CN111559823A - 一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法涉及化工固体废弃物处理的技术领域，具体涉及到煤化工，天然气化工或者炼油化工装置水处理零排放产生的一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法，包括盐水均质池，所述盐水均质池上依次连接有高密池、纳滤装置、深度除硬装置、除碳器、浓缩装置、蒸发系统、氯化钠分离装置及母液处理装置；本发明通过高密池、纳滤装置、有机物脱除装置、深度除硬装置、除碳器的逐级预处理，将杂质和结垢性离子，有机物和杂盐进行了深度处理，得到了主要成分为硫酸钠和氯化钠的盐溶液，经过浓缩蒸发后得到纯度较高的硫酸钠和氯化钠。本发明具有操作简单、处理效果好、运行成本低等优点。

Description

一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法

技术领域

本发明涉及化工固体废弃物处理的技术领域，具体涉及到煤化工，天然气化工或者炼油化工装置水处理零排放产生的一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法。

背景技术

煤化工、石油化工以及天然气化工生产过程中水的深度处理或者废碱液装置的处理，产生的混盐，因混盐的种类成分复杂，pH值波动大，有机物含量高等复杂特性，造成了混盐的危害性大，不能直接使用，也不能长时间存放，因此，化工产生的混盐对环境存在很大的危害，需要对其进行资源化和无害化处理。

目前，部分单位及高校已经开始了杂盐资源化的研究，如中国专利CN 109865599A公开了一种化工杂盐资源化利用的方法，直接把化工杂盐当做了浮选剂使用，对于杂盐组分有较窄的范围要求，和化工零排放日益增加的前景相比，杂盐的产量和利用更加日益紧迫。CN 109911918A公开的工业混盐的资源化利用方法针对的是含有有机溶剂的工业混盐，使用溶剂萃取，蒸发洗涤，针对性较强，处理的对象较为具体。CN 106745076A公开的一种将工业废水处理所产杂盐资源化的方法，该方法首先采用了煅烧，降温纯水溶解，然后将硫酸根去除得到了高纯氯化钠，该方法的成本较高，面对混盐产生量日益增大的市场，环保压力日益提升的政策要求，低成本，具有普遍适用性的混盐资源化和无害化处置方法很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服目前混盐处理困难的缺点，提供经济、高效、操作简单，能够去除混盐中的硬度，杂质，有机物，杂盐，产出工业品的氯化钠和硫酸钠，以及无害化的混盐的一种混盐的资源化无害化处理系统及处理方法。

本发明一种混盐的资源化无害化处理系统，包括盐水均质池，所述盐水均质池上依次连接有高密池、纳滤装置、深度除硬装置、除碳器、浓缩装置、蒸发系统、氯化钠分离装置及母液处理装置；

所述高密池中添加有磁种，所述高密池通过高密池产水管与纳滤装置相连，所述高密池产水管上设置有酸加入口；

所述纳滤装置通过纳滤产水管与深度除硬装置相连，所述纳滤装置上还连接有一纳滤浓水管连接有有机物脱除装置，所述有机物脱除装置与纳滤产水管相连通；

所述蒸发装置上设置有凝液出口，所述凝液出口通过凝液回流管与盐水均质池相连。

优选地，蒸发系统为两级蒸发装置，分别为第一级蒸发装置和第二级蒸发装置，所述第一级蒸发装置通过硫酸钠分离装置与第二级蒸发装置相连。

优选地，第一级蒸发装置和第二级蒸发装置均为多效蒸发。

优选地，第一级蒸发装置包括一级第一效蒸发和一级第二效蒸发，一级第一效蒸发和一级第二效蒸发的上部均设置有进液口，一级第一效蒸发和一级第二效蒸发的下端均设置有出液口，所述浓缩装置与一级第一效蒸发的进液口相连，一级第一效蒸发的出液口与一级第二效蒸发的进液口相连，一级第二效蒸发与硫酸钠分离装置相连；

