本技術(shù)屬于廢水資源化處理設(shè)備,具體涉及一種煤化工混合鹵水制備純堿的綜合利用系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、在現(xiàn)代煤炭加工利用過程中,煤化工廢水是處理難度最大的高濃度廢水之一,這種高濃度廢水主要包括酸性有機(jī)廢水和其他高濃度廢水尤其是以高鹽廢水即混合鹽鹵為主,廢水水溫高、懸浮物多、鹽分高、硬度高并含有一定量如甘油、中低碳鏈的有機(jī)物,其成分復(fù)雜且對(duì)生化菌種毒性強(qiáng),而且由于其對(duì)微生物生長具有較強(qiáng)的抑制作用,因此該廢水處理技術(shù)難度遠(yuǎn)比普通污水處理要大得多,該類廢水經(jīng)酚氨回收后,仍具有含油、高氨氮、高酚、高cod、污染成分復(fù)雜、可生化性差、生物毒性較大等特點(diǎn)?,F(xiàn)有的煤化工廢水的處理方法通常為將煤化工高鹽廢水在通過零排放處理后產(chǎn)出清水以實(shí)現(xiàn)回用,通過煤化工廢水中濃縮后的混合鹵水會(huì)經(jīng)過分鹽系統(tǒng)、蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)得到固體硫酸鈉或是氯化鈉。就化工行業(yè)而言,硫酸鈉和氯化鈉是精細(xì)化工、石油化工、煤化工、印染、制藥、農(nóng)藥、焦化、冶金、磷化工等行業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)鹽,占比達(dá)90%以上?;じ啕}廢水零排放處理末端的混合鹽鹵無法得到有效的資源化利用,現(xiàn)有的處理方式為分鹽或不分鹽;對(duì)于不分鹽的鈉鹽,環(huán)保定義就是危廢,處置技術(shù)主要有填埋法和高溫氧化法,其中填埋法是工業(yè)廢鹽的主要處置方式,但是現(xiàn)有的填埋法存在以下不可避免的缺陷:首先,填埋場地的投資高、占地大,并且對(duì)土壤環(huán)境的污染產(chǎn)生重大影響;此外,由于國內(nèi)剛性填埋場較少,填埋的合法合規(guī)性無法得到有效保障,填埋的場地往往是存在較大安全以及環(huán)境污染隱患的場所,并且填埋成本高。另外,高溫氧化法是利用鹽渣中的惰性有機(jī)雜質(zhì)在高溫條件下易分解揮發(fā)的特性,通過在高溫的條件下將有機(jī)雜質(zhì)分解成易揮發(fā)的氣體和碳渣,從而達(dá)到部分去除有機(jī)雜質(zhì)的目的,但是高溫氧化法存在生產(chǎn)成本較高、有機(jī)相雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為碳渣后不利于深度資源化利用的問題,不適合推廣使用。
2、鑒于上述情況,有必要對(duì)現(xiàn)有煤化工混合鹵水的處理方式進(jìn)行有效的改進(jìn)。為此,本技術(shù)人做了積極而有效的探索,形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高以及生產(chǎn)成本低的煤化工混合鹵水制備純堿的綜合利用系統(tǒng),有助于通過設(shè)置多級(jí)處理單元在無需進(jìn)行分鹽處理的前提下直接利用混合鹽鹵制備純堿以及相關(guān)副產(chǎn)品有效達(dá)成對(duì)于資源循環(huán)利用以及提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
2、本實(shí)用新型的目的是這樣來達(dá)到的,一種煤化工混合鹵水制備純堿的綜合利用系統(tǒng),包括:依次通過管道實(shí)現(xiàn)連通的凈化除雜單元、脫硝單元、制堿單元與廢液處理單元;其中,所述凈化除雜單元用于承接含有硫酸鈉與氯化鈉的混合鹵水并能夠?qū)旌消u水進(jìn)行凈化除雜操作,從而得到處理后的純凈鹽鹵;所述脫硝單元用于承接所述凈化除雜單元進(jìn)行處理后所得到的含有硫酸鈉與氯化鈉的鹽鹵,且鹽鹵能夠在脫硝單元內(nèi)與加入其中的氯化鈣進(jìn)行反應(yīng)并生成含有硫酸鈣、氯化鈉的混合鹽溶液,所述