煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備的制作方法
【專利摘要】一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備，采用特殊的物料膜濃縮分離、除雜、脫氣、氧化的技術對煤化工高鹽水進行純化處理，并對其進行蒸發(fā)結晶，回收工業(yè)鹽，不僅保護了環(huán)境，而且變廢為寶，實現(xiàn)了資源化利用，經濟效果顯著。
【專利說明】煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于煤化工廢水處理【技術領域】，具體講就是涉及一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)代煤化工業(yè)是以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體產品，并進一步加工成一系列化工產品的新型工業(yè)。它主要包括煤的氣化、煤的液化、焦油化學、電石乙炔化學，近幾年來，煤化工產業(yè)發(fā)展迅速，但是，由于煤化工產業(yè)需要消耗大量用水，隨之帶來的水資源再利用與環(huán)境保護問題日益突出，尤其是處于多旱少雨的地區(qū)較為突出。因此，煤化工的環(huán)保問題亟待需要解決。
[0003]要解決煤化工的環(huán)保問題，首先要解決煤化工高鹽水處理與排放問題。煤化工高鹽水中的鹽分主要來自于循環(huán)水、除鹽水制備過程帶入和濃縮、以及工業(yè)廢水處理與再利用過程中添加的各種藥劑和產生的濃鹽水。煤化工高鹽水總體呈現(xiàn)排放量大、水質變化小、含鹽量穩(wěn)定且普遍較高，尤其是氯離子含量較高，其組成形式主要以有機物和無機鹽類形式存在為主，其中，NH/-N含量較低，COD 一般在200?800mg/L，TDS可達到50000?80000mg/L,水體感觀性狀良好，清澈透底、無明顯異味，但色度較高，鈣鎂硅等含量高，且含有硫酸根、磷酸根、碳酸根等易結垢的離子。
[0004]目前，高鹽水處理工藝通常采用自然蒸發(fā)、熱蒸發(fā)技術以及兩種技術的組合工藝三大類，其中，采用采用自然蒸發(fā)，占地面積大，受天氣、降雨和影響較大，鹽的結晶和處理都困難，產生的廢鹽成分復雜，含大量有毒有害物質。采用熱蒸發(fā)易造成設備的結垢、腐蝕等，而且結晶鹽作為固體填埋的風險大，二次污染嚴重，不能夠資源化利用。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的煤化工高鹽水處理效率低，容易造成環(huán)境污染的技術缺陷，提供一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備，采用特殊的物料膜濃縮分離、除雜、脫氣、氧化的技術對煤化工高鹽水進行純化處理，并對其進行蒸發(fā)結晶，回收工業(yè)鹽，不僅保護了環(huán)境，而且變廢為寶，實現(xiàn)了資源化利用，經濟效果顯著。
[0006]技術方案
[0007]為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明設計一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于，它包括以下幾個步驟:
[0008]第一步物料膜分離，將煤化工高鹽水進行濃縮分離，得到產水與有機濃液；
[0009]第二步除雜，將第一步得到的產水進行除雜，得到除雜出水和污泥；
[0010]第三步脫氣，將第二步得到的除雜出水進行CO2酸性氣體脫除的處理，得到脫氣出水；
[0011]第四步氧化，將第三步得到的脫氣出水進行化學氧化，得到氧化出水；
[0012]第五步蒸發(fā)結晶，將第四步得到的氧化出水進行蒸發(fā)濃縮、分離、干燥，得到回用水和工業(yè)鹽。
[0013]進一步，所述第一步中將煤化工高鹽水進行濃縮分離時是在10?30bar的壓力條件下進行，濃縮和分離有機物，降低COD含量和色度。
[0014]進一步，所述第二步中去除物料膜產水及蒸發(fā)排污水中的PO43' CO廣、SS、膠體、COD、氟、總娃、|丐鎂鋇銀金屬離子。
[0015]進一步，所述第三步中將除雜出水進行脫除CO2酸性氣體具體的處理方法是首先通過調節(jié)廢水PH使鹽水中CO廣、HCO3-揮發(fā)性弱酸根以氣態(tài)形式存在；然后進行脫氣處理，水中的CO2迅速溢出。
