冷凍結(jié)晶技術(shù)+膜過濾組合工藝處理硫酸鈉廢水的優(yōu)越性

冷凍結(jié)晶技術(shù)+膜過濾組合工藝處理硫酸鈉廢水的優(yōu)越性冷凍結(jié)晶技術(shù)+膜過濾組合工藝處理硫酸鈉廢水的優(yōu)越性在化工企業(yè)中，有許多廢水是含較高濃度的硫酸鈉廢水，因含鹽量較高無法直接進行生化處理，因此一般采用多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)，得到無水硫酸鈉固廢，冷凝水回用或進一步處理；近些年隨著MVR熱泵蒸發(fā)器的興起，因其較低的處理能耗得到較多推崇，但是由于壓縮風(fēng)機均為進口設(shè)備，投資較高。那么，究竟有沒有一個投資相對更小、處理能耗更低的工藝路線呢。針對硫酸鈉的物料特性，其既可以通過蒸發(fā)得到無水硫酸鈉結(jié)晶，又可以通過冷凍得到含十個結(jié)晶水的芒硝（即十水硫酸鈉）；同時，隨著膜濃縮技術(shù)的進步，通過膜濃縮可以將原料液及結(jié)晶母液濃度提升至15%左右，因此我們獨辟蹊徑，采用膜濃縮及冷凍結(jié)晶脫硝組合工藝，得到芒硝晶體及膜過濾得到的潔凈水。那么，這種組合結(jié)晶的工藝和多效蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)、MVR蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)相比，在投資及能耗上究竟有多大優(yōu)勢及合理性呢，就此，我們以日處理200噸含量為18%的硫酸鈉廢水為例，進行具體比較。一、 設(shè)計條件：每天處理200m3其中含硫酸鈉18%，比重為1131kg/m3,按每天運行20小時計。來料溫度200C二、 設(shè)備選型根據(jù)硫酸鈉的特性及本系統(tǒng)廢水中硫酸鈉的含量，可選用下列幾種處理方式1） 通過冷凍結(jié)晶+膜濃縮組合處理工藝得到十水硫酸鈉與純水。2） 通過多效強制循環(huán)蒸發(fā)工藝得到硫酸鈉。3） 通過熱泵+多效強制循環(huán)蒸發(fā)組合處理工藝得到硫酸鈉。三、各處理工藝介紹1、冷凍結(jié)晶+膜濃縮組合處理工藝（1） 工藝流程200C的物料溶液通過連續(xù)冷凍結(jié)晶器通過不斷冷卻產(chǎn)生過飽和度從而得到十水硫酸鈉警惕，出料泵取出的晶漿經(jīng)稠厚器進一步消除飽和度后進入離心機固液分離后，固體進入下工序，母液進入膜過濾工序進行再濃縮，可將母液濃度提升至15%左右，濃縮后的純水進入生產(chǎn)工序回用，濃縮液進入結(jié)晶器繼續(xù)參與結(jié)晶。通過結(jié)晶得到十水硫酸鈉作為固體產(chǎn)品與純水，母液則通過膜濃縮在體系內(nèi)循環(huán)繼續(xù)參與結(jié)晶。（2） 工藝特點：1） 為了使晶體有更好的生長環(huán)境和更高的收率、更低的能耗，采用本方案采用母液預(yù)冷+冷凍水冷卻結(jié)晶。采用預(yù)冷換熱，可以有效利用能量，運行費用低，操作穩(wěn)定性好。2） 配大流量、低揚程、低轉(zhuǎn)速的軸流泵作為循環(huán)動力，可以使物料均勻冷卻，避免產(chǎn)生大量細晶核。并防止了循環(huán)晶漿中的晶粒與循環(huán)泵的葉輪高速碰撞而出現(xiàn)大量二次成核現(xiàn)象。3） 根據(jù)結(jié)晶數(shù)據(jù)曲線及結(jié)晶要求，結(jié)晶器采用了外冷式的Krystal分級結(jié)晶器。4） 本裝置可采用人工控制或自動控制，操作簡單、穩(wěn)定。5） 可充分利用冷量，能量消耗低。（3） 工藝能耗冷凍機組功率消耗：440Kw/h其他設(shè)備功率消耗（不含離心機功率）：80Kw/h。電費按0.6元/kw，則每小時的總能量消耗為：312元/小時，約合處理每立方水的成本為：31.2元。（4）結(jié)晶器設(shè)備投資結(jié)晶器主體設(shè)備投資318萬元（不含安裝、離心機及膜處理部分）2、多效強制循環(huán)蒸發(fā)工藝（1） 工藝流程采用四效強制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶工藝，順流操作，即溶液流向為：原料液一一效一二效一三效一四效一濃縮液排出。生蒸汽則首先進入一效蒸發(fā)器加熱室的殼程，冷凝水回鍋爐，一效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽則進入二效蒸發(fā)器的殼程作為二效加熱室的加熱蒸汽，冷凝后冷凝水進入三效加熱室閃蒸；二效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽作為三效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，冷凝水進入三效加熱室閃蒸；三效蒸發(fā)器蒸發(fā)出的二次蒸汽作為四效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，冷凝水進入四效加熱室閃蒸；四效的乏汽由間接冷凝器冷凝，不凝氣體由真空泵排出。通過本多效蒸發(fā)結(jié)晶工藝，可分別得到硫酸鈉與蒸發(fā)出的冷凝水。（2） 工藝特點1）傳熱效率高、操作彈性大、運轉(zhuǎn)可靠。2） 采用真空操作，蒸發(fā)溫度低并有效降