申请日2019.03.05
公开(公告)日2019.05.28
IPC分类号C02F9/04; C02F103/34
摘要
本发明公开了一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，焦化废水的纳滤浓缩液进入调节池进行均质均量的调节，出水经过提升水泵进入高密沉淀池实现焦化废水纳滤浓缩液中硬度的去除，出水经过多介质过滤器实现剩余悬浮物的大部分去除，出水进入提升水池通过提升水泵和增压水泵进入超滤膜过滤系统;超滤膜产水进入超滤膜产水池，然后通过RO膜原水泵和高压泵进入RO膜系统进行浓缩，RO浓水通过电催化氧化系统去除浓缩的有机物后，出水进入高压纳滤分盐系统;含较高浓度SO42‑的高压纳滤浓缩液分别经过MVR蒸发结晶和冷冻结晶单元实现硫酸钠晶体盐的产出;含较高浓度Cl‑的高压纳滤产水则通过氯化钠结晶器实现氯化钠结晶盐的产出。
权利要求书
1.一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)焦化废水纳滤浓缩液进入调节池进行均质均量的调节;
(2)调节池出水经过提升水泵进入高密沉淀池实现焦化废水纳滤浓缩液中硬度的去除;
(3)高密沉淀池出水经过多介质过滤器实现剩余悬浮物的大部分去除;
(4)多介质过滤器出水进入提升水池，然后通过提升水泵和增压水泵进入超滤膜过滤系统，实现全部悬浮物和胶体类物质的去除;
(5)超滤膜产水进入超滤膜产水池，然后通过RO膜原水泵和高压泵进入RO膜系统进行浓缩，60%产水可实现直接回用，40%RO浓水则通过电催化氧化系统去除浓缩的有机物，提高后续结晶盐的纯度;
(6)电催化氧化系统出水进入高压纳滤分盐系统，利用纳滤膜的道南效应，实现多价阴离子SO42-的高效截留和Cl-的透过分离;
(7)含有较高浓度SO42-的高压纳滤浓缩液分别经过MVR蒸发结晶和冷冻结晶单元实现硫酸钠晶体盐的产出，纯度达到99%以上;
含有较高浓度Cl-的高压纳滤产水则通过氯化钠结晶器实现氯化钠结晶盐的产出，纯度达到98.5%以上。
2.根据权利要求1所述的一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，其特征在于，将含有较高浓度SO42-的高压纳滤浓缩液经过MVR蒸发结晶的母液和含有较高浓度Cl-的高压纳滤产水经过氯化钠结晶器的母液混合后，经过冷冻结晶单元得到芒硝，芒硝经过芒硝消融器处理以后，通过硫酸钠结晶器实现硫酸钠结晶盐的产出。
3.根据权利要求2所述的一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，其特征在于，所述硫酸钠结晶器产出的母液返回冷冻结晶单元循环使用。
4.根据权利要求1所述的一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，其特征在于，所述纳滤膜采用一级一段或一级多段的排列方式。
5.根据权利要求1所述的一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，其特征在于，所述冷冻结晶单元采用两级冷冻结晶器。
说明书
一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法
技术领域
本发明涉及焦化废水处理技术领域，具体是一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法。
背景技术
焦化废水是一种典型的有毒难降解有机废水。主要来自焦炉煤气初冷和焦化生产过程中的生产用水以及蒸汽冷凝废水。指煤炼焦、煤气净化、化工产品回收和化工产品精制过程中产生的废水。
焦化废水中污染物浓度高，难于降解，由于焦化废水中氮的存在，致使生物净化所需的氮源过剩，给处理达标带来较大困难;焦化废水排放量大，每吨焦用水量大于2.5t;废水危害大，焦化废水中多环芳烃不但难以降解，而且通常还是强致癌物质，对环境造成严重污染的同时也直接威胁到人类健康。
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”的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。
现有的相关专利技术方案用于实际案例时，结晶盐的回收率较低。按照现有实际的项目和中试情况来看，在保证盐的品质前提下，回收率普遍在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，同时也增大的外排杂盐量，无法达到分盐回收盐减少固体废弃物的目标。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术的不足，适应现实发展，提供一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种焦化废水纳滤浓缩液的分盐资源化方法，包括如下步骤：
(1)焦化废水纳滤浓缩液进入调节池进行均质均量的调节;
(2)调节池出水经过提升水泵进入高密沉淀池实现焦化废水纳滤浓缩液中硬度的去除;
(3)高密沉淀池出水经过多介质过滤器实现剩余悬浮物的大部分去除;
(4)多介质过滤器出水进入提升水池，然后通过提升水泵和增压水泵进入超滤膜过滤系统，实现全部悬浮物和胶体类物质的去除;
(5)超滤膜产水进入超滤膜产水池，然后通过RO膜原水泵和高压泵进入RO膜系统进行浓缩，60%产水可实现直接回用，40%RO浓水则通过电催化氧化系统去除浓缩的有机物，提高后续结晶盐的纯度;
(6)电催化氧化系统出水进入高压纳滤分盐系统，利用纳滤膜的道南效应，实现多价阴离子SO42-的高效截留和Cl-的透过分离;
(7)含有较高浓度SO42-的高压纳滤浓缩液分别经过MVR蒸发结晶和冷冻结晶单元实现硫酸钠晶体盐的产出，纯度达到99%以上;
含有较高浓度Cl-的高压纳滤产水则通过氯化钠结晶器实现氯化钠结晶盐的产出，纯度达到98.5%以上。
进一步，将含有较高浓度SO42-的高压纳滤浓缩液经过MVR蒸发结晶的母液和含有较高浓度Cl-的高压纳滤产水经过氯化钠结晶器的母液混合后，经过冷冻结晶单元得到芒硝，芒硝经过芒硝消融器处理以后，通过硫酸钠结晶器实现硫酸钠结晶盐的产出。
进一步，所述硫酸钠结晶器产出的母液返回冷冻结晶单元循环使用。
进一步，所述纳滤膜采用一级一段或一级多段的排列方式。
进一步，所述冷冻结晶单元采用两级冷冻结晶器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：
(1)基于焦化废水纳滤浓缩液高比例硫酸根离子、低比例氯离子的特点，通过浓缩、再次纳滤分盐及蒸发结晶实现浓水废盐资源化;
(2)基于焦化废水纳滤浓缩液高含盐量、高电流效率的特点，集成电催化氧化技术实现高盐废水的有机物脱除。
本发明方法具有操作简单、运行稳定、分盐效率高等特点，和现有分盐技术相比，实现了超高浓度含盐水分盐，并能达到高效分盐的效果，同时，大大降低能耗和运行成本。
