠沉淀物与滤液。本发明能得到硫酸盐沉淀物和附加值更高的磷酸锌钠，且硫酸根离子和钠离子的回收率可以高达 99.3% 以上。该方法虽然回收了硫酸根离子和钠离子，但是加入了化学沉淀剂，引入了其它元素，无法回收硫酸钠晶体。

公布号为CN 102874958 A的中国发明专利申请，公开了一种处理和回用含硫酸钠有机废水的方法。该方法是将所述含硫酸钠有机废水经过包括预处理装置、过滤装置和喷雾干燥装置在内的系统进行处理，包括以下步骤：a、使所述含硫酸钠有机废水经过所述预处理装置去除其中的悬浮物、硫离子和有机物，至所述含硫酸钠有机废水的色度的去除率大于50％；b、经过所述过滤装置以分离其中的悬浮固体和胶体；c、经过所述喷雾干燥装置将其中的硫酸钠干燥回收成工业级产品。该方法虽然可以得到硫酸钠工业级产品，但是耗电量大，处理量小，运行成本高。

处理硫酸钠废水的常见方法还有是对废水进行除有机物、降COD、除杂后，利用多效蒸发的方式进行蒸发脱盐，得到的固体盐再作为固体废物进行处理。利用多效蒸发器进行硫酸钠废水的脱盐处理，会消耗大量蒸汽，造成能耗费用较高，废水单位处理成本大；同时蒸发产生的固体盐由于含有杂质，只能作为固体废物处理，额外增加处理成本与环境的压力。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种硫酸钠废水的处理工艺，能耗低，可实现硫酸钠的完全回收。

为解决以上技术问题，本发明的一种硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴新硫酸钠废水进入预热单元进行预热升温；⑵预热后的硫酸钠废水进入一效降膜蒸发器中进行加热蒸发浓缩，成为一效浓缩液；⑶上述一效浓缩液进入二效降膜蒸发器中进行进一步加热蒸发浓缩，成为二效浓缩液；⑷上述二效浓缩液由转料泵送入强制循环蒸发结晶器中进行加热蒸发结晶，含有硫酸钠晶体的晶浆从所述强制循环蒸发结晶器的蒸发室底部盐腿中排出；⑸从盐腿排出的含有硫酸钠晶体的晶浆进入离心机分离；⑹从离心机分离出的硫酸钠晶体由物料传送带送入流化床干燥系统进行干燥；⑺干燥后的硫酸钠晶体进入自动打包系统打包成为工业硫酸钠成品。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：降膜蒸发器具有传热效率高、所需配套动力设备功率小等优点，但不适用于有固体颗粒或有结晶析出的废水蒸发，本发明将经过两级浓缩的二效浓缩液由转料泵送入强制循环蒸发结晶器中，在蒸发结晶循环泵作用下，进入加热室加热，升温后的浓缩液进入蒸发室蒸发，晶浆从盐腿下部排出，并进行硫酸钠晶体的分离，分离出的硫酸钠晶体含水量小于5%wt，通过物料传送带送入流化床干燥系统进行干燥，干燥后含水量低于0.5%wt，进入自动打包系统进行打包包装，硫酸钠晶体达到国标要求的工业硫酸钠标准，可以作为工业硫酸钠产品外售从而实现了废水资源的再利用，同时大大降低固体废物的处理费用。在强制循环蒸发结晶器中，浓缩液的循环依靠功率较大的蒸发结晶循环泵强制推动，流速高，不易结垢，适宜于有结晶析出的废水蒸发。本发明根据硫酸钠溶液的特性，在进水浓度较低时先采用两级降膜蒸发器浓缩硫酸钠废水，使硫酸钠废水的浓度提高到一定程度之后，再进入强制循环蒸发结晶器进行蒸发结晶，兼具了两种蒸发方式的优点，规避了缺点，减少系统动力设备功率，降低电耗。

作为本发明的改进，步骤⑵中，经预热后的硫酸钠废水进入所述一效降膜蒸发器的一效蒸发器料液入口，与一效降膜蒸发器底部的一效浓缩液及一效分离器底部的一效浓缩液共同被一效循环泵抽出，经一效循环管送往一效降膜蒸发器顶部的一效蒸发器循环液入口；蒸汽供汽管提供的蒸汽从一效蒸发器进汽口进入一效降膜蒸发器的壳程对沿降膜管壁流下的一效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水从一效蒸发器冷凝水出口及一效冷凝水管排出；加热后的一效浓缩液从连通管进入一效分离器中进行分离，水分蒸发成为一效蒸汽从一效分离器排汽口进入一效分离器排汽管；浓缩后的一效浓缩液进入一效循环泵循环，一效循环泵出口的部分一效浓缩液从一效物料输出管排出。10±5%wt的新硫酸钠废水从硫酸钠废水管流出，经进料泵送入一效降膜蒸发器的一效蒸发器料液入口，与一效降膜蒸发器底部的一效浓缩液及一效分离器底部的一效浓缩液共同被一效循环泵抽出，经一效循环管送往一效降膜蒸发器顶部的一效蒸发器循环液入口；蒸汽供汽管提供的蒸汽从一效蒸发器进汽口进入一效降膜蒸发器的壳程对沿降膜管壁流下的一效循环浓缩液进行加热，95±2℃的一效蒸汽冷凝水从一效蒸发器冷凝水出口及一效冷凝水管排出；加热后的一效浓缩液从连通管进入一效分离器中进行分离，水分蒸发成为88±2℃的一效蒸汽从一效分离器排汽口进入一效分离器排汽管；浓缩后的一效浓缩液进入一效循环泵循环，一效循环泵出口的14±4%wt且温度为90±2℃部分一效浓缩液从一效物料输出管排出。经过一效降膜蒸发器的浓缩，硫酸钠废水的浓度得到了提高，为后续进一步浓缩分离硫酸钠提供了条件。

