污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯方式及系统的制作方法

本发明涉及污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯方式及系统，属于工业污水零排放及废盐资源化技术领域。

背景技术：

目前包括火电厂、化工厂等伴生工业废水的行业，其污水深度处理及回用以成为发展趋势，但通常高盐废水零排放均存在一个有待解决的重大课题是：其所产生的废盐往往因含有杂质，且成分往往交往复杂、并难以分离提纯，难以进行资源化利用，不得以只能大量堆积，并存在潜在的对土壤、水体等的污染隐患。目前有尝试采用高温焚烧，或重新溶解并采用mvr或多效装置进行分盐净化时，往往因工艺复杂、后处理流程难度较大、并花费更多的投资和运行费用，且效果不尽理想，因此急需寻找更好的解决办法。

技术实现要素：

本发明的目的和任务是，针对上述污水零排放伴生的结晶盐纯度不高、难以资源化的问题，通过多种余热驱动方式，对粗结晶盐进行淘洗、净化，再送入纳滤膜进行分盐，并将纳滤浓水送入余热蒸发再结晶装置进一步分盐结晶，从而将各类离子、悬浮物及重金属等不断从循环中分离，实现结晶盐的多级深度净化提纯，并达到资源化所需纯度，其它杂质也逐次分离出去并分别进行资源化利用。

本发明的具体描述是：污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯方式及系统，其处置过程和系统包括预处理净化、纳滤膜分盐和余热法蒸发再结晶三部分，其中预处理净化部分的一级淘洗器1的进料口与粗结晶盐a的供料管相通，一级淘洗器1的淘洗水进口与除盐补水b的进水管相通，一级淘洗器1的出料口与一级离心分离装置2的进料口相连，一级离心分离装置2的出料口与重溶组件11的进料口相连，一级离心分离装置2的淘洗液出口与氧化器5的淘洗液进口相连，氧化器5的淘洗液出口与调节罐6的进料口相连，调节罐6设置有调节补水进口，并与除盐补水b的供水管相通，调节罐6的出料口与净化器7的进料口相连，净化器7的出料口与纳滤膜8的进料口相连，纳滤膜8的淡水出口与纳滤产水j的供水管相通，纳滤膜8的纳滤浓水h的出口与余热法蒸发再结晶装置9的进料口相连，余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源进口与驱动热源g的进口管相通，余热法蒸发再结晶装置9的冷却进口与被加热进水l的供水管相通，余热法蒸发再结晶装置9的冷却出口与被加热出水k的回水管相通，余热法蒸发再结晶装置9的二次凝结水出口与调节罐6的调节补水进口相连，余热法蒸发再结晶装置9还设置有成品结晶盐m的出料口，余热法蒸发再结晶装置9的母液n的出口与母液后处理装置10的进料口相连，母液后处理装置10还设置有母液出盐d的出料口。

一级淘洗器1的淘洗水进口还与纳滤膜8的纳滤产水补水j1的进水管相通。

重溶组件11包括二级淘洗器3和二级离心分离装置4，其中二级淘洗器3的进料口与一级离心分离装置2的出料口相连，二级淘洗器3的淘洗水进口与除盐补水b的进水管相通，二级淘洗器3的出料口与二级离心分离装置4的进料口相连，二级离心分离装置4的淘洗液出口与氧化器5的淘洗液进口相连，二级离心分离装置4的出料口与净化结晶盐c的出料管相通。

重溶组件11包括二级溶解器12，二级溶解器12的进料口与一级离心分离装置2的出料口相连，二级溶解器12的溶解水进口与除盐补水b的进水管相通，二级溶解器12的盐溶液出口与氧化器5的淘洗液出口相连。

余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源g采用蒸汽，驱动热源出口的一级凝结水p与重溶组件11的二级淘洗器3的淘洗水进口或二级溶解器12的溶解水进口相通，驱动热源出口的一级凝结水余水e与调节罐6的调节补水进口相连。