脫硝單元能夠?qū)旌消}溶液進(jìn)行多級(jí)處理并得到高純度固體硫酸鈣以及精制氯化鈉溶液;所述制堿單元用于承接在所述脫硝單元所生成的精制氯化鈉溶液,該制堿單元具備有一氨化碳化裝置與一蒸氨裝置,且精制氯化鈉溶液在氨化碳化裝置中與氨氣以及二氧化碳進(jìn)行反應(yīng)生成碳酸氫鈉固液混合物與含有氯化銨的母液,制堿單元進(jìn)一步對(duì)含有碳酸氫鈉沉淀的固液混合物進(jìn)行固液分離以及煅燒操作后生成碳酸鈉主產(chǎn)品,而含有氯化銨的母液能夠進(jìn)入到所述蒸氨裝置中與加入其中的石灰乳反應(yīng)并生成氨氣以及含有氯化鈣的混合廢液;廢液處理單元用于承接所述制堿單元所生成的含有氯化鈣的混合廢液并對(duì)其進(jìn)行多級(jí)分離處理,以得到氯化鈣副產(chǎn)品。
3、在本實(shí)用新型的一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述凈化除雜單元包括有除雜模塊、第一雜液收集池ⅰ、介孔分離模塊與第二雜液收集池ⅱ;其中,所述除雜模塊的進(jìn)液端口用于承接含有硫酸鈉與氯化鈉的混合鹵水,并將其中的鎂硅氟雜質(zhì)以及重金屬去除并產(chǎn)出清液,所述第一雜液收集池ⅰ與所述除雜模塊之間通過管道連通,且該第一雜液收集池ⅰ用于接收除雜模塊中濾出的鎂硅氟雜質(zhì)以及重金屬廢液;所述介孔分離模塊與所述除雜模塊之間通過管道連接,且該介孔分離模塊用于接收所述除雜模塊所產(chǎn)出的混合鹵水清液并吸附其中的惰性cod,并將惰性cod進(jìn)行酸堿解析處理,而所述第二雜液收集池ⅱ與所述介孔分離模塊之間通過管道連通,且給該第二雜液收集池ⅱ用于接收介孔分離模塊中輸出的惰性cod解析液。
4、在本實(shí)用新型的另一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述除雜模塊具備通過管道連通的一加藥裝置與一螯合樹脂裝置;其中,所述加藥裝置用于接收含有硫酸鈉與氯化鈉的混合鹵水,且混合鹵水能夠在該加藥裝置中與投加特定藥劑進(jìn)行攪拌反應(yīng)并以去除鎂硅氟雜質(zhì),反應(yīng)后沉淀所得到的鎂硅氟雜質(zhì)能夠被輸送至第一雜液收集池ⅰ;所述螯合樹脂裝置用于接收經(jīng)過加藥裝置去除鎂硅氟雜質(zhì)后所輸出的混合鹵水,該螯合樹脂裝置能夠?qū)⒒旌消u水中的重金屬進(jìn)行吸附并會(huì)在吸附飽和后進(jìn)行解析處理,并且解析處理所得到的廢液會(huì)被輸送至所述第一雜液收集池ⅰ之中。
5、在本實(shí)用新型的又一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述介孔分離模塊則具備有通過管道連通的一介孔分子篩裝置與一解析裝置;其中,所述介孔分子篩裝置用于承接經(jīng)過所述除雜模塊處理后所輸出的混合鹵水,該介孔分子篩裝置用于吸附混合鹵水之中的惰性cod并將其去除,且該介孔分子篩裝置能夠?qū)⑷コ舳栊詂od后的混合鹵水輸送至所述脫硝單元之中,而所述解析裝置則用于將介孔分子篩裝置中所吸附得到的惰性cod進(jìn)行酸堿解析操作,且該解析裝置能夠?qū)⒔馕霾僮骱笏玫降膹U液輸送至第二雜液收集池ⅱ之中。
6、在本實(shí)用新型的再一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述脫硝單元包括有反應(yīng)池、第一澄清精制模塊ⅰ、壓濾機(jī)、硫酸鈣制備模塊、第二澄清精制模塊ⅱ以及蒸發(fā)濃縮裝置;其中,所述反應(yīng)池用于承接經(jīng)過所述凈化除雜單元處理后所得到的含有硫酸鈉與氯化鈉的混合溶液,且在反應(yīng)池中混合溶液與加入其中的氯化鈣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并生成硫酸鈣沉淀與氯化鈉溶液;所述第一澄清精制模塊ⅰ與所述反應(yīng)池的輸出端通過管道連通,且該第一澄清精制模塊ⅰ用于接收反應(yīng)池中反應(yīng)所得到的硫酸鈣沉淀與含有氯化鈉的混合溶液并進(jìn)行固液分離以及溶液攪拌操作,從而得到硫酸鈣沉淀以及