作为本发明的进一步改进，步骤⑶中，从一效料液输出管排出的一效浓缩液与二效降膜蒸发器底部的二效浓缩液及二效分离器底部的二效浓缩液共同被二效循环泵抽出，经二效循环管送往二效降膜蒸发器顶部的二效蒸发器循环液入口；一效分离器产生的一效蒸汽进入二效降膜蒸发器壳程，对二效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水进入二效降膜蒸发器壳程后部分闪蒸为蒸汽也对二效浓缩液进行加热，二效蒸汽冷凝水从二效冷凝水管排出；加热后的二效浓缩液从连通管进入二效分离器中进行分离，水分蒸发成为二效蒸汽进入二效分离器排汽管；浓缩后的二效浓缩液进入二效循环泵循环，部分二效浓缩液从二效物料输出管排出。14±4%wt且温度为90±2℃的一效浓缩液从一效料液输出管排出后，与二效降膜蒸发器底部的二效浓缩液及二效分离器底部的二效浓缩液共同被二效循环泵抽出，经二效循环管送往二效降膜蒸发器顶部的二效蒸发器循环液入口；一效分离器产生的88±2℃一效蒸汽从一效分离器排汽管排出后，从二效蒸发器进汽口进入二效降膜蒸发器壳程，对沿降膜管壁流下的二效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水进入二效降膜蒸发器壳程后部分闪蒸为蒸汽对二效浓缩液进行加热，88±2℃二效蒸汽冷凝水从二效蒸发器冷凝水出口及二效冷凝水管排出；加热后的二效浓缩液从连通管进入二效分离器中进行分离，水分蒸发成为80±2℃的二效蒸汽从二效分离器排汽口进入二效分离器排汽管；浓缩后的二效浓缩液进入二效循环泵循环，22±3%wt且温度为83±2℃的二效浓缩液从二效物料输出管排出。二效降膜蒸发器利用一效分离器产生的一效蒸汽对一效浓缩液进行进一步浓缩，既回收了一效产生的余热，又进一步提高了硫酸钠的浓度。

作为本发明的进一步改进，步骤⑷中，从二效料液输出管排出的二效浓缩液由所述转料泵送入强制循环蒸发结晶器的蒸发结晶循环管中，与蒸发室下部的晶浆共同被蒸发结晶循环泵抽出，并送入加热室进行加热，然后上行至蒸发室进行蒸发。经过两级浓缩的二效浓缩液从二效料液输出管进入转料泵，由转料泵送入蒸发结晶循环管中部的结晶进料口，在蒸发结晶循环泵作用下，沿蒸发结晶循环管下行，并进入加热室加热，升温后的浓缩液进入蒸发室蒸发，蒸发室产生的80±2℃蒸汽从蒸发室排汽口排出；晶浆从盐腿下部的晶浆出口排出，准备进入下一步分离。在强制循环蒸发结晶器中，浓缩液的循环依靠功率较大的蒸发结晶循环泵强制推动，流速高，不易结垢，适宜于有结晶析出的废水蒸发。

作为本发明的进一步改进，步骤⑴中的所述预热单元包括冷凝水罐和冷凝水预热器，所述二效降膜蒸发器产生的二效冷凝水接入所述冷凝水罐；所述二效降膜蒸发器的分离器产生的蒸汽经蒸汽压缩机压缩后提供给所述一效降膜蒸发器的壳程作为热源；所述冷凝水罐底部的冷凝水经冷凝水泵送往所述冷凝水预热器，对新硫酸钠废水进行一级预热。二效分离器产生的80±2℃二效蒸汽经二效分离器排汽管进入蒸汽压缩机压缩，温度提高至95±2℃通过蒸汽供汽管回到一效降膜蒸发器使用。二效降膜蒸发器壳程排出的88±2℃二效冷凝水经二效冷凝水管进入冷凝水罐，在冷凝水罐中，一部分冷凝水闪蒸为蒸汽从闪蒸蒸汽管排出，作为热源进一步加以利用。冷凝水罐底部的冷凝水被冷凝水泵抽出，通过冷凝水供水管送入冷凝水预热器进水口，在冷凝水预热器中对硫酸钠废水进行预热，使硫酸钠废水的温度由常温提高至75±2℃，既回收了冷凝水的热量，又降低了一效降膜蒸发器的负荷。

作为本发明的进一步改进，步骤⑴中的所述预热单元还包括第一气体预热器，所述冷凝水罐产生的闪蒸蒸汽进入所述第一气体预热器的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，所述第一气体预热器壳程排出的冷凝水回到所述冷凝水罐中。本发明将冷凝水罐产生的闪蒸蒸汽送入第一气体预热器进气口，在第一气体预热器中，利用闪蒸蒸汽的热量对硫酸钠废水进行进一步预热，使其温度提高至82±2℃；从第一气体预热器排水口排出的冷凝水通过冷凝水回流管进入冷凝水罐，再送往冷凝水预热器释放热量。