污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯系统的提纯运行步骤和控制策略如下：

（一）粗结晶盐a送入一级淘洗器1中，并送入除盐补水b和（或）纳滤产水补水j1进行淘洗，再送入一级离心分离装置2进行盐、水分离，其中一次淘洗水送入氧化器5以去除cod，并送至调节罐6；

（二）一级离心分离装置2送出的一级淘洗结晶盐送入重溶组件11进行重新溶解，如经二级淘洗、二级离心分离的结晶盐出料纯度已满足所需纯度指标，则该二次淘洗后的结晶盐送出打包，二次淘洗水则与一次淘洗水混合后送入氧化器5以去除cod，并送至调节罐6；否则，如该结晶盐出料纯度不能满足所需纯度指标，则在重溶组件11中将一级淘洗结晶盐全部溶解，并将溶解后的盐溶液送至氧化器5的出料口进行混合，并送至调节罐6；

（三）盐溶液在调节罐6内与送入的除盐补水b、余热法蒸发再结晶装置9的二次凝结水f和（或）余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源出口的一级凝结水余水e进行混合，并将盐溶液稀释至纳滤工作浓度后，送入到净化器7进行净化，再送入纳滤膜8；

（四）纳滤膜8的纳滤产水j作为回收产物送出，或者送入送至余热法结晶装置干化后外送，或部分送至一级淘洗器1作为粗结晶盐a的淘洗水补水；纳滤膜8的纳滤浓水h送入余热法蒸发再结晶装置9；

（五）余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热水或余热蒸汽的形式，并对纳滤浓水h进行蒸发、分盐、结晶，并送出成品结晶盐m；其中污水蒸发产水的二次蒸汽由被加热进水l进行冷凝换热，所产水的二次凝结水f送入到调节罐6；被加热出水k则送回到原工艺系统；

（六）当余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热蒸汽形式时，其一次凝结水p优先送入重溶组件11；如还有裕量则一次凝结水余水e被送入到调节罐6；而调节罐6的调节水量不足时由除盐补水b补充。

母液后处理装置10采用余热法蒸发结晶结构、烟气喷淋干化结构或螯合固化结构。

余热法蒸发再结晶装置9采用大颗粒结晶成盐的晶种及颗粒物防结垢结构，并采用正压一级换热结构、正压多级换热结构、负压一级蒸发换热结构或负压多级蒸发换热结构。

本发明的技术效果是：其解决了目前困扰工业污水零排放的一个关键环节——结晶盐的提纯及资源化难题，可有效回收高纯度工业级氯化钠等资源，同时大幅节省了人工能源的耗费及其运行费用。其中与常规废盐提纯技术例如废盐焚烧法等相比，可降低80%～90%的人工能源需求，大幅降低能耗的同时可将运行费用降低一个数量级，成为大多数火电厂、化工厂等高盐废水工业用户建得起、用得起的全面污水零排放及资源化回收的关键技术方式。本发明可使有关工业行业实现由高污染高排放方式向工艺污水零排放、水资源消耗显著降低的清洁生产型绿色工厂模式转变，兼具技术、经济价值和环保、社会效果。

该方法显著降低了污水零排放及实现废盐高效提纯及资源化的运行能耗及费用，尤其适合于火电厂等高盐废水排放行业与氯碱工艺联合运行的场合，对高盐废水实现循环经济处置方式具有更普遍的产业应用价值与社会经济效益。

附图说明

图1、2是本发明的系统示意图。

图1、2中各部件编号与名称如下。

一级淘洗器1、一级离心分离装置2、二级淘洗器3、二级离心分离装置4、氧化器5、调节罐6、净化器7、纳滤膜8、余热法蒸发再结晶装置9、母液后处理装置10、重溶组件11、二级溶解器12、粗结晶盐a、除盐补水b、净化结晶盐c、母液出盐d、一级凝结水余水e、二次凝结水f、驱动热源g、纳滤浓水h、纳滤产水j、纳滤产水补水j1、被加热出水k、被加热进水l、成品结晶盐m、母液n、一级凝结水p。