[0016]進一步，所述第四步將將脫氣出水進行氧化處理具體方法是首先通過對部分廢水進行電化學處理產生高效氧化劑，然后和未處理的廢水混合進行氧化處理，充分氧化分解小分子有機物并降低有機物含量和色度。
[0017]用于上述煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，其特征在于:它包括物料膜系統(tǒng)、除雜設備、脫氣設備、氧化設備、蒸發(fā)結晶系統(tǒng)；附屬設備包括原水池、第一進水泵、精密過濾器、高壓泵、物料膜組件、中間水池、第二進水泵、第一攪拌機、PH控制器、第二攪拌機、ORP監(jiān)控器、蒸發(fā)罐、結晶罐、離心分離器、干燥器、產水池、污泥處理系統(tǒng)、濃水池、工業(yè)鹽回收袋；
[0018]所述原水池輸出端連接精密過濾器，原水箱與精密過濾器連接管路上裝有進水泵，精密過濾器輸出端連接到物料膜組件，精密過濾器與物料膜組件連接管路上裝有高壓泵，物料膜組件的濃縮液輸出端連接到濃水池，透過液出口端連接到中間水箱；中間水箱輸出端與除雜設備連接，連接管路上裝有第二進水泵；除雜設備污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)，清液輸出端連接脫氣設備；脫氣設備輸出端連接氧化設備；氧化設備輸出端連接蒸發(fā)結晶系統(tǒng)；蒸發(fā)結晶系統(tǒng)蒸發(fā)排污水輸出端連接回中間水箱，工業(yè)鹽輸出端連接工業(yè)鹽回收箱，出水端連接產水池。
[0019]進一步，所述物料膜系統(tǒng)兩端均接有膜清洗設備，且內均裝有循環(huán)泵。
[0020]進一步，所述除雜設備內設有攪拌機和反應設備，加藥泵、排泥泵、堰槽設備；
[0021]所述脫氣設備內設有pH控制器及加藥設備；
[0022]所述氧化設備內設有攪拌機、ORP監(jiān)控器及加藥泵、pH控制器。
[0023]進一步，所述蒸發(fā)結晶系統(tǒng)包括蒸發(fā)罐、結晶罐、離心分離器、干燥器，蒸發(fā)罐輸出端連接結晶罐，結晶罐18輸出端連接離心分離器，離心分離器輸出端連接干燥器。
[0024]有益效果
[0025]本發(fā)明提供的煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝及其專用設備，采用特殊的物料膜濃縮分離、除雜、脫氣、氧化的技術對煤化工高鹽水進行純化處理，并對其進行蒸發(fā)結晶，回收工業(yè)鹽，不僅保護了環(huán)境，而且變廢為寶，實現(xiàn)了資源化利用，經濟效果顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]附圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。
[0027]附圖2是本發(fā)明的設備連接關系示意圖。

【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明做進一步說明。
[0029]實施例
[0030]如附圖2所示，用于上述煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，它包括物料膜系統(tǒng)1、除雜設備2、脫氣設備3、氧化設備4、蒸發(fā)結晶系統(tǒng)5 ;附屬設備包括原水池6、第一進水泵7、精密過濾器8、高壓泵9、物料膜組件10、中間水池11、第二進水泵12、第一攪拌機13、pH控制器14、第二攪拌機15、ORP監(jiān)控器16、蒸發(fā)罐17、結晶罐18、離心分離器19、干燥器20、產水池21、污泥處理系統(tǒng)22、濃水池23、工業(yè)鹽回收袋24 ；
[0031 ] 所述原水池6輸出端連接精密過濾器8，原水箱6與精密過濾器8連接管路上裝有進水泵7，精密過濾器8輸出端連接到物料膜組件10，精密過濾器8與物料膜組件10連接管路上裝有高壓泵9，物料膜組件10的濃縮液輸出端連接到濃水池23，透過液出口端連接到中間水箱11 ;中間水箱11輸出端與除雜設備2連接，連接管路上裝有第二進水泵12 ;除雜設備2污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)22，清液輸出端連接脫氣設備3 ;脫氣設備3輸出端連接氧化設備4 ;氧化設備4輸出端連接蒸發(fā)結晶系統(tǒng)5 ;蒸發(fā)結晶系統(tǒng)5蒸發(fā)排污水輸出端連接回中間水箱11，工業(yè)鹽輸出端連接工業(yè)鹽回收箱24，出水端連接產水池21。
