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高浓度含盐废水蒸发器脱盐回收

高浓度含盐废水蒸发器脱盐回收

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详细说明

1、概述                                                                                                                  

CMC废水中含有的大量盐分,采用传统废水处理工艺不能达到环保要求,需对废水进行脱盐预处理。由于氯化钠和羟基乙酸钠的用途广泛,市场上工业氯化钠售价约630元/t,98%的羟乙酸钠的售价为2—3万元/t,因此若能将这两种盐提炼回收,则具有一定的经济效益。经考察论证,该项目可根据不同盐分在溶液中的溶解度不同,采用多效蒸发器二次蒸发结晶工艺,回收废水中的盐,而蒸出液中仅含少量的酒精,可经生化处理后达标排放。蒸发工艺是现代化工单元操作方法之一,即用加热的方法,使溶液中的部分溶剂汽化并得以去除,以提高溶液的浓度,或为溶质析出创造条件。                                  

2、处理原理

采用蒸发浓缩方法去除并回收废水中的盐:首先调节废水pH至碱性,再经简单过滤,进双效蒸发器负压蒸发,将废水浓缩到一定程度,使溶液中的大部分Nacl被结晶析出。浓缩结晶盐进离心机离心分离,将离心母液收集后进一步蒸发浓缩。NaCl盐和二次浓缩混合盐需分析纯度,蒸出液送污水处理厂分析化验,并进一步处理至达标排放。

蒸发器是被广泛应用于食品加工、果汁浓缩、饮料生产、乳品生产以及化工、制药、废 水处理、环保工程等领域的一种蒸发设备。本项目的脱盐处理装置采用双效蒸发器。该设备 采用外加热强制循环形式与负压蒸发方式,具有蒸发速度快、浓缩比大、采用双效同时蒸发、 二次蒸汽得到反复利用、节约能源消耗等优点。该装置将具有强化传热、防垢性能优良的沸 腾蒸发和强制循环蒸发的优势相结合,形成优势互补。它属于传热蒸发技术,其特征在于“结 晶器”与沸腾蒸发装置及其汽一液一固三相流入结晶器,使过饱和溶液进行热结晶,固一液 得到快速分离。装置可实现强化传热,又能防止在沸腾蒸发过程中的加热管内壁面产生结垢。 强化传热的实现,是通过在出料的加热系统中加设一套强制循环装置,这样就使得传热效率 得到较大提高,同时由于保持了管束中料液的高流速,防止了结晶物料在加热管内壁的附着 而导致结垢问题。由于本装置采用的是外循环传热蒸发方式,物料在管束中的流向是自下而 上的,因此只需配置一台大流量、低扬程的物料循环泵,就可以达到强制循环的目的,同时 泵的能耗很低,降低了蒸发器的运行成本。

3、工艺流程

将蒸发除盐工艺分成两次进行,采用两次蒸发分步结晶方法回收废水中不同的盐。第一 次蒸发目的为将废水中大部分氯化钠回收。利用废水中氯化钠与羟基乙酸钠含量和溶解度的 差异,将氯化钠蒸至过饱和状态结晶析出,而这部分结晶出来的Nacl纯度相对较高,因而会有一定的市场价值;而羟基乙酸钠与少量氯化钠仍留在废水中,等待第二次蒸发浓缩。第二次蒸发目的为将羟乙酸钠混合母液进一步浓缩,提高盐浓度,达到外卖要求。其第二次蒸发仍利用原双效蒸发器及配套设备。由于废水中含有杂质,为确保蒸出盐的品质和蒸发设备的使用寿命,废水需在碱性条件下进行蒸发,废水进蒸发器前,设调节pH和过滤两道预处理工序。

4、结论:

(1)采用双效蒸发器作为高浓度含盐废水的蒸发除盐预处理,其工艺设备是可行的。双效蒸发器蒸发效率较高,蒸发过程较为稳定,二次蒸汽重复利用,可降低处理成本。

(2)采用两次蒸发分步结晶工艺回收废水中的盐,效果明显,蒸出液清澈,COD约2000mg/L,废水中主要含酒精,但生化性较好。回收盐中,氯化钠含量达89%以上,回收率约82%。二次蒸发浓缩,采用双效蒸发器是可行的,混合液总含盐量达60%以上,实现了变废为宝,资源再生的目的。                                          

(3)由于废水中含较多杂质,进水前道工序必须设过滤器,以确保蒸发器不被杂物粘堵,及保证结晶盐的品质。

(4)废水进蒸发器前,需先调节pH至碱性(约8.5),以保持废水的化学稳定性,同时起到保护蒸发设备的作用。                                                                          

(5)蒸发时,需控制物料液位,以免出现跑料现象,影响蒸出液水质。                           

(6)蒸发过程宜批量连续进行,可节约蒸汽耗量,减少冲洗次数,降低处理成本。


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