硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺研究

硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺研究

谢鹏飞

国家能源集团包头煤化工有限责任公司 内蒙古包头 014010

摘要：优化硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺，提高盐类的资源化运用效率，做好盐类回收工作，理应量化分盐流程，正确使用四种工艺：第一，热蒸、冷冻、热蒸法；第二，高温硝低温盐法；第三，纳滤、热蒸、冷冻 / 热蒸法；第四，纳滤、两步热蒸法。本文将简单分析硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺，希望能为盐类回收工作提供参考和借鉴。

关键词：硫酸钠；氯化钠；高盐废水；分盐工艺

据调查研究，在含有硫酸钠和氯化钠的工业废水中，通常含有大量的盐分，如果直接当做污水排放，必然会浪费大量的资源，因而，要采取生化处理措施，对其中所含的盐分进行回收，以此降低污染物排放量，回收更多有价值的资源，减少淡水资源污染和矿化问题，并对土壤盐碱化予以有效控制。

一、热蒸、冷冻、热蒸法

在硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺应用中，热蒸、冷冻、热蒸法颇为常用。通常，外在温度不同，硫酸钠和氯化钠的溶解度明显各有差异。假设进料点为S，来料所处温度是100摄氏度（温度设为T），经过蒸发后，发生浓缩，浓缩点为W，在浓缩的结晶中析出了硫酸钠，将其液相点为 E。接着，对母液进行蒸发，采取冷冻处理，将所处温度控制为零，进而产生冷冻结晶，此时的结晶产物属于一种混合盐，其含量主要包括二水氯化钠与十水硫酸钠，把这些混合盐再次放到原料罐，然后，采取循环蒸发措施来析硝，将其液相点设置为 G 点，接着对母液进行冷冻处理和蒸发，在结晶中能够析出氯化钠，将其液相点设置为 Y，在循环过程中，蒸发母液里的有机物会持续富集，等满足一定程度后，就要采取杂盐干化处理措施和外排处理。对于蒸发产生的冷凝水，可以实现工艺回用。在硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工艺应用中，按照标准流程依次采取热蒸、冷冻 、热蒸措施，有助于对硫酸钠和氯化钠高盐废水中盐类进行回收，实现盐类与废水的有效分离，降低污染，盐类回收利用率高达90%，所获取的硫酸钠达到了GB/T6009- 2014工业生产使用的无水硫酸钠Ⅲ类合格品的质量标准要求，氯化钠通常达到了 GB/T5462-2015工业干盐的二级产品质量标准要求。图一就是热蒸、冷冻、热蒸法的使用工艺流程图。

图一 热蒸、冷冻、热蒸法的使用工艺流程图

二、高温硝低温盐法

硫酸钠与氯化钠外在条件的温度不同，其溶解度也各有差异，将其进料点设为S，来料的温度是100 ℃，采取高温蒸发处理，进而使其浓缩，浓缩点是W，要确保浓缩点不会超过 W 点），这样结晶里会被析出硫酸钠，将其液相点设置成 E。接着对母液进行蒸发，将温度控制在小于或者等于50 ℃以内，采取闪蒸处理措施，从而在结晶里析出氯化钠，将其液相点设置为 X。然后，将经过闪蒸的母液再次放回原料罐中持续采取蒸发处理，从中析出硫酸钠，经过闪蒸的母液在这一循环过程中依然会使有机物得以富集，等达到标准程度后，则需要采取杂盐干化处理措施和外排处理。对于经过蒸发与闪蒸而获取的冷凝水，可以在工艺中进行回用。运用高温析硝低温析盐法，能够有效实现盐类与硫酸钠、氯化钠高盐废水的分离，回收的盐类比例大约占 85%，所获取的硫酸钠达到了GB/T6009- 2014工业生产使用的无水硫酸钠Ⅲ类合格品的质量标准要求，氯化钠通常达到了 GB/T5462-2015工业干盐的三级产品质量标准要求^[1]。

三、纳滤、热蒸、冷冻 / 热蒸法

纳滤、热蒸、冷冻 / 热蒸法的基本工艺流程在含有硫酸钠和氯化钠的高盐废水中，借助高压纳滤膜系统能够在一价盐中成功分离出二价盐与其他有机物，这样会得出两股水质，其中一股是氯化钠溶液，外表是相对比较纯净的透过液；另外一股是硫酸钠溶液，属于截留液，其中含有少量的硫酸钠与有机物。接着，对氯化钠溶液采取蒸发处理，从结晶中能够提取到工业级氯化钠。如果在硫酸钠溶液中较高比例的有机物，就要先使用氧化系统对大量的有机物实施分离，然后，对结晶进行冷冻，这样会提取到十水硫酸钠。紧接着，要对芒硝采取溶解处理，然后蒸发，这样可以在结晶中提纯工业级硫酸钠产品。为了确保硫酸钠和氯化钠和硫酸钠的提取质量，在氯化钠蒸发过程中，会对所产生的少量母液采取杂盐干化处理措施和外排处理，将硫酸钠冷冻母液当作循环液，将其再次放置于纳滤膜系统。整个工艺流程不会产生废弃物，能够实现盐类资源化，全部回收利用水资源，实现水资源零排放。使用这种工艺可以回收 90%的盐类，所获取的硫酸钠达到了GB/T6009- 2014工业生产使用的无水硫酸钠Ⅱ类一等品的质量标准要求，氯化钠通常达到了 GB/T5462-2015工业干盐的二级产品质量标准要求^[2]。

四、纳滤、两步热蒸法

纳滤、两步热蒸法是将硫酸钠和氯化钠高盐废水中的一价盐中分离出二价盐与其他有机物，依然可以得出两股水质，一股是氯化钠溶液，看起来是较为纯净的透过液；另外一股就是作为截留液的硫酸钠溶液，其中含有少量的硫酸钠与有机物。然后，需要直接蒸发处理氯化钠溶液，从结晶中提取到工业级氯化钠。如果截留液中含有的有机物比例比较高，就需要借助氧化系统对大部分有机物进行去除，然后，实施蒸发，进而从结晶中获取工业级硫酸钠产品。使用这种工艺可以回收 85%的盐类，所获取的硫酸钠达到了GB/T6009- 2014工业生产使用的无水硫酸钠Ⅲ类一等品的质量标准要求，氯化钠通常达到了 GB/T5462-2015工业干盐的二级产品质量标准要求

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结束语：

综上所述，做好硫酸钠和氯化钠高盐废水分盐工作，应全面优化分盐处理工艺，量化分盐流程，以此提高盐类的资源化运用效率。

参考文献：

[1]王宝罗. 高效净水剂聚合氯化铝铁晶体的制备及表征[J].化学世界，2020 （6）：327 - 329，348.

[2]赵茉含，高佳丽，王 欣，等. PEEK 变温红外光谱研究[J].纺织科学与工程学报，2019，36 （2）：105 - 112.

[3]尉念伦，赵茉含，陈丽云，等. 聚苯乙烯变温红外光谱研究[J].纺织科学与工程学报，2019，36 （1）：129 - 133.