作为本发明的进一步改进，从所述二效降膜蒸发器壳程抽出的二效不凝性气体也进入所述第一气体预热器的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，所述第一气体预热器壳程排出的不凝性气体被真空泵抽出。硫酸钠废水中溶解有氧气、二氧化碳等不凝性气体，在蒸发时不凝性气体与一效蒸汽一起进入二效降膜蒸发器的壳程，然后随二效蒸汽经蒸汽压缩机压缩后，进入一效降膜蒸发器的壳程，不凝性气体不能像水蒸汽一样冷凝，如果积聚在壳程会影响水蒸汽的传热与传质，使一效降膜蒸发器和二效降膜蒸发器的传热恶化。本发明将二效降膜蒸发器壳程抽出的88±2℃二效不凝性气体与闪蒸蒸汽管排出的闪蒸蒸汽共同经混合排气管送入第一气体预热器进气口，在第一气体预热器中，利用二效不凝性气体的热量和闪蒸蒸汽的热量共同对硫酸钠废水进行进一步预热，使其温度提高至82±2℃；从第一气体预热器排水口排出的不凝性气体被真空泵抽出。本发明利用硫酸钠废水通过第一气体预热器与抽吸的二效不凝性气体进行换热，回收其夹带出的水蒸汽热量，既达到进一步预热进料的作用，又能节能降耗，提高换热效率。

作为本发明的进一步改进，步骤⑴中的所述预热单元还包括第二气体预热器，从所述一效降膜蒸发器壳程抽出的一效不凝性气体进入所述第二气体预热器的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热，所述第二气体预热器壳程排出的不凝性气体被所述真空泵抽出，所述第二气体预热器壳程排出的冷凝水回到所述冷凝水罐中。本发明将一效降膜蒸发器壳程抽出的95±2℃一效不凝性气体经不凝性排气管送入第二气体预热器进气口，在第二气体预热器中，利用一效不凝性气体的热量对硫酸钠废水进行再一次预热，使其温度提高至90±2℃。从第二气体预热器排水口排出的不凝性气体被真空泵抽出。本发明利用硫酸钠废水通过第二气体预热器与抽吸的一效不凝性气体进行换热，回收其夹带出的水蒸汽热量，既达到再一次预热进料的作用，又能节能降耗，提高换热效率。

作为本发明的进一步改进，所述强制循环蒸发结晶器的蒸发室产生的蒸汽与所述二效降膜蒸发器的分离器产生的蒸汽共同经所述蒸汽压缩机压缩后提供给所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程作为热源，所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程排出的冷凝水进入所述冷凝水罐中；所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程抽出的结晶不凝性气体进入所述第二气体预热器的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热。强制循环蒸发结晶器的蒸发室产生的蒸汽经蒸汽压缩机压缩后得以回用；从加热室壳程排出的95±2℃冷凝水进入冷凝水罐，通过冷凝水泵送往冷凝水预热器进一步回收热量。加热室壳程抽出的95±2℃不凝性气体通过不凝性排气管进入第二气体预热器对硫酸钠废水进行加热；当蒸汽压缩机压缩的蒸汽不能满足一效降膜蒸发器使用时，可打开生蒸汽阀，向蒸汽供汽管中补充生蒸汽。

作为本发明的进一步改进，步骤⑹中从离心机分离出的分离母液进入母液罐中，当分离母液中的杂质浓度没有超过设定值时，分离母液回到蒸发室继续循环；当分离母液中的杂质浓度超过设定值时，分离母液通过母液排放管排入蒸发釜中，利用生蒸汽对分离母液进行加热蒸发，使分离母液结晶，离心分离后作为固体废物处理；所述转料泵的出口管道还与所述蒸发室底部盐腿的下部相连。进入蒸发系统的硫酸钠浓缩液一般含有少量杂质，在蒸发结晶过程中，这些杂质浓度会逐渐升高、富集，最终影响分离出的硫酸钠的品质，当分离母液中的杂质浓度没有超过设定值，不影响硫酸钠晶浆的品质时，分离母液进入母液罐后，通过母液回流泵返回强制循环蒸发效继续处理，生产出的固体盐符合工业硫酸钠的国家标准，蒸发釜不启用。当结晶母液中杂质浓度高于设定值，影响硫酸钠晶浆的品质时，通过母液排放管将母液排入蒸发釜中，利用生蒸汽进行加热蒸发，使分离母液结晶，离心分离后作为固体废物处理，固废量根据原废水的杂质含量的高低发生变化；分离母液处理完之后，停止向蒸发釜输出，可继续正常生产。当出料管因晶体析出而不畅时，转料泵将硫酸钠浓缩液注入盐腿的下部对出料管进行清洗，使出料管恢复畅通，然后转料泵停止向盐腿下部注入硫酸钠浓缩液。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，附图仅提供参考与说明用，非用以限制本发明。