一级第一效蒸发和一级第二效蒸发上的凝液口均与凝液回流管相连通。

优选地，第二级蒸发装置包括二级第一效蒸发和二级第二效蒸发，二级第一效蒸发和二级第二效蒸发的上部均设置有进液口，二级第一效蒸发和二级第二效蒸发的下端均设置有出液口，硫酸钠分离装置与二级第一效蒸发的进液口相连，二级第一效蒸发的出液口与二级第二效蒸发的进液口相连，二级第二效蒸发的出液口与氯化钠分离装置相连；

二级第一效蒸发和二级第二效蒸发上的凝液口均与凝液回流管相连通。

优选地，纳滤装置为有机物脱除的纳滤膜。

优选地，有机物脱除装置为装有活性炭填料的电解脱除有机物的装置。

优选地，深度除硬装置为离子交换吸附树脂。

优选地，深度除硬装置的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器产水的碳酸根离子≤5mg/L。

一种利用一种混盐的资源化无害化处理系统进行混盐资源化无害化处理方法，所述处理方法包括：

将混盐和水打入盐水均质池，进行水质均化，控制溶解性固定总量在40000-60000mg/L，然后进入高密池，高密池中使用双碱法处置，根据混盐组分将反应过程的pH值控制在11.5±0.5，将碳酸根离子含量控制在300-400mg/L；

在高密池中加入磁种的含量为泥含量的5-10%，高密池为三池串联结构，污泥回流到高密池前端的比例为10-20%，高密池出水经过加酸后调节pH值为7±0.5，并进入纳滤装置中进行纳滤，纳滤产水的有机物含量≤10mg/L，根据有机物的含量和盐组分的含量变化调整高压泵的变频保证进水压力，有机物脱除装置根据进水有机物的含量调整装置的停留时间为1-2h，有机物脱除装置的产水与纳滤产水混合后一起进入深度除硬装置，深度除硬装置脱除硬度离子，然后通过浓缩装置进行浓缩，并进入一级多效蒸发，一级多效蒸发产水经硫酸钠分离装置分离硫酸钠后进入二级多效蒸发，二级多效蒸发的产水经氯化钠分离装置分离氯化钠后进入母液处理装置中，进行母液无害化处理；一级多效蒸发和二级多效蒸发的凝液均进入盐水均质池中实现回收再利用，其中有机物脱除装置采用活性炭和电解组合的技术，电解时根据活性炭吸附的量调整电流大小，控制有机物脱除装置的产水中有机物含量≤10mg/L，深度除硬装置的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器产水的碳酸根离子≤5mg/L。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种混盐资源化无害化的处理系统及处理方法，通过高密池、纳滤装置、有机物脱除装置、深度除硬装置、除碳器的逐级预处理，将杂质和结垢性离子，有机物和杂盐进行了深度处理，得到了主要成分为硫酸钠和氯化钠的盐溶液，经过浓缩蒸发后得到纯度较高的硫酸钠和氯化钠，最后的很少量的混盐也因无杂质而无害化，可以用作其他的添加剂。本发明具有操作简单、处理效果好、运行成本低等优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

附图标记： 1-混盐，2-水，3-盐水均质池，4-高密池，5-磁种，6-酸加入口，7-高密池产水管，8-纳滤装置，9-深度除硬装置，10-除碳器，11-浓缩装置，12-一级第一效蒸发，13-硫酸钠分离装置，14-氯化钠分离装置，15-母液处理装置，16-凝液回流管，17-管路，18-有机物脱除装置，19-纳滤产水管，20-一级第二效蒸发，21-二级第一效蒸发，22-二级第二效蒸发，23-蒸发系统。

具体实施方式

本发明一种混盐资源化无害化，包括盐水均质池3，所述盐水均质池3上依次连接有高密池4、纳滤装置8、深度除硬装置9、除碳器10、浓缩装置、蒸发系统23、氯化钠分离装置14及母液处理装置15；

