本發(fā)明屬于化工廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種一效四體mvr混鹽廢水分離裝置及分離方法。

背景技術(shù)：

在鹽化工、煤化工、濕法冶煉、制藥等領(lǐng)域的一些企業(yè)，會(huì)產(chǎn)生大量同時(shí)含有氯化鈉、硫酸鈉以及其它鹽分的高濃度混鹽廢水。對(duì)于這類(lèi)廢水的脫鹽處理，通常有以下幾種處理技術(shù)：一是直接蒸發(fā)結(jié)晶得到混鹽，這種技術(shù)工藝簡(jiǎn)單，但經(jīng)濟(jì)價(jià)值不高。二是鹽硝聯(lián)產(chǎn)的多效真空蒸發(fā)工藝，這項(xiàng)技術(shù)利用氯化鈉和硫酸鈉的溶解度關(guān)系，高溫得鹽（氯化鈉），低溫得硝（硫酸鈉），可以得到較高純度鹽產(chǎn)品和硝產(chǎn)品，但末效蒸汽被冷凝，造成能源的極大浪費(fèi)。三是鹽硝分離的mvr蒸發(fā)工藝，這個(gè)工藝與上述多效真空蒸發(fā)工藝一樣也是利用氯化鈉和硫酸鈉的溶解度關(guān)系，高溫得鹽，低溫得硝，不同之處在于二次蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后可循環(huán)使用。但這個(gè)工藝至少需要高溫和低溫兩硝蒸汽壓縮機(jī)，且低溫蒸汽壓縮機(jī)的體積流量非常大，無(wú)論是設(shè)備投資還是運(yùn)行能耗都很大。四是冷凍提硝工藝，即采用冷凍法使硫酸鈉結(jié)晶從而與氯化鈉分離，這個(gè)工藝?yán)鋬鰷囟鹊?，需要大循環(huán)量的低溫母液，系統(tǒng)能耗很高。五是膜法濃縮分離，利用納濾膜使廢水中的氯化鈉和硫酸鈉分離，然后結(jié)合蒸發(fā)結(jié)晶或冷凍結(jié)晶的方法可以得到較高純度的硫酸鈉和氯化鈉。其中，蒸發(fā)結(jié)晶或冷凍結(jié)晶裝置及其運(yùn)行方式直接決定鹽硝分離的效果以及整個(gè)工藝系統(tǒng)的投資和運(yùn)行成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)約成本、降低能耗的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置及分離方法，通過(guò)該裝置和方法可實(shí)現(xiàn)混鹽廢水零排放，并從中分離、回收高純度的鹽和無(wú)水硝。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，包括預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器和蒸汽壓縮機(jī)，所述預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽出口連接到同一效蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口，所述蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口蒸汽溫度為80~100℃。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，蒸汽壓縮機(jī)的出口分別連接預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，蒸汽壓縮機(jī)的出口分別連接預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口以及第二蒸汽壓縮機(jī)的入口，第二蒸汽壓縮機(jī)的出口連接雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，預(yù)濃縮蒸發(fā)器的物料出口連接鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口，鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接鹽離心機(jī)的入口，鹽離心機(jī)的母液出口分別連接鹽蒸發(fā)結(jié)晶器以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口；硝蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接硝離心機(jī)的入口，硝離心機(jī)的母液出口分別連接硝蒸發(fā)結(jié)晶器以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口；雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接雜鹽離心機(jī)的入口，雜鹽離心機(jī)的母液出口連接雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，預(yù)濃縮蒸發(fā)器的物料入口外接納濾膜的產(chǎn)水出口；硝蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口外接納濾膜的濃水出口；納濾膜的入口連接需要分離的混鹽廢水。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，預(yù)濃縮蒸發(fā)器為降膜蒸發(fā)器；鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器；鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器設(shè)有淘析柱。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，其中，蒸汽壓縮機(jī)、第二蒸汽壓縮機(jī)為羅茨壓縮機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)或高速離心壓縮機(jī)；蒸汽壓縮機(jī)、第二蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)出口溫差為10~18℃。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用上述分離裝置的一效四體mvr混鹽廢水分離方法，其采用的技術(shù)方案是：

