申请日2018.05.28
公开(公告)日2019.04.16
IPC分类号C02F9/04; C02F9/06; C02F9/10; C01F11/46
摘要
本实用新型公开了一种高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其包括调节池、预处理系统、沉淀系统及脱水干燥系统。本实用新型的优点在于，采用常温常压条件下进行的化学沉淀反应代替传统的高温蒸发结晶工艺实现了高含盐废水的零排放，同时副产高品质的氯化钠、工业沉淀硫酸钡或工业副产石膏，提高了副产经济价值，产物品质符合相关国家标准要求，品质好，市场空间大，提高生产企业的副产经济效益，副产经济效益可提高10%‑40%;结合了高盐废水处理与化工反应的优势;大幅减少蒸发结晶系统和高级氧化系统的投建，零排放系统整体设备投资费用可降低40%‑70%;同时，设备能耗也相应降低，与原系统相比，设备能耗可降低50%‑80%，能耗费用降低30%‑60%。
权利要求书
1.高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，其包括调节池、预处理系统、沉淀系统和脱水干燥系统，所述调节池的出口与所述预处理系统的进口连接，所述预处理系统的出口与所述沉淀系统的沉淀池的进口连接;所述沉淀池的固体出口与所述脱水干燥系统的脱水单元的进口连接，所述脱水干燥系统的干燥单元的出口与成品储罐的进口连接。
2.根据权利要求1所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，所述预处理系统依次包括高密度沉淀池、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂设备及除碳器，所述高密度沉淀池的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接，所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接，所述反渗透系统的进口处设有在线电导率仪，所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂设备的进口连接，所述离子交换树脂设备的出口与所述除碳器的进口连接;所述反渗透系统的进口与所述反渗透系统的浓水出口之间还连接有提浓旁路管，所述提浓旁路管上设有提浓旁通阀，所述在线电导率仪与控制器信号连接，所述控制器分别与所述反渗透系统、所述提浓旁通阀信号连接。
3.根据权利要求1所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，所述沉淀系统包括所述沉淀池、投加仓和控制器，所述沉淀池的进口设有在线硫酸根离子检测仪，所述沉淀池内设有搅拌装置，所述投加仓的出口处设有称重阀，所述在线硫酸根离子检测仪的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述称重阀的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端还通过延时器与所述搅拌装置的信号输入端连接。
4.根据权利要求1所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，所述脱水干燥系统依次包括脱水单元和干燥单元，所述脱水单元的固体出口与所述干燥单元的进口连接，所述脱水单元的滤液出口、所述干燥单元的冷凝液出口均与所述调节池的进口连接。
5.根据权利要求2所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，其还包括有纳滤系统，所述纳滤系统的进口与所述除碳器的出口连接，所述纳滤系统的进口处设有纳滤在线氯离子检测仪和纳滤在线硫酸根离子检测仪，所述纳滤系统的进口与所述纳滤系统的浓水出口之间还连接有分离旁路管，所述分离旁路管上设有分离旁通阀，所述纳滤在线氯离子检测仪和所述纳滤在线硫酸根离子检测仪分别与所述控制器信号连接，所述控制器分别与所述纳滤系统、所述分离旁通阀信号连接。