所述高密池4中添加有磁种5，所述高密池4通过高密池产水管7与纳滤装置8相连，所述高密池产水管7上设置有酸加入口6；

所述纳滤装置8通过纳滤产水管19与深度除硬装置9相连，所述纳滤装置8上还连接有一纳滤浓水管连接有有机物脱除装置18，所述有机物脱除装置18与纳滤产水管19相连通；

所述蒸发装置上设置有凝液出口，所述凝液出口通过凝液回流管16与盐水均质池3相连。

蒸发系统23为两级蒸发装置，分别为第一级蒸发装置和第二级蒸发装置，所述第一级蒸发装置通过硫酸钠分离装置13与第二级蒸发装置相连。

第一级蒸发装置和第二级蒸发装置均为多效蒸发。

第一级蒸发装置包括一级第一效蒸发12和一级第二效蒸发20，一级第一效蒸发12和一级第二效蒸发20的上部均设置有进液口，一级第一效蒸发12和一级第二效蒸发20的下端均设置有出液口，所述浓缩装置与一级第一效蒸发12的进液口相连，一级第一效蒸发12的出液口与一级第二效蒸发20的进液口相连，一级第二效蒸发20与硫酸钠分离装置13相连；

一级第一效蒸发12和一级第二效蒸发20上的凝液口均与凝液回流管16相连通。

第二级蒸发装置包括二级第一效蒸发21和二级第二效蒸发22，二级第一效蒸发21和二级第二效蒸发22的上部均设置有进液口，二级第一效蒸发21和二级第二效蒸发22的下端均设置有出液口，硫酸钠分离装置13与二级第一效蒸发21的进液口相连，二级第一效蒸发21的出液口与二级第二效蒸发22的进液口相连，二级第二效蒸发22的出液口与氯化钠分离装置14相连；

二级第一效蒸发21和二级第二效蒸发22上的凝液口均与凝液回流管16相连通。

纳滤装置8为有机物脱除的纳滤膜。

有机物脱除装置18为装有活性炭填料的电解脱除有机物的装置。

深度除硬装置9为离子交换吸附树脂。

深度除硬装置9的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器10产水的碳酸根离子≤5mg/L。

一种利用一种混盐资源化无害化进行混盐1资源化无害化处理方法，所述处理方法包括：

将混盐1和水2打入盐水均质池3，进行水质均化，控制溶解性固定总量在40000-60000mg/L，然后进入高密池4，高密池4中使用双碱法处置，根据混盐1组分将反应过程的pH值控制在11.5±0.5，将碳酸根离子含量控制在300-400mg/L；

在高密池4中加入磁种5的含量为泥含量的5-10%，高密池4为三池串联结构，高密池4产生的污泥返回高密池4前端的比例为10-20%，高密池4出水经过加酸后调节pH值为7±0.5，并进入纳滤装置8中进行纳滤，纳滤产水的有机物含量≤10mg/L，根据有机物的含量和盐组分的含量变化调整高压泵的变频进而保证进水压力稳定，有机物脱除装置18根据进水有机物的含量调整装置的停留时间为1-2h，有机物脱除装置18的产水与纳滤产水混合后一起进入深度除硬装置9，深度除硬装置9将硬度离子脱除到1mg/L以下，然后通过浓缩装置11进行浓缩，并进入一级多效蒸发，一级多效蒸发产水经硫酸钠分离装置13分离硫酸钠后进入二级多效蒸发，二级多效蒸发的产水经氯化钠分离装置14分离氯化钠后进入母液处理装置15中，进行母液无害化处理；一级多效蒸发和二级多效蒸发的凝液均进入盐水均质池3中实现回收再利用，其中有机物脱除装置18采用活性炭和电解组合的技术，电解时根据活性炭吸附的量调整电流大小，控制有机物脱除装置18的产水有机物含量≤10mg/L，深度除硬装置9的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器10产水的碳酸根离子≤5mg/L。