一種一效四體mvr混鹽廢水分離方法，通過(guò)mvr工藝，納濾膜產(chǎn)水先由預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器濃縮結(jié)晶，后由鹽離心機(jī)洗滌分離得到鹽產(chǎn)品，納濾膜濃水先由硝蒸發(fā)結(jié)晶器濃縮結(jié)晶，后由硝離心機(jī)洗滌分離得到硝產(chǎn)品，鹽離心機(jī)母液和硝離心機(jī)母液先由雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器濃縮結(jié)晶，后由雜鹽離心機(jī)分離得到雜鹽；預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器中循環(huán)的二次蒸汽進(jìn)入同一效蒸汽壓縮機(jī)，經(jīng)同一效蒸汽壓縮機(jī)壓縮升溫后分流回用。

所述的一效四體mvr混鹽廢水分離方法，其中，納濾膜產(chǎn)水中的氯化鈉的質(zhì)量濃度與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比大于5.5；納濾膜濃水中的氯化鈉的質(zhì)量濃度與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比小于5.5。

本發(fā)明的有益效果如下。

1．本發(fā)明采用同一效蒸汽壓縮機(jī)對(duì)氯化鈉和硫酸鈉進(jìn)行mvr蒸發(fā)結(jié)晶，且蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口溫度為80~100℃，與以往采用高低溫兩效或多效蒸汽壓縮機(jī)進(jìn)行mvr蒸發(fā)結(jié)晶相比，大大降低了對(duì)壓縮機(jī)的流量和性能要求，從而達(dá)到了降低成本和運(yùn)行能耗的目的。

2．由于降膜蒸發(fā)器的換熱系數(shù)約為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器的2倍，本發(fā)明在納濾膜產(chǎn)水進(jìn)入鹽蒸發(fā)結(jié)晶器前先采用預(yù)濃縮蒸發(fā)器預(yù)濃縮，可以大幅度降低系統(tǒng)的總換熱面積以及運(yùn)行能耗。

3．針對(duì)混鹽廢水中含有的除氯化鈉、硫酸鈉之外的其它鹽分和高沸點(diǎn)組分，本發(fā)明采用雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行處理。通過(guò)雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器，一方面可以提高氯化鈉和無(wú)水硫酸鈉兩種產(chǎn)品的純度，另一方面可以實(shí)現(xiàn)廢水零排放，整個(gè)裝置除了固體鹽外，只有可以回用的冷凝水產(chǎn)生，無(wú)其它污水排放。

4、本發(fā)明的鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器設(shè)有淘析柱，通過(guò)淘析柱淘析、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶、離心機(jī)洗滌可生產(chǎn)出高質(zhì)量的工業(yè)鹽和工業(yè)無(wú)水硫酸鈉。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1和圖2所示，一種一效四體mvr混鹽廢水分離裝置，包括預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器和蒸汽壓縮機(jī)。其中，預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽出口與同一效蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口相連。

預(yù)濃縮蒸發(fā)器為降膜蒸發(fā)器，包括蒸發(fā)器本體、與蒸發(fā)器本體相連的氣液分離室。

鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器，包括換熱器、設(shè)有淘析柱的結(jié)晶分離器以及強(qiáng)制循環(huán)泵。其中，換熱器的加熱蒸汽入口為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口，換熱器的物料入口為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口，換熱器的物料出口與結(jié)晶分離器的物料入口相連。結(jié)晶分離器的二次蒸汽出口為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽出口，結(jié)晶分離器的物料出口為強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口。強(qiáng)制循環(huán)泵的入口和出口分別與結(jié)晶分離器的物料出口和換熱器的物料入口相連。

蒸汽壓縮機(jī)為羅茨壓縮機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)或高速離心壓縮機(jī)，蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口蒸汽溫度為80~100℃，進(jìn)出口溫差為10~18℃。

一效四體mvr混鹽廢水分離裝置物料管道的連接如下：

預(yù)濃縮蒸發(fā)器的物料入口外接納濾膜的產(chǎn)水出口，預(yù)濃縮蒸發(fā)器的物料出口連接鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口，鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接鹽離心機(jī)的入口，鹽離心機(jī)的母液出口分別連接鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口。

硝蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口外接納濾膜的濃水出口，硝蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接硝離心機(jī)的入口，硝離心機(jī)的母液出口分別連接硝蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口。

雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料入口外接鹽離心機(jī)、硝離心機(jī)以及雜鹽離心機(jī)的母液出口，雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的物料出口外接雜鹽離心機(jī)的入口。

一效四體mvr混鹽廢水分離裝置蒸汽管道的連接結(jié)合以下實(shí)施例子進(jìn)行說(shuō)明。

實(shí)施例1：

如圖1所示，預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽出口與同一效蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，蒸汽壓縮機(jī)的出口分別連接預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口。