攪拌均勻的氯化鈉混合溶液;所述壓濾機(jī)與所述第一澄清精制模塊ⅰ之間通過管道連通并用于接收從第一澄清精制模塊ⅰ中產(chǎn)出的硫酸鈣沉淀,該壓濾機(jī)能夠?qū)α蛩徕}沉淀進(jìn)行壓濾脫水處理并得到硫酸鈣泥餅以及清液;所述硫酸鈣制備模塊與所述壓濾機(jī)通過管道實(shí)現(xiàn)連通,且該硫酸鈣制備模塊用于接收壓濾機(jī)所濾出得到的硫酸鈣泥餅并對(duì)其進(jìn)行精制干燥處理,從而得到精制硫酸鈣即石膏產(chǎn)品;所述第二澄清精制模塊ⅱ與所述壓濾機(jī)之間同樣也通過管道連通,且該第二澄清精制模塊ⅱ用于接收壓濾機(jī)所濾出得到的清液并對(duì)其進(jìn)行二次的固液分離以及溶液攪拌操作,從而進(jìn)一步分離得到在壓濾機(jī)中未分離出的硫酸鈣固體并將其輸出至壓濾機(jī)之中,同時(shí)得到攪拌均勻的氯化鈉混合溶液;所述蒸發(fā)濃縮裝置通過管道與所述第一澄清精制模塊ⅰ的輸出端以及第二澄清精制模塊ⅱ的輸出端連接,該蒸發(fā)濃縮裝置用于接收所述第一澄清精制模塊ⅰ以及第二澄清精制模塊ⅱ所輸出的氯化鈉溶液,且該蒸發(fā)濃縮裝置用于對(duì)氯化鈉溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理。
7、在本實(shí)用新型的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述第一澄清精制模塊ⅰ具備有通過管路實(shí)現(xiàn)連通的第一澄清池ⅰ與第一鹽水精制裝置ⅰ,所述第一澄清池ⅰ與所述反應(yīng)池的輸出端連通并用于接收反應(yīng)池中生成的硫酸鈣沉淀與氯化鈉溶液,且該第一澄清池ⅰ能夠?qū)α蛩徕}沉淀與氯化鈉溶液進(jìn)行固液分離,并且硫酸鈣沉淀能夠沉積到第一澄清池ⅰ的底部從而進(jìn)一步被輸送至所述壓濾機(jī)之中,所述第一鹽水精制裝置ⅰ則與第一澄清池ⅰ也通過管道連通并能夠接收第一澄清池ⅰ中所分離得到的氯化鈉溶液,而所述第一鹽水精制裝置ⅰ能夠通過攪拌操作將氯化鈉溶液均質(zhì)并將處理后的氯化鈉溶液輸送至蒸發(fā)濃縮裝置之中;而所述第二澄清精制模塊ⅱ則同樣具備有通過管路實(shí)現(xiàn)連通的第二澄清池ⅱ與第二鹽水精制裝置ⅱ,所述第二澄清池ⅱ通過管道與所述壓濾機(jī)的輸出端連通,且該第二澄清池ⅱ用于接收所述壓濾機(jī)處理產(chǎn)生的清液并使得其中的硫酸鈣進(jìn)行在其沉淀之后會(huì)將硫酸鈣沉淀重新輸送至所述壓濾機(jī)之中,而第二鹽水精制裝置ⅱ則與第二澄清池ⅱ通過管道連通并能夠接收第二澄清池ⅱ中所分離的氯化鈉溶液,且該第二鹽水精制裝置ⅱ也能夠通過攪拌操作將氯化鈉溶液均質(zhì)并將處理后的氯化鈉溶液輸送至蒸發(fā)濃縮裝置之中;所述硫酸鈣制備模塊則具備有通過管道連通的轉(zhuǎn)晶池與硫酸鈣精制干燥裝置,且所述轉(zhuǎn)晶池與所述壓濾機(jī)之間通過管道連接,該轉(zhuǎn)晶池用于接收所述壓濾機(jī)所得到的硫酸鈣濾餅并產(chǎn)出高濃度的硫酸鈣固體,所述硫酸鈣精制干燥裝置則能夠接收轉(zhuǎn)晶池中所產(chǎn)出的高純度硫酸鈣固體并進(jìn)行干燥去除水分生成石膏成品。
8、在本實(shí)用新型的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述制堿單元還具備有離心分離裝置、煅燒裝置以及蒸氨廢液儲(chǔ)存池;所述離心分離裝置通過管道與所述氨化碳化裝置實(shí)現(xiàn)連通,且該離心分離裝置能夠接收所述氨化碳化裝置所輸出的碳酸氫鈉沉淀并對(duì)其進(jìn)行離心分離操作從而分離出碳酸氫鈉固體與混合母液,碳酸氫鈉固體能夠被輸送至所述煅燒裝置之中,而混合母液則能夠被輸送至所述蒸氨裝置之中;所述煅燒裝置與所述離心分離裝置通過管道連通并用于接收所述離心分離裝置所分離得到的碳酸氫鈉固體,且該煅燒裝置能夠?qū)μ妓釟溻c固體進(jìn)行煅燒得到碳酸鈉成品,而在煅燒過程中生成的二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣輸送至所述氨化碳化裝置之中;而所述蒸氨裝置用于接收氨化碳化裝置所輸出的上清液以及離心分離裝置所分離得到的混合母液,且該蒸氨裝置之中會(huì)定量投加石灰乳,使得上清液以及混合母液與之進(jìn)行反應(yīng)生成氨氣以及含有氯化鈣的混合廢液,而在蒸氨裝置中所生成的氨氣能夠被重新輸送至氨化碳化裝置用作反應(yīng)原料;而所述蒸氨廢液儲(chǔ)存池與所述蒸氨裝置的輸出端通過管道連通同時(shí)能夠接收并儲(chǔ)存所述蒸氨裝置所輸出的含有氯化鈣的混合廢液。