有机物脱除装置18为装有活性炭填料的电解脱除有机物的装置，深度除硬装置9为螯合树脂或者弱酸阳性树脂等具有较强硬度脱除的离子交换吸附树脂，除碳器10为两级除碳器10，充分保证脱除碳酸根的效果，浓缩装置11为DTRO或者正渗透或者降膜浓缩等浓缩装置，硫酸钠分离装置13为冷冻结晶装置，氯化钠分离装置14为离心机，母液处理装置15为母液干燥无害化处置一体机，具体为老化母液经过转鼓干燥后的混盐1经过煅烧处理的一体化处理装置。

实施例一

某煤化工厂零排放产生的混盐1，其中：氯化钠含量52%，硫酸钠含量40%，碳酸钠含量3%，水分和其他盐组分含量5%，pH值为7.5。

采用本发明进行处理如下：

将混盐1和水2打入盐水均质池3，水或者多效蒸发系统23产生的凝液通过管路17进入盐水均质池3中，进行水质均化，控制TDS在50000mg/L；

高密池4中使用双碱法处置，根据混盐1组分将反应过程的pH值控制在11.5±0.2，将碳酸根离子含量控制在350±20mg/L；在高密池4中加入磁种5的含量为泥含量的5%，高密池4为三池串联结构，污泥回流到高密池4前端的比例为10%，高密池4出水经过加酸后调节pH值为7±0.2，并进入纳滤装置8中进行纳滤，纳滤产水的有机物含量≤10mg/L，根据有机物的含量和盐组分的含量变化调整高压泵的变频保证进水压力，有机物脱除装置18根据进水有机物的含量调整装置的停留时间为1.5h，有机物脱除装置18的产水与纳滤产水混合后一起进入深度除硬装置9，深度除硬装置9脱除硬度后，然后通过浓缩装置11进行浓缩，并进入一级多效蒸发，一级多效蒸发产水经硫酸钠分离装置13分离硫酸钠后进入二级多效蒸发，二级多效蒸发的产水经氯化钠分离装置14分离氯化钠后进入母液处理装置15中，进行母液无害化处理；一级多效蒸发和二级多效蒸发的凝液均进入盐水均质池3中实现回收再利用，其中有机物脱除装置18采用活性炭和电解组合的技术，电解时根据活性炭吸附的量调整电流大小，控制有机物脱除装置18的产水中有机物含量≤10mg/L，深度除硬装置9的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器10产水的碳酸根离子≤5mg/L。

硫酸钠分离装置13分离产生的硫酸钠纯度达99.2%以上。

氯化钠分离装置14分离产生的氯化钠纯度达98.1%以上。

母液处理装置15处理后的混盐1水分≤0.8%，pH值为7.2，主要成分为硫酸钠和氯化钠，经过煅烧后不再含有有机物。

本发明的有益效果如下：

本发明提供一种混盐1资源化无害化的处理系统及处理方法，通过高密池4、纳滤装置8、有机物脱除装置18、深度除硬装置9、除碳器10的逐级预处理，将杂质和结垢性离子，有机物和杂盐进行了深度处理，得到了主要成分为硫酸钠和氯化钠的盐溶液，经过浓缩蒸发后得到纯度较高的硫酸钠和氯化钠，最后的很少量的混盐1也因无杂质而无害化，可以用作其他的添加剂。本发明具有操作简单、处理效果好、运行成本低等优点。

Claims (10)

1.一种混盐的资源化无害化处理系统，包括盐水均质池（3），其特征在于，所述盐水均质池（3）上依次连接有高密池（4）、纳滤装置（8）、有机物脱除装置（18）、深度除硬装置（9）、除碳器（10）、浓缩装置、蒸发系统（23）、氯化钠分离装置（14）及母液处理装置（15）；

所述高密池（4）中添加有磁种（5），所述高密池（4）通过高密池产水管（7）与纳滤装置（8）相连，所述高密池产水管（7）上设置有酸加入口（6）；

所述纳滤装置（8）通过纳滤产水管（19）与深度除硬装置（9）相连，所述纳滤装置（8）上还连接有一纳滤浓水管连接有有机物脱除装置（18），所述有机物脱除装置（18）与纳滤产水管（19）相连通；

