CN215667568U - 一种从高含盐废水回收结晶盐的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，包括预处理系统、纳滤膜系统、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，预处理系统包括通过管路连接的反应池、循环泵、管式微滤膜组件、浓水弱酸树脂床；纳滤膜系统的NF产水口与膜浓缩系统连接，纳滤膜系统的NF浓水口与氧化系统连接；蒸发结晶系统包括第一氯化钠蒸发结晶单元、第二氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元、混合盐蒸发结晶单元；本实用新型利用预处理系统可以去除水中的易结垢的钙、镁、硅等易结垢物质、控制废水的硬度，降低后续膜系统及蒸发结晶工艺的结垢和污染问题；通过膜浓缩及蒸发结晶得到纯度不低于98.5％的NaCl，通过MVR蒸发结晶得到99.1％以上的无水硫酸钠。

Description

一种从高含盐废水回收结晶盐的系统

技术领域

本实用新型涉及废水处理系统，尤其是一种从高含盐废水回收结晶盐的系统。

背景技术

水资源短缺和水环境容量不足是制约某些地区现代煤化工产业发展的重要瓶颈问题。其中，高浓盐水处理与排放问题是产业发展面临的主要挑战之一。以黄河流域为例，黄河蒙西段地区水中盐分浓度已达700～800mg/L，其中硫酸盐含量已接近地表水环境质量标准限值，因此废水排放控盐已成为亟需解决的问题。废水“零排放”解决方案是破解现代煤化工产业发展与水资源及环境矛盾的重要途径。然而，传统的废水“零”排放副产的结晶杂盐无重复利用价值，容易遇水淋沥渗出，存在二次污染风险，且在废水处理过程中，水中的微量重金属离子和残留有机物不断浓缩，可能会最终进入结晶盐泥中，使得结晶盐可能具有危险废物的危险特性，因此结晶杂盐环保安全处置面临严峻的挑战，是现代煤化工产业发展亟需解决的问题之一。

中国专利申请201610072782.9公开了一种高含盐工业废水分盐零排放系统，将高盐废水通过纳滤初步分盐，对纳滤的浓水和产水分别采用热法或冷冻生产氯化钠和硫酸钠或硝酸盐。

但该专利申请中结晶盐的回收率较低。按照现有实际的项目和中试情况看，在保证盐的品质前提下，回收率一般在50-60％，也就是大约仍有40-50％的盐只能作为杂盐外排，不仅限制了盐的回收，同时也加大的外排杂盐量，无法达到分盐回收盐减少固体废弃物的目标。

为了破解这一难题，开展结晶盐资源化利用技术开发，有效、经济、高效地回收高浓盐水中的氯化钠与硫酸钠，将其作为产品进行资源化回收再利用，以实现《现代煤化工建设项目环境准入条件(试行)》的环保示范要求势必成为当今热点课题之一。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，所述的系统能够解决现有的高盐工业废水“零排放”技术中结晶盐的回收率较低、外排杂盐量较大、无法达到分盐回收盐而减少固体废弃物目标的问题。

本实用新型的技术方案为：一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，所述的系统包括预处理系统、纳滤膜系统、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，

所述的预处理系统包括依次通过管路连接反应池、循环泵、管式微滤膜组件、浓水弱酸树脂床；

通过所述的管式微滤膜组件去除高盐废水中大部分钙镁离子、硅、重金属以及悬浮物和部分有机物；同时通过浓水弱酸树脂床进一步降低高盐废水的硬度、碱度；

所述的纳滤膜系统的进水口与浓水弱酸树脂床的出水口连通；

所述的纳滤膜系统的NF产水与膜浓缩系统连接，所述的纳滤膜系统的NF 浓水与氧化系统连接；

所述的蒸发结晶系统包括第一氯化钠蒸发结晶单元、第二氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元、混合盐蒸发结晶单元，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元的进水口与膜浓缩系统连接；

所述的硫酸钠蒸发结晶单元与氧化系统连接；

所述的混合盐蒸发结晶单元分别与第一氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元连接。

作为优选的，所述的混合盐蒸发结晶单元还与第二氯化钠蒸发结晶单元以及硫酸钠蒸发结晶单元连接。

作为优选的，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元通过第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元连接，所述的第二氯化钠蒸发结晶单元与第二离心脱水机连接，所述的第一离心脱水机离心后的母液输入混合盐蒸发结晶单元，同时硫酸钠蒸发结晶单元结晶后的母液输入混合盐蒸发结晶单元。

作为优选的，所述的第二离心脱水机还与喷雾干燥器和第一氯化钠蒸发结晶单元连接，从而将产生的母液输送至氯化钠蒸发结晶单元中，同时通过喷雾干燥器干燥结晶盐。

作为优选的，所述的第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第一闪蒸器和第一板式换热器，所述的硫酸钠蒸发结晶单元与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第二闪蒸器和第二板式换热器，从而将氯化钠结晶、硫酸钠结晶的母液经过相应的闪蒸器先预降温到60℃，再经过板式换热器降温到30℃。