图1为本发明硫酸钠废水的处理工艺的实施例一。

图2为本发明硫酸钠废水的处理工艺的实施例二。

图3为本发明硫酸钠废水的处理工艺的实施例三。

图4为本发明硫酸钠废水的处理工艺的实施例四。

图中：1.一效降膜蒸发器；1a.一效蒸发器料液入口；1b.一效蒸发器料液出口；1c.一效循环泵；1d.一效蒸发器循环液入口；1e.一效蒸发器进汽口；1f.一效蒸发器排气口；1g.一效蒸发器冷凝水出口；1h.一效循环管；1j.一效料液输出管；1k.一效壳程排气管；2.一效分离器；2a.一效分离器排汽口；2b.一效分离器料液出口；2c.一效分离器排汽管；3.二效降膜蒸发器；3a.二效蒸发器冷凝水入口；3b.二效蒸发器料液出口；3c.二效循环泵；3d.二效蒸发器循环液入口；3e.二效蒸发器进汽口；3f.二效蒸发器排气口；3g.二效蒸发器冷凝水出口；3h.二效循环管；3j.二效料液输出管；3k.二效壳程排气管；4.二效分离器；4a.二效分离器排汽口；4b.二效分离器料液出口；4c.二效分离器排汽管；5.蒸汽压缩机；6.冷凝水罐；7a.蒸发室；7a1.晶浆出口；7a2.蒸发室排汽口；7a3.母液回流口；7b.蒸发结晶循环管；7b1.结晶进料口；7c.蒸发结晶循环泵；7d.加热室；7d1.加热室壳程进汽口；7d2.加热室壳程排水口；7d3.加热室排气口；8.离心机；9.物料传送带；10.流化床干燥系统；11.自动打包系统；12.母液罐；13.蒸发釜；13a.固体废物排放口；13b.蒸发釜壳程排水口；B1.进料泵；B2.冷凝水泵；B3.转料泵；B4.母液回流泵；B5.真空泵；G1.硫酸钠废水管；G2.蒸汽供汽管；G3.闪蒸蒸汽管；G4.混合排气管；G5.不凝性排气管；G6.透气疏水管；G7.冷凝水供水管；G8.冷凝水回收管；G9.冷凝水回流管；G10.蒸发室排汽管；G11.出料管；G12.母液排放管；G13.生蒸汽管；V1.生蒸汽阀；H1.冷凝水预热器；H1a.冷凝水预热器进水口；H1b.冷凝水预热器出水口；H1c.冷凝水预热器料液入口；H1d.冷凝水预热器料液出口；H2.第一气体预热器；H2a.第一气体预热器进气口；H2b.第一气体预热器排水口；H2c.第一气体预热器料液入口；H2d.第一气体预热器料液出口；H3.第二气体预热器；H3a.第二气体预热器进气口；H3b.第二气体预热器排气口；H3c.第二气体预热器料液入口；H3d.第二气体预热器料液出口。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明的一种硫酸钠废水的处理工艺，依次包括如下步骤：⑴新硫酸钠废水进入预热单元进行预热升温；⑵预热后的硫酸钠废水进入一效降膜蒸发器1中进行加热蒸发浓缩，成为一效浓缩液；⑶上述一效浓缩液进入二效降膜蒸发器3中进行进一步加热蒸发浓缩，成为二效浓缩液；⑷上述二效浓缩液由转料泵B3送入强制循环蒸发结晶器中进行加热蒸发结晶，含有硫酸钠晶体的晶浆从强制循环蒸发结晶器的蒸发室7a底部盐腿中排出；⑸从盐腿排出的含有硫酸钠晶体的晶浆进入离心机8分离；⑹从离心机8分离出的硫酸钠晶体由物料传送带9送入流化床干燥系统10进行干燥；⑺干燥后的硫酸钠晶体进入自动打包系统11打包成为工业硫酸钠成品。

本发明将经过两级浓缩的二效浓缩液由转料泵B3送入强制循环蒸发结晶器中，在蒸发结晶循环泵7c作用下，进入加热室7d加热，升温后的浓缩液进入蒸发室7a蒸发，强制循环蒸发后的硫酸钠晶浆温度达88±2℃、浓度达65±10%wt，其中含硫酸钠晶体的浓度达35±10%wt，由盐腿的晶浆出口7a1排出进入离心机8分离，分离出的硫酸钠晶体含水量小于5%wt，通过物料传送带9送入流化床干燥系统10进行干燥，干燥后含水量低于0.5%wt，进入自动打包系统11进行打包包装，硫酸钠晶体达到国标要求的工业硫酸钠标准，可以作为工业硫酸钠产品外售，从而实现了废水资源的再利用，同时大大降低固体废物的处理费用。

步骤⑵中，经预热后的硫酸钠废水进入一效降膜蒸发器1的一效蒸发器料液入口1a，与一效降膜蒸发器1底部的一效浓缩液及一效分离器2底部的一效浓缩液共同被一效循环泵1c抽出，经一效循环管送往一效降膜蒸发器1顶部的一效蒸发器循环液入口1d；蒸汽供汽管提供的蒸汽从一效蒸发器进汽口1e进入一效降膜蒸发器1的壳程对沿降膜管壁流下的一效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水从一效蒸发器冷凝水出口1g及一效冷凝水管排出；加热后的一效浓缩液从连通管进入一效分离器2中进行分离，水分蒸发成为一效蒸汽从一效分离器排汽口2a进入一效分离器排汽管；浓缩后的一效浓缩液进入一效循环泵1c循环，一效循环泵1c出口的部分一效浓缩液从一效物料输出管排出。

10±5%wt的新硫酸钠废水从硫酸钠废水管G1流出，经进料泵B1送入一效降膜蒸发器1的一效蒸发器料液入口1a，与一效降膜蒸发器1底部的一效浓缩液及一效分离器2底部的一效浓缩液共同被一效循环泵1c抽出，经一效循环管1h送往一效降膜蒸发器1顶部的一效蒸发器循环液入口1d；蒸汽供汽管G2提供的蒸汽从一效蒸发器进汽口1e进入一效降膜蒸发器1的壳程对沿降膜管壁流下的一效循环浓缩液进行加热，95±2℃的一效蒸汽冷凝水从一效蒸发器冷凝水出口1g及一效冷凝水管排出；加热后的一效浓缩液从连通管进入一效分离器2中进行分离，水分蒸发成为88±2℃的一效蒸汽从一效分离器排汽口2a进入一效分离器排汽管2c；浓缩后的一效浓缩液进入一效循环泵1c循环，一效循环泵1c出口的14±4%wt且温度为90±2℃部分一效浓缩液从一效物料输出管排出。经过一效降膜蒸发器1的浓缩，硫酸钠废水的浓度得到了提高，为后续进一步浓缩分离硫酸钠提供了条件。