具体实施方式

图1、2是本发明的系统示意图。

本发明的具体实施例1如下：污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯方式及系统，其处置过程和系统包括预处理净化、纳滤膜分盐和余热法蒸发再结晶三部分，其中预处理净化部分的一级淘洗器1的进料口与粗结晶盐a的供料管相通，一级淘洗器1的淘洗水进口与除盐补水b的进水管相通，一级淘洗器1的出料口与一级离心分离装置2的进料口相连，一级离心分离装置2的出料口与重溶组件11的进料口相连，一级离心分离装置2的淘洗液出口与氧化器5的淘洗液进口相连，氧化器5的淘洗液出口与调节罐6的进料口相连，调节罐6设置有调节补水进口，并与除盐补水b的供水管相通，调节罐6的出料口与净化器7的进料口相连，净化器7的出料口与纳滤膜8的进料口相连，纳滤膜8的淡水出口与纳滤产水j的供水管相通，纳滤膜8的纳滤浓水h的出口与余热法蒸发再结晶装置9的进料口相连，余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源进口与驱动热源g的进口管相通，余热法蒸发再结晶装置9的冷却进口与被加热进水l的供水管相通，余热法蒸发再结晶装置9的冷却出口与被加热出水k的回水管相通，余热法蒸发再结晶装置9的二次凝结水出口与调节罐6的调节补水进口相连，余热法蒸发再结晶装置9还设置有成品结晶盐m的出料口，余热法蒸发再结晶装置9的母液n的出口与母液后处理装置10的进料口相连，母液后处理装置10还设置有母液出盐d的出料口。

一级淘洗器1的淘洗水进口还与纳滤膜8的纳滤产水补水j1的进水管相通。

重溶组件11包括二级淘洗器3和二级离心分离装置4，其中二级淘洗器3的进料口与一级离心分离装置2的出料口相连，二级淘洗器3的淘洗水进口与除盐补水b的进水管相通，二级淘洗器3的出料口与二级离心分离装置4的进料口相连，二级离心分离装置4的淘洗液出口与氧化器5的淘洗液进口相连，二级离心分离装置4的出料口与净化结晶盐c的出料管相通。

余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源g采用蒸汽，驱动热源出口的一级凝结水p与重溶组件11的二级淘洗器3的淘洗水进口或二级溶解器12的溶解水进口相通，驱动热源出口的一级凝结水余水e与调节罐6的调节补水进口相连。

污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯系统的提纯运行步骤和控制策略如下：

（一）粗结晶盐a送入一级淘洗器1中，并送入除盐补水b和（或）纳滤产水补水j1进行淘洗，再送入一级离心分离装置2进行盐、水分离，其中一次淘洗水送入氧化器5以去除cod，并送至调节罐6；

（二）一级离心分离装置2送出的一级淘洗结晶盐送入重溶组件11进行重新溶解，该二次淘洗后的结晶盐送出打包，二次淘洗水则与一次淘洗水混合后送入氧化器5以去除cod，并送至调节罐6；

（三）盐溶液在调节罐6内与送入的除盐补水b、余热法蒸发再结晶装置9的二次凝结水f和余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源出口的一级凝结水余水e进行混合，并将盐溶液稀释至纳滤工作浓度后，送入到净化器7进行净化，再送入纳滤膜8；

（四）纳滤膜8的纳滤产水j作为回收产物送出，但其中一部分送至一级淘洗器1作为粗结晶盐a的淘洗水补水；纳滤膜8的纳滤浓水h送入余热法蒸发再结晶装置9；

（五）余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热水或余热蒸汽的形式，并对纳滤浓水h进行蒸发、分盐、结晶，并送出成品结晶盐m；其中污水蒸发产水的二次蒸汽由原工艺来的较低温的被加热进水l进行冷凝换热，所产水的二次凝结水f送入到调节罐6；被加热出水k则送回到原工艺系统；

（六）当余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热蒸汽形式时，其一次凝结水p优先送入重溶组件11；如还有裕量则一次凝结水余水e被送入到调节罐6；而调节罐6的调节水量不足时由除盐补水b补充。