[0032]所述物料膜系統(tǒng)10兩端均接有膜清洗設備，且內均裝有循環(huán)泵。
[0033]所述除雜設備2內設有攪拌機和反應設備13，加藥泵、排泥泵、堰槽設備；
[0034]所述脫氣設備3內設有pH控制器14及加藥設備；
[0035]所述氧化設備4內設有攪拌機15、ORP監(jiān)控器16及加藥泵、pH控制器。
[0036]所述蒸發(fā)結晶系統(tǒng)5包括蒸發(fā)罐17、結晶罐18、離心分離器19、干燥器20，蒸發(fā)罐17輸出端連接結晶罐18，結晶罐18輸出端連接離心分離器19，離心分離器19輸出端連接干燥器20。
[0037]如附圖1所示，利用上述專用設備進行煤化工廢水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的過程如下:
[0038]第一步，將煤化工高鹽水泵入物料膜系統(tǒng)，利用物料膜截留大分子有機物，基本不截留鹽分的特性，在10-30bar的壓力條件下，對有機物進行濃縮分離，產生的濃水直接摻入動力煤焚燒或回生化系統(tǒng)或回濃鹽水處理系統(tǒng)，產水進入除雜系統(tǒng)。
[0039]第二步，將第一步中物料膜系統(tǒng)產水進入除雜系統(tǒng)，通過加入化學藥劑和膜分離的方法，去除廢水及蒸發(fā)排污水中的PO43'CO廣、SS、膠體、C0D、氟、總硅、I丐鎂鋇鍶等金屬離子，雜質以污泥的形式進入污泥處理系統(tǒng)，出水進入脫氣系統(tǒng)。
[0040]第三步，將第二步中除雜系統(tǒng)出水進入脫氣系統(tǒng)，先通過調節(jié)廢水pH使鹽水中CO32-等揮發(fā)性弱酸根基本上以氣態(tài)形式存在，然后經脫氣后，水中的CO2等迅速地溢出，出水進入氧化系統(tǒng)。
[0041 ] 第四步,將第三步中除雜系統(tǒng)出水進入氧化系統(tǒng),通過加入氧化劑，對廢水中的還原性有機物進行氧化，進一步去除廢水中的有機物污染物，出水進入蒸發(fā)結晶系統(tǒng)。
[0042]第五步，將第四步中氧化系統(tǒng)出水進入蒸發(fā)結晶系統(tǒng)，以低壓飽和蒸汽作為加熱熱源，將一次產生的蒸汽進行循環(huán)利用，經過蒸發(fā)濃縮、分離、干燥，得到NaCl、Na2SO4工業(yè)鹽，工業(yè)鹽濃度均大于92 %，若原進水硝態(tài)氮含量較高時，還可以分離得到NaNO3工業(yè)鹽，工業(yè)鹽濃度大于85%，且工業(yè)鹽白度均達到工業(yè)級標準，可進行資源回收。
[0043]本發(fā)明首先采用特殊物料膜分離技術對高鹽水進行濃縮分離，得到的濃水摻入動力煤燃燒，或回生化系統(tǒng)或回濃鹽水處理系統(tǒng)，出水進行除雜，去除PO43' CO廣、SS、膠體、C0D、氟、總硅、鈣鎂鋇鍶等金屬離子，雜質以污泥的形式進入污泥處理系統(tǒng)，出水經脫氣系統(tǒng)脫除CO2等酸性氣體，脫氣后的出水經蒸發(fā)結晶系統(tǒng)進行蒸發(fā)濃縮、分離、干燥，得到工業(yè)鹽。經過本技術處理后的高鹽水，出水達到回用水標準，工業(yè)鹽純度、白度均達到工業(yè)鹽標準，可資源回收，避免了傳統(tǒng)的高鹽水處理技術中膜容易污堵、結垢，以及污染物以一種形式轉化為另一種形式的問題，實現(xiàn)了高鹽水處理的減量化、無害化和資源化的目的。
【權利要求】
1.一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于，它包括以下幾個步驟: (1)物料膜分離，將煤化工高鹽水進行濃縮分離，得到產水與有機濃液； (2)除雜，將步驟(I)得到的產水進行除雜，得到除雜出水和污泥； (3)脫氣，將步驟(2)得到的除雜出水進行CO2酸性氣體脫除的處理，得到脫氣出水； (4)氧化，將步驟(3)得到的脫氣出水進行化學氧化，得到氧化出水； (5)蒸發(fā)結晶，將步驟(4)得到的氧化出水進行蒸發(fā)濃縮、分離、干燥，得到回用水和工業(yè)鹽。