實(shí)施例2：

如圖2所示，預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器、雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽出口與同一效蒸汽壓縮機(jī)的進(jìn)口相連，蒸汽壓縮機(jī)的出口分別連接預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口以及第二蒸汽壓縮機(jī)的入口，第二蒸汽壓縮機(jī)的出口連接雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽入口。

使用上述分離裝置的一效四體mvr混鹽廢水分離方法，具體實(shí)施方式如下。

1．混鹽廢水通過(guò)納濾膜，得到富含氯化鈉的產(chǎn)水以及富含硫酸鈉的濃水，其中，納濾膜產(chǎn)水中的氯化鈉的質(zhì)量濃度與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比大于5.5，納濾膜濃水中的氯化鈉的質(zhì)量濃度與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比小于5.5。

2．納濾膜產(chǎn)水經(jīng)換熱后進(jìn)入一效四體mvr混鹽廢水分離裝置的預(yù)濃縮蒸發(fā)器，先由預(yù)濃縮蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)溫度為80~100℃，當(dāng)預(yù)濃縮蒸發(fā)器中的氯化鈉接近飽和時(shí)，送至蒸發(fā)溫度為80~100℃的鹽蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)一步濃縮結(jié)晶。當(dāng)鹽蒸發(fā)結(jié)晶器中硫酸鈉接近飽和時(shí)，晶漿出料送至鹽離心機(jī)進(jìn)行固液分離，經(jīng)洗滌干燥處理后可以得到鹽產(chǎn)品。晶漿送至鹽離心機(jī)前也可以先經(jīng)鹽稠厚器提高晶體的粒度和晶漿的固含量。鹽離心機(jī)的離心母液一部分回流至鹽蒸發(fā)結(jié)晶器，另一部分則泵至雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器處理。

3．納濾膜濃水經(jīng)換熱后進(jìn)入一效四體mvr混鹽廢水分離裝置的硝蒸發(fā)結(jié)晶器進(jìn)行濃縮結(jié)晶，硝蒸發(fā)結(jié)晶器的蒸發(fā)溫度為80~100℃。當(dāng)硝蒸發(fā)結(jié)晶器中的氯化鈉接近飽和時(shí)，晶漿出料送至硝離心機(jī)進(jìn)行固液分離，經(jīng)洗滌干燥處理后可以得到硝產(chǎn)品。晶漿送至硝離心機(jī)前也可以先經(jīng)硝稠厚器提高晶體的粒度和晶漿的固含量。硝離心機(jī)的離心母液一部分回流至硝蒸發(fā)結(jié)晶器，另一部分則泵至雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器處理。

4．由于混鹽廢水中通常會(huì)含有除氯化鈉、硫酸鈉之外的其它鹽分以及有機(jī)物等高沸點(diǎn)組分，這些鹽分和有機(jī)物如果不斷在鹽蒸發(fā)結(jié)晶和硝蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程中循環(huán)積累，將一方面影響鹽產(chǎn)品和硝產(chǎn)品的純度，另一方面會(huì)導(dǎo)致物料的沸點(diǎn)溫升嚴(yán)重升高，影響氯化鈉和硫酸鈉的析出。為了避免上述情況，現(xiàn)有技術(shù)一般需要定期排出部分離心母液，無(wú)法實(shí)現(xiàn)廢水零排放。本發(fā)明采用雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器處理鹽離心母液和硝離心母液，經(jīng)蒸干處理后得到雜鹽，無(wú)其它污水排放。

5.預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器產(chǎn)生的80~100℃的二次蒸汽共同進(jìn)入同一臺(tái)蒸汽壓縮機(jī)，經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮溫度提高10~18℃后分流回到預(yù)濃縮蒸發(fā)器、鹽蒸發(fā)結(jié)晶器、硝蒸發(fā)結(jié)晶器以及雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器作為加熱蒸汽循環(huán)使用。當(dāng)混鹽廢水中含有高沸點(diǎn)雜鹽和組分導(dǎo)致物料的沸點(diǎn)溫升嚴(yán)重升高時(shí)，上述分流回到雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器的加熱蒸汽在進(jìn)入雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器前還需要進(jìn)入第二蒸汽壓縮機(jī)，經(jīng)第二蒸汽壓縮機(jī)壓縮、再提高10~18℃后再送至雜鹽蒸發(fā)結(jié)晶器。