母液后处理装置10采用余热法蒸发结晶结构进行干化结晶，用作建材等的添加料。

余热法蒸发再结晶装置9采用大颗粒结晶成盐的晶种及颗粒物防结垢结构，并采用正压一级换热结构或正压多级换热结构。

本发明的具体实施例2如下：其基本流程与系统组成与上述具体实施例1相同，不同的部分描述如下。

一级淘洗器1的淘洗水进口不与纳滤膜8的纳滤产水补水j1的进水管相通。

重溶组件11不包括二级淘洗器3和二级离心分离装置4，但包括二级溶解器12，二级溶解器12的进料口与一级离心分离装置2的出料口相连，二级溶解器12的溶解水进口与除盐补水b的进水管相通，二级溶解器12的盐溶液出口与氧化器5的淘洗液出口相连。

污水零排放伴生结晶盐的余热法重结晶提纯系统的提纯运行步骤和控制策略如下：

（一）粗结晶盐a送入一级淘洗器1中，并送入除盐补水b和（或）纳滤产水补水j1进行淘洗，再送入一级离心分离装置2进行盐、水分离，其中一次淘洗水送入氧化器5以去除cod，并送至调节罐6；

（二）一级离心分离装置2送出的一级淘洗结晶盐送入重溶组件11进行重新溶解，将一级淘洗结晶盐全部溶解，并将溶解后的盐溶液送至氧化器5的出料口进行混合，并送至调节罐6；

（三）盐溶液在调节罐6内与送入的除盐补水b、余热法蒸发再结晶装置9的二次凝结水f和余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源出口的一级凝结水余水e进行混合，并将盐溶液稀释至纳滤工作浓度后，送入到净化器7进行净化，再送入纳滤膜8；

（四）纳滤膜8的纳滤产水j送入送至余热法结晶装置干化后外送，但不送至一级淘洗器1作为粗结晶盐a的淘洗水补水；纳滤膜8的纳滤浓水h送入余热法蒸发再结晶装置9；

（五）余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热水或余热蒸汽的形式，并对纳滤浓水h进行蒸发、分盐、结晶，并送出成品结晶盐m；其中污水蒸发产水的二次蒸汽由被加热进水l进行冷凝换热，所产水的二次凝结水f送入到调节罐6；被加热出水k则送回到原工艺系统；

（六）当余热法蒸发再结晶装置9的驱动热源采用余热蒸汽形式时，其一次凝结水p优先送入重溶组件11；如还有裕量则一次凝结水余水e被送入到调节罐6；而调节罐6的调节水量不足时由除盐补水b补充。

母液后处理装置10采用烟气喷淋干化结构或螯合固化结构，并最终与烟气除尘器的飞灰进行混合后外运。

余热法蒸发再结晶装置9采用大颗粒结晶成盐的晶种及颗粒物防结垢结构，并采用负压一级蒸发换热结构或负压多级蒸发换热结构。

需要说明的是，本发明提出了如何采用换热方法、余热蒸发与能源梯级利用方法等全面解决工业废水零排放伴生的大量含杂质粗结晶盐的进一步净化提纯及资源化回用问题的方法，而按照此一总体解决方案可有不同的具体实施措施和不同结构的具体实施装置，上述具体实施方式仅仅是其中的两种较好的实施方式而已，任何其它类似的简单变形的实施方式，例如涉及所述余热回收换热器型式的选型及台数变化；余热热源型式是采用低于100℃的低压蒸汽、高于大气压的正压蒸汽、或者余热热水、烟气等余热型式；仅仅实施权利要求项中的一部分而不是全部的余热驱动的蒸发方式、或污水预处理流程、或者后处理流程等；或者采用简单的更换不同种类、性能和质量的膜或其它污水处理装置进行相应环节的污水处理；或者进行普通专业人士均可想到的其它变形方式等；或者将该技术方式以相同或相似的方法、系统与结构以适应不同的应用场景，均落入本发明的保护范围。