9、在本實(shí)用新型的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述廢液處理單元具備有旋流分離池、底泥分離裝置、廢液澄清池與氯化鈣制備裝置;其中,所述旋流分離池與所述制堿單元通過管路連接,且該旋流分離池用于接收所述制堿單元所輸出的含有氯化鈣的混合廢液并能夠?qū)ζ渲械碾s質(zhì)進(jìn)行分離,并進(jìn)一步地得到固體雜質(zhì)與上清液;所述廢液澄清池與所述旋流分離池通過管路連通,且該廢液澄清池用于承接旋流分離池所分離得到的上清液并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行澄清處理從而得到底泥以及上清液,廢液澄清池所得到的底泥能夠被輸送至所述底泥分離裝置之中;所述底泥分離裝置通過管道與旋流分離池以及廢液澄清池連通,且該底泥分離裝置能夠接收所述旋流分離池所得到的固體雜質(zhì)以及廢液澄清池所得到的底泥并對(duì)其進(jìn)行壓濾分離操作,由此得到泥餅以及濾液,而在底泥分離裝置中所得到的濾液能夠重新被輸送至所述廢液澄清池之中進(jìn)行澄清處理;而氯化鈣制備裝置則通過管道與所述廢液澄清池連通,該氯化鈣制備裝置能夠接收所述廢液澄清池中所澄清得到的一部分上清液,且該氯化鈣制備裝置能夠?qū)ι锨逡哼M(jìn)行進(jìn)一步的分離處理并能夠分離得到氯化鈉溶液以及氯化鈣溶液,同時(shí)最終制備得到氯化鈣。
10、在本實(shí)用新型的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述廢液澄清池還與所述脫硝單元的反應(yīng)池通過管道實(shí)現(xiàn)連通,且在該廢液澄清池中所澄清得到的大部分上清液能夠被回流至所述反應(yīng)池之中,從而補(bǔ)充反應(yīng)池中反應(yīng)所需的原料。
11、在本實(shí)用新型的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中,所述氯化鈣制備裝置還與脫硝單元中的第二澄清精制模塊ⅱ通過管道實(shí)現(xiàn)連通,且在該氯化鈣制備裝置中分離得到的氯化鈉溶液能夠被回流輸送至第二澄清精制模塊ⅱ之中。
12、本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)后,具有的有益效果:通過設(shè)置凈化除雜單元、脫硝單元、制堿單元與廢液處理單元實(shí)現(xiàn)了對(duì)于煤化工混合鹵水的多級(jí)高效處理,并通過脫硝單元實(shí)現(xiàn)對(duì)于石膏產(chǎn)品的制備以及精制氯化鈉溶液的生成,之后利用制堿單元實(shí)現(xiàn)純堿主產(chǎn)品的制備,而后續(xù)廢液處理單元也能夠有效制備副產(chǎn)品氯化鈣,整體上實(shí)現(xiàn)了直接利用混合鹽鹵制備純堿,而無需進(jìn)行分鹽處理,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于混合鹽鹵中的鈉鹽資源化的利用,確保資源的回收利用,減少浪費(fèi)并提高經(jīng)濟(jì)效益;并且本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,鈉鹽的轉(zhuǎn)化率在95%以上,其制備的主副產(chǎn)品的附加價(jià)值高,具有廣闊的市場前景,同時(shí)生產(chǎn)的綜合能耗與成本較低,并能夠解決煤化工廢鹽的填埋問題,對(duì)于混合鹽鹵的處置可靠穩(wěn)定并達(dá)成環(huán)保目的。