作为优选的，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元由第一蒸发器和第一结晶器串联构成；

所述的第二氯化钠蒸发结晶单元由第二蒸发器和第二结晶器串联构成。

作为优选的，所述的硫酸钠蒸发结晶单元为MVR蒸发结晶器。

作为优选的，所述的混合盐蒸发结晶单元采用两级冷冻结晶器，两级冷冻结晶器包括一级结晶器和二级结晶器、以及2台外冷器；

所述一级结晶器的出料口与二级结晶器的进料口连接，所述的一级结晶器的循环液口依次通过一级循环泵和其中一外冷器与一级结晶器的循环液进口相连；

所述的二级结晶器的循环液口依次通过二级循环泵和另一外冷器与二级结晶器的循环液进口相连。

作为优选的，所述的一级结晶器和二级结晶器为OSLO型结晶器或DTB型结晶器。

作为优选的，所述的外冷器为立式固定管板式换热器或循环液冷却器，所述的外冷器采用乙二醇作为冷媒。

作为优选的，所述的氧化系统包括氧化池，所述的氧化池与臭氧发生器连通，并且所述的氧化池上还设置有紫外线LED灯，所述的氧化池内还填充有活性炭。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型利用预处理系统可以去除水中的易结垢的钙、镁、硅等易结垢物质、以及控制废水的硬度，降低后续膜系统及蒸发结晶工艺的结垢和污染问题；

2、本实用新型利用纳滤膜系统进行纳滤，将高盐废水分成两股，产水侧主要是氯化钠，通过膜浓缩及蒸发结晶得到纯度不低于98.5％的NaCl，而纳滤的浓水通过氧化系统去除大部分有机物后，经过MVR蒸发结晶器得到硫酸钠，通过MVR蒸发结晶可得到99.1％以上的无水硫酸钠；

3、本实用新型冷冻结晶后的母液通过蒸发结晶，在第二氯化钠蒸发结晶系统使氯化钠结晶，而经过第二氯化钠蒸发结晶系统后最后的母液，则通过喷雾干燥固化，将难以结晶的有机物和杂盐排出。

附图说明

图1为本实用新型的结构框架图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实施例提供一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，所述的系统包括预处理系统、纳滤膜系统、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，

所述的预处理系统包括依次通过管路连接反应池、循环泵、管式微滤膜组件、浓水弱酸树脂床；

通过所述的管式微滤膜组件去除高盐废水中大部分钙镁离子、硅、重金属以及悬浮物和部分有机物；同时通过浓水弱酸树脂床进一步降低高盐废水的硬度、碱度；

所述的纳滤膜系统的进水口与浓水弱酸树脂床的出水口连通；

所述的纳滤膜系统的NF产水与膜浓缩系统连接，本实施例中，所述的膜浓缩系统主要采用RO模组进行膜浓缩，而所述的纳滤膜系统的NF浓水与氧化系统连接；

所述的蒸发结晶系统包括第一氯化钠蒸发结晶单元、第二氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元、混合盐蒸发结晶单元；

所述的第一氯化钠蒸发结晶单元的进水口与膜浓缩系统的出水口连接，产水侧主要是氯化钠，通过膜浓缩及蒸发结晶得到纯度不低于98.5％的NaCl。

所述的硫酸钠蒸发结晶单元与氧化系统连接，纳滤的浓水通过氧化系统去除大部分有机物后，经过MVR蒸发结晶器得到硫酸钠，通过MVR蒸发结晶器可得到99.1％以上的无水硫酸钠；

所述的混合盐蒸发结晶单元分别与第一氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元连接，第一氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元的母液混合后进入混合盐蒸发结晶单元冷冻结晶，得到的芒硝返回硫酸钠蒸发结晶单元进行脱水后变为无水硫酸钠，经过硫酸钠蒸发结晶单元冷冻结晶后的母液通过蒸发结晶，在第二氯化钠蒸发结晶单元使氯化钠结晶，脱水分离后，将氯化钠溶解到第一氯化钠蒸发结晶单元中，以提高氯化钠的回收率和纯度。

作为优选的，所述的混合盐蒸发结晶单元还与第二氯化钠蒸发结晶单元以及硫酸钠蒸发结晶单元连接。

作为优选的，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元通过第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元连接，所述的第二氯化钠蒸发结晶单元与第二离心脱水机连接，所述的第一离心脱水机离心后的母液输入混合盐蒸发结晶单元，同时硫酸钠蒸发结晶单元结晶后的母液输入混合盐蒸发结晶单元。