所述蒸发系统（23）上设置有凝液出口，所述凝液出口通过凝液回流管（16）与盐水均质池（3）相连。

2.如权利要求1所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述蒸发装置为两级蒸发装置，分别为第一级蒸发装置和第二级蒸发装置，所述第一级蒸发装置通过硫酸钠分离装置（13）与第二级蒸发装置相连。

3.如权利要求2所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述第一级蒸发装置和第二级蒸发装置均为多效蒸发。

4.如权利要求3所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述第一级蒸发装置包括一级第一效蒸发（12）和一级第二效蒸发（20），一级第一效蒸发（12）和一级第二效蒸发（20）的上部均设置有进液口，一级第一效蒸发（12）和一级第二效蒸发（20）的下端均设置有出液口，所述浓缩装置与一级第一效蒸发（12）的进液口相连，一级第一效蒸发（12）的出液口与一级第二效蒸发（20）的进液口相连，一级第二效蒸发（20）与硫酸钠分离装置（13）相连；

一级第一效蒸发（12）和一级第二效蒸发（20）上的凝液（16）口均与凝液（16）回流管相连通。

5.如权利要求4所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述第二级蒸发装置包括二级第一效蒸发（21）和二级第二效蒸发（22），二级第一效蒸发（21）和二级第二效蒸发（22）的上部均设置有进液口，二级第一效蒸发（21）和二级第二效蒸发（22）的下端均设置有出液口，硫酸钠分离装置（13）与二级第一效蒸发（21）的进液口相连，二级第一效蒸发（21）的出液口与二级第二效蒸发（22）的进液口相连，二级第二效蒸发（22）的出液口与氯化钠分离装置（14）相连；

二级第一效蒸发（21）和二级第二效蒸发（22）上的凝液（16）口均与凝液（16）回流管相连通。

6.如权利要求5所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述纳滤装置（8）为有机物脱除的纳滤膜。

7.如权利要求6所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述有机物脱除装置（18）为装有活性炭填料的电解脱除有机物的装置。

8.如权利要求7所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述深度除硬装置（9）为离子交换吸附树脂。

9.如权利要求8所述一种混盐的资源化无害化处理系统，其特征在于，所述深度除硬装置（9）的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器（10）产水的碳酸根离子≤5mg/L。

10.一种利用如权利要求1-9任意一项所述一种混盐的资源化无害化处理系统进行混盐资源化无害化处理方法，其特征在于，所述处理方法包括：

将混盐（1）和水（2）打入盐水均质池（3），进行水质均化，控制溶解性固定总量在40000-60000mg/L，然后进入高密池（4），高密池（4）中使用双碱法处置，根据混盐组分将反应过程的pH值控制在11.5±0.5，将碳酸根离子含量控制在300-400mg/L；

在高密池（4）中加入磁种（5）的含量为泥含量的5-10%，高密池（4）内部污泥回流的比例为10-20%，高密池（4）出水经过加酸后调节pH值为7±0.5，并进入纳滤装置（8）中进行纳滤，纳滤产水的有机物含量≤10mg/L，根据有机物的含量和盐组分的含量变化调整高压泵的变频保证进水压力，有机物脱除装置（18）根据进水有机物的含量调整装置的停留时间为1-2h，有机物脱除装置（18）的产水与纳滤产水混合后一起进入深度除硬装置（9），深度除硬装置（9）出去硬度离子，然后通过浓缩装置（11）进行浓缩，并进入一级多效蒸发，一级多效蒸发产水经硫酸钠分离装置（13）分离硫酸钠后进入二级多效蒸发，二级多效蒸发的产水经氯化钠分离装置（14）分离氯化钠后进入母液处理装置（15）中，进行母液无害化处理；一级多效蒸发和二级多效蒸发的凝液（16）均进入盐水均质池（3）中实现回收再利用，其中有机物脱除装置（18）的产水中有机物含量≤10mg/L，深度除硬装置（9）的产水硬度离子含量≤0.1mg/L，除碳器（10）产水的碳酸根离子≤5mg/L。

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