步骤⑶中，从一效料液输出管排出的一效浓缩液与二效降膜蒸发器3底部的二效浓缩液及二效分离器4底部的二效浓缩液共同被二效循环泵3c抽出，经二效循环管送往二效降膜蒸发器3顶部的二效蒸发器循环液入口3d；一效分离器2产生的一效蒸汽进入二效降膜蒸发器3壳程，对二效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水进入二效降膜蒸发器3壳程后部分闪蒸为蒸汽也对二效浓缩液进行加热，二效蒸汽冷凝水从二效冷凝水管排出；加热后的二效浓缩液从连通管进入二效分离器4中进行分离，水分蒸发成为二效蒸汽进入二效分离器排汽管；浓缩后的二效浓缩液进入二效循环泵3c循环，部分二效浓缩液从二效物料输出管排出。

14±4%wt且温度为90±2℃的一效浓缩液从一效料液输出管1j排出后，与二效降膜蒸发器3底部的二效浓缩液及二效分离器4底部的二效浓缩液共同被二效循环泵3c抽出，经二效循环管3h送往二效降膜蒸发器3顶部的二效蒸发器循环液入口3d；一效分离器2产生的88±2℃一效蒸汽从一效分离器排汽管2c排出后，从二效蒸发器进汽口3e进入二效降膜蒸发器壳程，对沿降膜管壁流下的二效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水进入二效降膜蒸发器壳程后部分闪蒸为蒸汽对二效浓缩液进行加热，88±2℃二效蒸汽冷凝水从二效蒸发器冷凝水出口3g及二效冷凝水管排出；加热后的二效浓缩液从连通管进入二效分离器4中进行分离，水分蒸发成为80±2℃的二效蒸汽从二效分离器排汽口4a进入二效分离器排汽管4c；浓缩后的二效浓缩液进入二效循环泵3c循环，22±3%wt且温度为83±2℃的二效浓缩液从二效物料输出管排出。二效降膜蒸发器3利用一效分离器2产生的一效蒸汽对一效浓缩液进行进一步浓缩，既回收了一效产生的余热，又进一步提高了硫酸钠的浓度。

步骤⑷中，从二效料液输出管排出的二效浓缩液由转料泵B3送入强制循环蒸发结晶器的蒸发结晶循环管7b中，与蒸发室7a下部的晶浆共同被蒸发结晶循环泵7c抽出，并送入加热室7d进行加热，然后上行至蒸发室7a进行蒸发。

本发明将经过两级浓缩的二效浓缩液从二效料液输出管3j进入转料泵B3，由转料泵B3送入蒸发结晶循环管7b中部的结晶进料口7b1，在蒸发结晶循环泵7c作用下，沿蒸发结晶循环管7b下行，并进入加热室7d加热，升温后的浓缩液进入蒸发室蒸发，蒸发室产生的80±2℃蒸汽从蒸发室排汽口7a2排出，进入蒸汽压缩机5压缩后进入蒸汽供汽管G2回用；从加热室壳程排出的95±2℃冷凝水进入冷凝水罐，通过冷凝水泵B2送往冷凝水预热器H1进一步回收热量；晶浆从盐腿下部的晶浆出口7a1排出，准备进入下一步分离。在强制循环蒸发结晶器中，浓缩液的循环依靠功率较大的蒸发结晶循环泵7c强制推动，流速高，不易结垢，适宜于有结晶析出的废水蒸发。

步骤⑴中的预热单元包括冷凝水罐6和冷凝水预热器H1，二效降膜蒸发器3产生的二效冷凝水接入冷凝水罐6；二效降膜蒸发器3的分离器产生的蒸汽经蒸汽压缩机5压缩后提供给一效降膜蒸发器1的壳程作为热源；冷凝水罐6底部的冷凝水经冷凝水泵送往冷凝水预热器H1，对新硫酸钠废水进行一级预热。

二效分离器4产生的80±2℃二效蒸汽经二效分离器排汽管4c进入蒸汽压缩机5压缩，温度提高至95±2℃通过蒸汽供汽管G2回到一效降膜蒸发器1使用。二效降膜蒸发器3壳程排出的88±2℃二效冷凝水经二效冷凝水管进入冷凝水罐6，在冷凝水罐6中，一部分冷凝水闪蒸为蒸汽从闪蒸蒸汽管G3排出，作为热源进一步加以利用。冷凝水罐6底部的冷凝水被冷凝水泵B2抽出，通过冷凝水供水管G7送入冷凝水预热器进水口H1a，在冷凝水预热器H1中对硫酸钠废水进行预热，使硫酸钠废水的温度由常温提高至75±2℃，既回收了冷凝水的热量，又降低了一效降膜蒸发器1的负荷。

步骤⑴中的预热单元还包括第一气体预热器H2，冷凝水罐6产生的闪蒸蒸汽进入第一气体预热器H2的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，第一气体预热器H2壳程排出的冷凝水回到冷凝水罐6中。本发明将闪蒸蒸汽管G3排出的闪蒸蒸汽经混合排气管G4送入第一气体预热器进气口H2a，在第一气体预热器H2中，利用闪蒸蒸汽的热量对硫酸钠废水进行进一步预热；从第一气体预热器排水口H2b排出的冷凝水通过冷凝水回流管G9进入冷凝水罐6，再送往冷凝水预热器H1释放热量。

从二效降膜蒸发器3壳程抽出的二效不凝性气体也进入第一气体预热器H2的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，第一气体预热器H2壳程排出的不凝性气体被真空泵B5抽出。