作为优选的，所述的第二离心脱水机还与喷雾干燥器和第一氯化钠蒸发结晶单元连接，经过第二离心脱水机后的母液通过喷雾干燥固化，形成杂盐，实现废水零排放。

作为优选的，所述的第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第一闪蒸器和第一板式换热器，所述的硫酸钠蒸发结晶单元与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第二闪蒸器和第二板式换热器，从而将氯化钠结晶、硫酸钠结晶的母液经过相应的闪蒸器先预降温到60℃，再经过板式换热器降温到30℃。

作为优选的，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元由第一蒸发器和第一结晶器串联构成；

所述的第二氯化钠蒸发结晶单元由第二蒸发器和第二结晶器串联构成。

作为优选的，所述的硫酸钠蒸发结晶单元为MVR蒸发结晶器。

作为优选的，所述的混合盐蒸发结晶单元采用两级冷冻结晶器，两级冷冻结晶器包括一级结晶器和二级结晶器、以及2台外冷器；

所述一级结晶器的出料口与二级结晶器的进料口连接，所述的一级结晶器的循环液口依次通过一级循环泵和其中一外冷器与一级结晶器的循环液进口相连；

所述的二级结晶器的循环液口依次通过二级循环泵和另一外冷器与二级结晶器的循环液进口相连。

作为优选的，所述的一级结晶器和二级结晶器为OSLO型结晶器或DTB型结晶器。

作为优选的，所述的外冷器为立式固定管板式换热器或循环液冷却器，所述的外冷器采用乙二醇作为冷媒。

作为优选的，所述的氧化系统包括氧化池，所述的氧化池与臭氧发生器连通，并且所述的氧化池上还设置有紫外线LED灯，所述的氧化池内还填充有活性炭。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

Claims (9)

1.一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于，所述的系统包括预处理系统、纳滤膜系统、膜浓缩系统、蒸发结晶系统，

所述的预处理系统包括依次通过管路连接的反应池、循环泵、管式微滤膜组件、浓水弱酸树脂床；

所述的纳滤膜系统的进水口与浓水弱酸树脂床的出水口连通；

所述的纳滤膜系统的NF产水口与膜浓缩系统连接，所述的纳滤膜系统的NF浓水口与氧化系统连接；

所述的蒸发结晶系统包括第一氯化钠蒸发结晶单元、第二氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元、混合盐蒸发结晶单元，所述的第一氯化钠蒸发结晶单元的进水口与膜浓缩系统的出水口连接；

所述的硫酸钠蒸发结晶单元的进水口与氧化系统的出水口连接；

所述的混合盐蒸发结晶单元的进水口分别与第一氯化钠蒸发结晶单元、硫酸钠蒸发结晶单元的母液出口连接；

所述的混合盐蒸发结晶单元还与第二氯化钠蒸发结晶单元以及硫酸钠蒸发结晶单元连接；

所述的混合盐蒸发结晶单元采用两级冷冻结晶器，两级冷冻结晶器包括一级结晶器和二级结晶器、以及2台外冷器；

所述一级结晶器的出料口与二级结晶器的进料口连接，所述的一级结晶器的循环液口依次通过一级循环泵和其中一外冷器与一级结晶器的循环液进口相连；

所述的二级结晶器的循环液口依次通过二级循环泵和另一外冷器与二级结晶器的循环液进口相连。

2.根据权利要求1所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的第一氯化钠蒸发结晶单元通过第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元连接；

所述的第二氯化钠蒸发结晶单元与第二离心脱水机连接，所述的第一离心脱水机离心后的母液输入混合盐蒸发结晶单元，同时硫酸钠蒸发结晶单元结晶后的母液输入混合盐蒸发结晶单元。

3.根据权利要求2所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的第二离心脱水机还与喷雾干燥器和第一氯化钠蒸发结晶单元连接。

4.根据权利要求2所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的第一离心脱水机与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第一闪蒸器和第一板式换热器；

所述的硫酸钠蒸发结晶单元与混合盐蒸发结晶单元之间还设置有第二闪蒸器和第二板式换热器。

5.根据权利要求2所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的第一氯化钠蒸发结晶单元由第一蒸发器和第一结晶器串联构成；

所述的第二氯化钠蒸发结晶单元由第二蒸发器和第二结晶器串联构成。

6.根据权利要求2所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的硫酸钠蒸发结晶单元为MVR蒸发结晶器。

7.根据权利要求1所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的一级结晶器和二级结晶器为OSLO型结晶器或DTB型结晶器。

8.根据权利要求1所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的外冷器为立式固定管板式换热器或循环液冷却器，所述的外冷器采用乙二醇作为冷媒。

9.根据权利要求1所述的一种从高含盐废水回收结晶盐的系统，其特征在于：所述的氧化系统包括氧化池，所述的氧化池与臭氧发生器连通，并且所述的氧化池上还设置有紫外线LED灯，所述的氧化池内还填充有活性炭。

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