6.根据权利要求4所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，所述脱水单元为旋流分离器、带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机或真空皮带脱水机中的任意一种;所述干燥单元为闪蒸干燥机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机或双锥形回转真空干燥机中的任意一种。
7.根据权利要求4所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，所述脱水干燥系统为真空脱水干燥机，所述脱水单元为所述真空脱水干燥机的脱水系统，所述干燥单元为所述真空脱水干燥机的干燥系统。
8.根据权利要求1所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，其还包括有深度浓缩系统，所述沉淀池的出口与所述深度浓缩系统的进口连接，所述深度浓缩系统包括高压平板膜系统、高压反渗透系统、电渗析系统、正渗透系统、MVR蒸发系统、TVR蒸发系统或多效蒸发系统中的任意一种或几种的组合，所述深度浓缩系统的出口与氯化钠蒸发结晶器的进口连接，所述氯化钠蒸发结晶器固体出口与氯化钠储罐的进口连接。
9.根据权利要求5所述的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其特征在于，其还包括有深度浓缩系统，所述纳滤系统的产水出口与所述深度浓缩系统的进口连接，所述深度浓缩系统包括高压平板膜系统、高压反渗透系统、电渗析系统、正渗透系统、MVR蒸发系统、TVR蒸发系统或多效蒸发系统中的任意一种或几种的组合，所述深度浓缩系统的出口与氯化钠蒸发结晶器的进口连接，所述氯化钠蒸发结晶器固体出口与氯化钠储罐的进口连接。
说明书
高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统
技术领域：
本实用新型涉及工业废水处理领域，特别涉及一种高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统。
背景技术：
发展煤化工产业是中国能源战略转型的必由之路，这是我国能源资源禀赋现状和能源革命大背景所决定的。我国煤炭资源和水资源呈负相关关系，以黄河中上游的山西、陕西、宁夏、内蒙古4省区为例，这里煤炭资源占有量为全国总量的67%，但这里水资源仅仅占全国水资源的3.85%，因此水资源成为限制煤化工产业发展的关键因素。
近年来，为了打破天然水资源对煤化工产业的制约，我国重点发展废水零排放技术，随着技术的进步和技术难点的不断攻克，目前煤化工含盐废水分质盐资源化循环利用技术应可以实现98%的水资源回用，同时副产高品质结晶盐。其中，氯化钠结晶盐纯度满足GB/T5462-2015《工业盐》标准中的精制工业盐一级品标准，硫酸钠结晶盐纯度满足GB/T6009-2014《工业无水硫酸钠》Ⅰ类一等品标准。
煤化工含盐废水分质盐资源化循环利用技术中，纳滤结合蒸发结晶的零排放分盐零排放方法因处理效果好、资源化程度高，得到行业内的普通认可，其流程大致如下：高含盐工业废水经预处理系统2和纳滤系统3处理后，纳滤系统3产水经产水深度浓缩系统9处理后进入氯化钠蒸发结晶器6，得到氯化钠;纳滤系统3浓水经高级氧化系统11处理后进入浓水深度浓缩系统12处理，浓水深度浓缩系统12处理后进入冷冻结晶器13进行处理，冷冻结晶器13处理所得产水进入氯化钠蒸发结晶器6，得到氯化钠，所得浓缩液进入硫酸钠蒸发结晶器14，得到硫酸钠。但在实际实施过程中仍存在如下问题：1、纳滤浓水侧硫酸根含量高，且含盐废水浓度持续升高，造成纳滤浓水侧深度浓缩膜系统运行压力高、回收率低、产水水质波动大、结晶盐品质不稳定等;2、处理所得的产物硫酸钠结晶盐，由于其天然矿产丰富，本身价值较低，再加之运输成本、客户认可度的影响，使得硫酸钠结晶盐的市场销路不畅，大多数的硫酸钠结晶盐采取免费外送的方式处理;3、需要投建蒸发结晶系统和高级氧化系统，以满足废水零排放处理的需要，整体零排放系统设备投资费用高，能耗高，运行成本高，且蒸发结晶系统属于高温高压设备，运行风险较大。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种设备投资低、建设周期短、分盐零排放产物销路好的高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统。