硫酸钠废水中溶解有氧气、二氧化碳等不凝性气体，在蒸发时不凝性气体与一效蒸汽一起进入二效降膜蒸发器3的壳程，然后随二效蒸汽经蒸汽压缩机5压缩后，进入一效降膜蒸发器1的壳程，不凝性气体不能像水蒸汽一样冷凝，如果积聚在壳程会影响水蒸汽的传热与传质，使一效降膜蒸发器1和二效降膜蒸发器3的传热恶化。本发明将二效降膜蒸发器3壳程抽出的88±2℃二效不凝性气体与闪蒸蒸汽管排出的闪蒸蒸汽共同经混合排气管送入第一气体预热器进气口，在第一气体预热器H2中，利用二效不凝性气体的热量和闪蒸蒸汽的热量共同对硫酸钠废水进行进一步预热，使其温度提高至82±2℃；从第一气体预热器排水口排出的不凝性气体被真空泵B5抽出。本发明利用硫酸钠废水通过第一气体预热器H2与抽吸的二效不凝性气体进行换热，回收其夹带出的水蒸汽热量，既达到进一步预热进料的作用，又能节能降耗，提高换热效率。

步骤⑴中的预热单元还包括第二气体预热器H3，从一效降膜蒸发器1壳程抽出的一效不凝性气体进入第二气体预热器H3的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热，第二气体预热器H3壳程排出的不凝性气体被真空泵B5抽出，第二气体预热器H3壳程排出的冷凝水回到冷凝水罐6中。

本发明将一效降膜蒸发器壳程抽出的95±2℃一效不凝性气体经不凝性排气管G5送入第二气体预热器进气口H3a，在第二气体预热器H3中，利用一效不凝性气体的热量对硫酸钠废水进行再一次预热，使其温度提高至90±2℃。从第二气体预热器排水口排出的不凝性气体被真空泵B5抽出。本发明利用硫酸钠废水通过第二气体预热器H3与抽吸的一效不凝性气体进行换热，回收其夹带出的水蒸汽热量，既达到再一次预热进料的作用，又能节能降耗，提高换热效率。

强制循环蒸发结晶器的蒸发室7a产生的蒸汽与二效降膜蒸发器3的分离器产生的蒸汽共同经蒸汽压缩机5压缩后提供给强制循环蒸发结晶器的加热室7d壳程作为热源，强制循环蒸发结晶器的加热室7d壳程排出的冷凝水进入冷凝水罐6中；强制循环蒸发结晶器的加热室7d壳程抽出的结晶不凝性气体进入第二气体预热器H3的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热。

强制循环蒸发结晶器的蒸发室7a产生的蒸汽经蒸汽压缩机5压缩后得以回用；从加热室7d壳程排出的95±2℃冷凝水进入冷凝水罐6，通过冷凝水泵送往冷凝水预热器H1进一步回收热量。加热室7d壳程抽出的95±2℃不凝性气体通过不凝性排气管进入第二气体预热器H3对硫酸钠废水进行加热；当蒸汽压缩机5压缩的蒸汽不能满足一效降膜蒸发器1使用时，可打开生蒸汽阀V1，向蒸汽供汽管G2中补充生蒸汽。

步骤⑹中从离心机8分离出的分离母液进入母液罐12中，当分离母液中的杂质浓度没有超过设定值时，分离母液回到蒸发室7a继续循环；当分离母液中的杂质浓度超过设定值时，分离母液通过母液排放管G12排入蒸发釜13中，利用生蒸汽对分离母液进行加热蒸发，使分离母液结晶，离心分离后作为固体废物处理；转料泵B3的出口管道还与蒸发室7a底部盐腿的下部相连。

进入蒸发系统的硫酸钠浓缩液一般含有少量杂质，在蒸发结晶过程中，这些杂质浓度会逐渐升高、富集，最终影响分离出的硫酸钠的品质，当分离母液中的杂质浓度没有超过设定值，不影响硫酸钠晶浆的品质时，分离母液进入母液罐12后，通过母液回流泵B4返回强制循环蒸发效继续处理，生产出的固体盐符合工业硫酸钠的国家标准，蒸发釜13不启用。当结晶母液中杂质浓度高于设定值，影响硫酸钠晶浆的品质时，通过母液排放管G12将母液排入蒸发釜13中，利用生蒸汽进行加热蒸发，使分离母液结晶，离心分离后作为固体废物处理，固废量根据原废水的杂质含量的高低发生变化；分离母液处理完之后，停止向蒸发釜13输出，可继续正常生产。当出料管G11因晶体析出而不畅时，转料泵B3将硫酸钠浓缩液注入盐腿的下部对出料管G11进行清洗，使出料管G11恢复畅通，然后转料泵B3停止向盐腿下部注入硫酸钠浓缩液。

如图1所示，本发明硫酸钠废水的处理系统包括硫酸钠废水管G1和一效降膜蒸发器1，硫酸钠废水管G1的出口与进料泵B1的入口相连，进料泵B1的出口与一效降膜蒸发器1下部的一效蒸发器料液入口1a相连，一效降膜蒸发器壳程上部的一效蒸发器进汽口1e与蒸汽供汽管G2相连，一效降膜蒸发器壳程下部的一效蒸发器冷凝水出口1g与一效冷凝水管相连；一效降膜蒸发器1下部的物料分离口通过连通管与一效分离器2相连，一效分离器2顶部的一效分离器排汽口2a与一效分离器排汽管2c相连，一效分离器2底部的一效分离器料液出口2b与一效降膜蒸发器1底部的一效蒸发器料液出口1b共同与一效循环泵1c的入口相连，一效循环泵1c的出口通过一效循环管1h与一效降膜蒸发器1顶部的一效蒸发器循环液入口1d相连，一效循环泵1c的出口还连接有一效料液输出管1j。

