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發(fā)布時間:2020-12-12 07:27  
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一種高含鹽廢水的結晶處理方法,所處理的原水為高含鹽廢 水經過化學預處理、多級膜濃縮處理和高壓膜濃縮系統(tǒng)處理后所得的 氯化鈉濃水和硫酸鈉濃水,其特征在于:硫酸鈉濃水經過冷凍j晶系 統(tǒng)處理后,產出工業(yè)級芒硝和母液A,產生的母液A需要從系統(tǒng)中 排出,排出的母液A接入MVR系統(tǒng)進行蒸發(fā)結晶;
根據(jù)權利要求1或2所述的一種高含鹽廢水的結晶處理方法, 其特征在于:所述的母液A與所述的氯化鈉濃水混合均勻后一同進 入MVR系統(tǒng)進行蒸發(fā)結晶處理。
根據(jù)權利要求2所述的一種高含鹽廢水的結晶處理方法,其 特征在于:所述的循環(huán)次數(shù)至少三次。
一種高含鹽廢水的結晶處理裝置,包括:MVR系統(tǒng)和冷d結晶系統(tǒng),所述的MVR系統(tǒng)采用兩段串聯(lián)板式換熱器對進液管進來 的氯化鈉濃鹽水進行預熱處理,預熱后物料進入降膜換熱器,與壓縮 后升溫的蒸汽進行換熱,然后物料與蒸汽進入降膜分離器進x氣液分 離,分離后液體進入強制循環(huán)換熱器升溫升壓,而后在結晶分離器內 進行閃蒸,析出小顆粒晶體,析出的晶體由結晶分離器底部排料至離 心分離裝置,離心后的晶體打包,分離后的一部分母液B經加熱后 回系統(tǒng)繼續(xù)進行蒸發(fā)濃縮,一部分母液B通過排液口排出系統(tǒng)外;
蒸汽消耗3.9噸/小時,用電功率200KW/h
蒸汽按200元/噸,電費按0.6元/kw
則每小時能耗消耗費用共計900元/h
約合每立方水消耗的費用為90元。(不含離心機)
設備投資
主體設備投資350萬元(不含安裝及離心機部分)
MVR熱泵蒸發(fā)器 多效蒸發(fā)器組合工藝
工藝流程及原理
作為一種節(jié)能的蒸發(fā)器,MVR熱泵蒸發(fā)器一般采用的換熱器形式為降膜式蒸發(fā)工藝,適用于濃度低、無結晶、不容易結壁的物料,所以對于本物料系統(tǒng),在無結晶濃縮階段采用MVR蒸發(fā)器,在溶液結晶飽和的時候采用多效強制循環(huán)蒸發(fā)器組合工藝。
硫酸鈉的飽和濃度約為30%,因此采用MVR蒸發(fā)器需要控制出料濃度小于30%,即在濃度接近30%時須轉入多效蒸發(fā)結晶器繼續(xù)蒸發(fā)結晶。通過計算,在MVR蒸發(fā)器內蒸發(fā)出的水量要控制在2.2噸/小時左右,則在多效強制循環(huán)蒸發(fā)器內蒸發(fā)的水量約為2.5噸/小時左右。第二步、冷d結晶設兩級處理,末效溫度為-5℃,硫酸鈉以十水硫酸鈉和七水硫酸鈉的混合鹽結晶存在,結晶鹽再與原液進行稀釋升溫,結晶鹽呈熔融狀態(tài),再經過水泵轉至(5)中的二效分離器中進行再濃縮,提高純度。
(2)工藝特點
1)采用組合工藝可有效解決MVR蒸發(fā)器不能處理結晶物料的問題。
2)設備能耗較低,但設備投資相對較大。
(3)工藝能耗
1)第y級MVR濃縮4.4t/hr(蒸汽溫升8℃)蒸發(fā)器
設備成本:450萬元/套
運行成本:蒸汽消耗0.02噸/小時(機組密封補汽),蒸汽價格200元/噸,電耗220千瓦/時(主電機、循環(huán)泵、真空泵、凝水泵),平均電價0.6元/千瓦時;
每小時運行成本:0.04噸*200元/噸 220千瓦*0.6元/千瓦時=8 132=136元/小時;
約合處理每噸水的成本為32元。
2)第二級四效強制循環(huán)蒸發(fā)結晶器
運行成本:蒸汽消耗1.8噸/小時,電耗140KW/h
則每小時運行成本為1.8噸*200元/噸 140千瓦*0.6元/千瓦時=360 84=444元/小時;
約合處理每噸水的成本91元。
則每小時綜合成本為136 444=580元/小時,約合每立方水消耗的費用為58元(不含離心機能耗)。
冷卻結晶技術在廢水處理中的應用
結晶是化學生產中的基本和普通過程之一。結晶過程分為三大類:冷卻結晶,蒸發(fā)結晶和真空結晶。通過降低溫度,冷卻結晶基本上將溶質從晶體形式的飽和溶液中分離出來。該方法不會除去溶劑,但溶液將被冷卻成過飽和溶液。它也適用于溶解度隨溫度升高而明顯增加的物質。四、綜合評價由以上分析可以得出,設備能耗方面來考慮,采用冷d結晶與膜處理組合工藝,運行能耗最d,設備投資中等。冷卻結晶成為廣泛使用的工業(yè)結晶方法。
冷卻結晶技術的行業(yè)應用和優(yōu)勢
在工業(yè)中應用的冷卻結晶技術通過冷卻或冷凍熱飽和溶液來實現(xiàn)結晶。與蒸發(fā)結晶相比,冷卻結晶更適用于隨著溫度升高溶解度顯著增加的物質。這些物質包括氯化銨,磷酸鈉和芒硝。溫度和溶解度的系數(shù)變化很大。當溫度下降時,這些物質的溶解度也會降低,并形成過飽和溶液。由于其熱動力學不穩(wěn)定性,溶質將從溶液中結晶出來。冷卻結晶法利用溶液中各組分的溶解度隨溫度變化的差異(見圖1)來達到材料分離的目的。鹽水硫酸鈉廢水經過預熱冷凝水蒸發(fā)的過程,進入第y、第二效加熱器蒸發(fā)和冷凝。在工業(yè)應用中,冷卻結晶經常與濃縮技術結合,使溶液首先蒸發(fā)并濃縮形成飽和溶液。然后將飽和溶液冷卻并結晶,通過離心分離獲得溶質。