本实用新型由如下技术方案实施：高含盐工业废水沉淀分盐零排放系统，其包括调节池、预处理系统、沉淀系统和脱水干燥系统，所述调节池的出口与所述预处理系统的进口连接，所述预处理系统的出口与所述沉淀系统的沉淀池的进口连接;所述沉淀池的固体出口与所述脱水干燥系统的脱水单元的进口连接，所述脱水干燥系统的干燥单元的出口与成品储罐的进口连接。
进一步的，所述预处理系统依次包括所述高密度沉淀池、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂设备及除碳器，所述高密度沉淀池的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接，所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接，所述反渗透系统的进口处设有在线电导率仪，所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂设备的进口连接，所述离子交换树脂设备的出口与所述除碳器的进口连接;所述反渗透系统的进口与所述反渗透系统的浓水出口之间还连接有提浓旁路管，所述提浓旁路管上设有提浓旁通阀，所述在线电导率仪与控制器信号连接，所述控制器分别与所述反渗透系统、所述提浓旁通阀信号连接。
进一步的，所述沉淀系统包括所述沉淀池、投加仓和控制器，所述沉淀池的进口设有在线硫酸根离子检测仪，所述沉淀池内设有搅拌装置，所述投加仓的出口处设有称重阀，所述在线硫酸根离子检测仪的信号输出端与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述称重阀的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端还通过延时器与所述搅拌装置的信号输入端连接。
进一步的，所述脱水干燥系统依次包括脱水单元和干燥单元，所述脱水单元的固体出口与所述干燥单元的进口连接，所述脱水单元的滤液出口、所述干燥单元的冷凝液出口均与所述调节池的进口连接。
进一步的，其还包括有纳滤系统，所述纳滤系统的进口与所述除碳器的出口连接，所述纳滤系统的进口处设有纳滤在线氯离子检测仪和纳滤在线硫酸根离子检测仪，所述纳滤系统的进口与所述纳滤系统的浓水出口之间还连接有分离旁路管，所述分离旁路管上设有分离旁通阀，所述纳滤在线氯离子检测仪和所述纳滤在线硫酸根离子检测仪分别与所述控制器信号连接，所述控制器分别与所述纳滤系统、所述分离旁通阀信号连接。
进一步的，所述脱水单元为旋流分离器、带式压滤脱水机、离心压滤脱水机、板框压滤机或真空皮带脱水机中的任意一种;所述干燥单元为闪蒸干燥机、气流干燥机、多级螺旋干燥机、滚筒刮板干燥机或双锥形回转真空干燥机中的任意一种。
进一步的，所述脱水干燥系统为真空脱水干燥机，所述脱水单元为所述真空脱水干燥机的脱水系统，所述干燥单元为所述真空脱水干燥机的干燥系统。
进一步的，其还包括有深度浓缩系统，所述沉淀池的出口与所述深度浓缩系统的进口连接，所述深度浓缩系统包括高压平板膜系统、高压反渗透系统、电渗析系统、正渗透系统、MVR蒸发系统、TVR蒸发系统或多效蒸发系统中的任意一种或几种的组合，所述深度浓缩系统的出口与氯化钠蒸发结晶器的进口连接，所述氯化钠蒸发结晶器固体出口与氯化钠储罐的进口连接。
进一步的，其还包括有深度浓缩系统，所述纳滤系统的产水出口与所述深度浓缩系统的进口连接，所述深度浓缩系统包括高压平板膜系统、高压反渗透系统、电渗析系统、正渗透系统、MVR蒸发系统、TVR蒸发系统或多效蒸发系统中的任意一种或几种的组合，所述深度浓缩系统的出口与氯化钠蒸发结晶器的进口连接，所述氯化钠蒸发结晶器固体出口与氯化钠储罐的进口连接。
本实用新型的优点：1、采用常温常压条件下进行的化学沉淀反应代替传统的高温蒸发结晶工艺实现了高含盐废水的零排放，同时副产高品质的氯化钠、工业沉淀硫酸钡或工业副产石膏，提高了副产经济价值，产物品质符合相关国家标准要求，品质好，市场空间大，提高生产企业的副产经济效益，副产经济效益可提高10%-40%;结合了高盐废水处理与化工反应的优势;2、大幅减少蒸发结晶系统和高级氧化系统的投建，零排放系统整体设备投资费用可降低40%-70%;同时，设备能耗也相应降低，与原系统相比，设备能耗可降低50%-80%，能耗费用降低30%-60%。