2.如權利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于:所述步驟(I)中將煤化工高鹽水進行濃縮分離時是在10?30bar的壓力條件下進行，濃縮和分離有機物，降低COD含量和色度。
3.如權利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于:所述步驟(2)中去除物料膜產水及蒸發(fā)排污水中的PO43' CO廣、SS、膠體、C0D、氟、總硅、鈣鎂鋇鍶金屬離子。
4.如權利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于:所述步驟(3)中將除雜出水進行脫除CO2酸性氣體具體的處理方法是首先通過調節(jié)廢水pH使鹽水中CO廣、HC03_揮發(fā)性弱酸根以氣態(tài)形式存在，然后進行脫氣處理，水中的CO2迅速溢出。
5.如權利要求1所述的一種煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝，其特征在于:所述步驟(4)中將脫氣出水進行氧化處理具體方法是首先通過對部分廢水進行電化學處理產生高效氧化劑，然后和未處理的廢水混合進行氧化處理，充分氧化分解小分子有機物并降低有機物含量和色度。
6.用于上述煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，其特征在于:它包括物料膜系統(tǒng)(I)、除雜設備(2)、脫氣設備(3)、氧化設備(4)、蒸發(fā)結晶系統(tǒng)(5)，原水池(6)、第一進水泵(7)、精密過濾器(8)、高壓泵(9)、物料膜組件(10)、中間水池(11)、第二進水泵(12)、第一攪拌機(13)、pH控制器(14)、第二攪拌機(15)、0RP監(jiān)控器(16)、蒸發(fā)罐(17)、結晶罐(18)、離心分離器(19)、干燥器(20)、產水池(21)、污泥處理系統(tǒng)(22)、濃水池(23)、工業(yè)鹽回收袋(24)； 所述原水池(6)輸出端連接精密過濾器(8)，原水箱(6)與精密過濾器(8)連接管路上裝有進水泵(7)，精密過濾器(8)輸出端連接到物料膜組件(10)，精密過濾器(8)與物料膜組件(10)連接管路上裝有高壓泵(9)，物料膜組件(10)的濃縮液輸出端連接到濃水池(23)，透過液出口端連接到中間水箱(11)，中間水箱(11)輸出端與除雜設備⑵連接，連接管路上裝有第二進水泵(12)，除雜設備(2)污泥輸出端連接污泥處理系統(tǒng)(22)，清液輸出端連接脫氣設備(3)，脫氣設備(3)輸出端連接氧化設備(4)，氧化設備(4)輸出端連接蒸發(fā)結晶系統(tǒng)(5)，蒸發(fā)結晶系統(tǒng)(5)蒸發(fā)排污水輸出端連接回中間水箱(11)，工業(yè)鹽輸出端連接工業(yè)鹽回收箱(24)，出水端連接產水池(21)。
7.如權利要求5所述的煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，其特征在于:所述物料膜系統(tǒng)(10)兩端均接有膜清洗設備，且內均裝有循環(huán)泵。
8.如權利要求5所述的煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，其特征在于:所述除雜設備(2)內設有攪拌機和反應設備(13)，加藥泵、排泥泵、堰槽設備； 所述脫氣設備⑶內設有PH控制器(14)及加藥設備； 所述氧化設備(4)內設有攪拌機(15)、ORP監(jiān)控器(16)及加藥泵、pH控制器。
9.如權利要求5所述的煤化工高鹽水純化和蒸發(fā)結晶回收工藝的專用設備，其特征在于:所述蒸發(fā)結晶系統(tǒng)(5)包括蒸發(fā)罐(17)、結晶罐(18)、離心分離器(19)、干燥器(20)，蒸發(fā)罐(17)輸出端連接結晶罐(18)，結晶罐(18)輸出端連接離心分離器(19)，離心分離器(19)輸出端連接干燥器(20)。
【文檔編號】C01D5/00GK104402156SQ201410526654
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權日:2014年9月30日
【發(fā)明者】蘭建偉, 潘文剛, 江晶, 蘇志峰, 夏俊方, 張水水, 趙劍鋒, 徐文軍, 陸魁, 肖龍博 申請人:深圳能源資源綜合開發(fā)有限公司, 上海晶宇環(huán)境工程有限公司