硫酸钠废水的处理系统还包括二效降膜蒸发器3，一效分离器排汽管2c的出口与二效降膜蒸发器壳程上部的二效蒸发器进汽口3e相连，一效冷凝水管的出口与二效降膜蒸发器壳程下端的二效蒸发器冷凝水入口3a相连，二效降膜蒸发器壳程下部的二效蒸发器冷凝水出口3g与二效冷凝水管相连；二效降膜蒸发器3下部的物料分离口通过连通管与二效分离器4相连，二效分离器4顶部的二效分离器排汽口4a与二效分离器排汽管4c相连，二效分离器4底部的二效分离器料液出口4b与二效降膜蒸发器3底部的二效蒸发器料液出口3b共同与二效循环泵3c的入口相连，二效循环泵3c的出口通过二效循环管3h与二效降膜蒸发器3顶部的二效蒸发器循环液入口3d相连；一效料液输出管1j的出口与二效循环泵3c的入口相连。

如图2所示，硫酸钠废水的处理系统还包括冷凝水罐6和冷凝水预热器H1，二效冷凝水管的出口接入冷凝水罐6，冷凝水罐6的顶部出口与闪蒸蒸汽管G3相连，二效分离器排汽管4c的出口与蒸汽压缩机5的入口相连，蒸汽压缩机5的出口与蒸汽供汽管G2相连；冷凝水罐6的底部出口与冷凝水泵B2的入口相连，冷凝水泵B2的出口通过冷凝水供水管G7与冷凝水预热器H1的冷凝水预热器进水口H1a相连，冷凝水预热器H1的冷凝水预热器出水口H1b与冷凝水回收管G8相连，冷凝水预热器H1的冷凝水预热器料液入口H1c与进料泵B1的出口相连，冷凝水预热器H1的冷凝水预热器料液出口H1d与一效蒸发器料液入口1a相连。

如图3所示，硫酸钠废水的处理系统还包括第一气体预热器H2，冷凝水预热器料液出口H1d与第一气体预热器H2的第一气体预热器料液入口H2c相连，第一气体预热器H2的第一气体预热器料液出口H2d与一效蒸发器料液入口1a相连；第一气体预热器H2的第一气体预热器进气口H2a与混合排气管G4相连，闪蒸蒸汽管G3的出口接入混合排气管G4，第一气体预热器H2的第一气体预热器排水口H2b通过冷凝水回流管G9与冷凝水罐6的进水口相连。

二效蒸发器的壳程上下部分别设有二效蒸发器排气口3f，二效蒸发器排气口3f通过二效壳程排气管3k与混合排气管G4相连。

如图4所示，硫酸钠废水的处理系统还包括第二气体预热器H3，第一气体预热器料液出口H2d与第二气体预热器H3的第二气体预热器料液入口H3c相连，第二气体预热器H3的第二气体预热器料液出口H3d与一效蒸发器料液入口1a相连；第二气体预热器H3的第二气体预热器进气口H3a与不凝性排气管G5相连；一效蒸发器的壳程上下部分别设有一效蒸发器排气口1f，一效蒸发器排气口1f通过一效壳程排气管1k与不凝性排气管G5相连；第二气体预热器H3的第二气体预热器排气口H3b通过抽气管与真空泵B5的入口相连；第二气体预热器排气口H3b还与冷凝水回流管G9相连，第一气体预热器排水口H2b还通过透气疏水管G6与混合排气管G4的底部相连。

如图1至图4所示，硫酸钠废水的处理系统还包括强制循环蒸发结晶器，强制循环蒸发结晶器包括蒸发室7a、蒸发结晶循环泵7c和加热室7d，蒸发室的下部连接有蒸发结晶循环管7b，蒸发结晶循环管7b的中部设有结晶进料口7b1，蒸发结晶循环管7b的下端与蒸发结晶循环泵7c的入口相连，蒸发结晶循环泵7c的出口与加热室7d的管程下端相连，加热室7d的管程上端与蒸发室相连，蒸发室的上部设有蒸发室排汽口7a2，蒸发室排汽口7a2与蒸发室排汽管G10相连，蒸发室排汽管G10的出口与蒸汽压缩机5的入口相连，加热室7d壳程上部的加热室壳程进汽口7d1与蒸汽供汽管G2相连，加热室壳程下部的加热室壳程排水口7d2通过冷凝水回收管G8与冷凝水罐的进水口相连；二效循环泵3c的出口通过二效料液输出管3j与转料泵B3的入口相连，转料泵B3的出口管道与结晶进料口7b1相连；蒸发室的底部连接有向下延伸的盐腿，盐腿的下部设有晶浆出口7a1。

晶浆出口7a1通过出料管G11与离心机8的进料口相连，离心机8的物料出口与物料传送带9的入口相连，物料传送带9的出口与流化床干燥系统10的入口相连，流化床干燥系统10的出口与自动打包系统11的入口相连。

离心机8的母液出口与母液罐12的入口相连，母液罐12的出口与母液回流泵B4的入口相连，母液回流泵B4的出口管道与蒸发室下部侧壁的母液回流口7a3相连；母液回流泵B4的出口管道还通过母液排放管G12与蒸发釜13的进料口相连，蒸发釜13的下部设有固体废物排放口13a；蒸发釜13的壳程进汽口与生蒸汽管G13相连，蒸发釜13的蒸发釜壳程排水口13b通过冷凝水回流管G9与冷凝水罐6的进水口相连。

加热室7d的壳程上下部分别设有加热室排气口7d3，加热室排气口7d3分别通过加热室排气管与不凝性排气管G5相连；蒸汽供汽管G2还通过生蒸汽阀V1与生蒸汽管G13相连。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：⑴新硫酸钠废水进入预热单元进行预热升温；⑵预热后的硫酸钠废水进入一效降膜蒸发器中进行加热蒸发浓缩，成为一效浓缩液；⑶上述一效浓缩液进入二效降膜蒸发器中进行进一步加热蒸发浓缩，成为二效浓缩液；⑷上述二效浓缩液由转料泵送入强制循环蒸发结晶器中进行加热蒸发结晶，含有硫酸钠晶体的晶浆从所述强制循环蒸发结晶器的蒸发室底部盐腿中排出；⑸从盐腿排出的含有硫酸钠晶体的晶浆进入离心机分离；⑹从离心机分离出的硫酸钠晶体由物料传送带送入流化床干燥系统进行干燥；⑺干燥后的硫酸钠晶体进入自动打包系统打包成为工业硫酸钠成品。

2.根据权利要求1所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑵中，经预热后的硫酸钠废水进入所述一效降膜蒸发器的一效蒸发器料液入口，与一效降膜蒸发器底部的一效浓缩液及一效分离器底部的一效浓缩液共同被一效循环泵抽出，经一效循环管送往一效降膜蒸发器顶部的一效蒸发器循环液入口；蒸汽供汽管提供的蒸汽从一效蒸发器进汽口进入一效降膜蒸发器的壳程对沿降膜管壁流下的一效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水从一效蒸发器冷凝水出口及一效冷凝水管排出；加热后的一效浓缩液从连通管进入一效分离器中进行分离，水分蒸发成为一效蒸汽从一效分离器排汽口进入一效分离器排汽管；浓缩后的一效浓缩液进入一效循环泵循环，一效循环泵出口的部分一效浓缩液从一效物料输出管排出。

3.根据权利要求1所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑶中，从一效料液输出管排出的一效浓缩液与二效降膜蒸发器底部的二效浓缩液及二效分离器底部的二效浓缩液共同被二效循环泵抽出，经二效循环管送往二效降膜蒸发器顶部的二效蒸发器循环液入口；一效分离器产生的一效蒸汽进入二效降膜蒸发器壳程，对二效循环浓缩液进行加热，一效蒸汽冷凝水进入二效降膜蒸发器壳程后部分闪蒸为蒸汽也对二效浓缩液进行加热，二效蒸汽冷凝水从二效冷凝水管排出；加热后的二效浓缩液从连通管进入二效分离器中进行分离，水分蒸发成为二效蒸汽进入二效分离器排汽管；浓缩后的二效浓缩液进入二效循环泵循环，部分二效浓缩液从二效物料输出管排出。

4.根据权利要求1所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑷中，从二效料液输出管排出的二效浓缩液由所述转料泵送入强制循环蒸发结晶器的蒸发结晶循环管中，与蒸发室下部的晶浆共同被蒸发结晶循环泵抽出，并送入加热室进行加热，然后上行至蒸发室进行蒸发。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑴中的所述预热单元包括冷凝水罐和冷凝水预热器，所述二效降膜蒸发器产生的二效冷凝水接入所述冷凝水罐；所述二效降膜蒸发器的分离器产生的蒸汽经蒸汽压缩机压缩后提供给所述一效降膜蒸发器的壳程作为热源；所述冷凝水罐底部的冷凝水经冷凝水泵送往所述冷凝水预热器，对新硫酸钠废水进行一级预热。

6.根据权利要求5所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑴中的所述预热单元还包括第一气体预热器，所述冷凝水罐产生的闪蒸蒸汽进入所述第一气体预热器的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，所述第一气体预热器壳程排出的冷凝水回到所述冷凝水罐中。

7.根据权利要求6所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：从所述二效降膜蒸发器壳程抽出的二效不凝性气体也进入所述第一气体预热器的壳程对经一级预热后的硫酸钠废水进行二级预热，所述第一气体预热器壳程排出的不凝性气体被真空泵抽出。

8.根据权利要求6所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑴中的所述预热单元还包括第二气体预热器，从所述一效降膜蒸发器壳程抽出的一效不凝性气体进入所述第二气体预热器的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热，所述第二气体预热器壳程排出的不凝性气体被所述真空泵抽出，所述第二气体预热器壳程排出的冷凝水回到所述冷凝水罐中。

9.根据权利要求8所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：所述强制循环蒸发结晶器的蒸发室产生的蒸汽与所述二效降膜蒸发器的分离器产生的蒸汽共同经所述蒸汽压缩机压缩后提供给所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程作为热源，所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程排出的冷凝水进入所述冷凝水罐中；所述强制循环蒸发结晶器的加热室壳程抽出的结晶不凝性气体进入所述第二气体预热器的壳程对经二级预热后的硫酸钠废水进行三级预热。

10.根据权利要求1所述的硫酸钠废水的处理工艺，其特征在于：步骤⑹中从离心机分离出的分离母液进入母液罐中，当分离母液中的杂质浓度没有超过设定值时，分离母液回到蒸发室继续循环；当分离母液中的杂质浓度超过设定值时，分离母液通过母液排放管排入蒸发釜中，利用生蒸汽对分离母液进行加热蒸发，使分离母液结晶，离心分离后作为固体废物处理；所述转料泵的出口管道还与所述蒸发室底部盐腿的下部相连。