1、概述
CMC廢水中含有的大量鹽分,采用傳統廢水處理工藝不能達到環保要求,需對廢水進行脫鹽 預處理。由于氯化鈉和羥基乙酸鈉的用途廣泛,市場上工業氯化鈉售價約630元/t,98%的 羥乙酸鈉的售價為2—3萬元/t,因此若能將這兩種鹽提煉回收,則具有一定的經濟效益。 經考察論證,該項目可根據不同鹽分在溶液中的溶解度不同,采用多效蒸發器二次蒸發 結晶工藝,回收廢水中的鹽,而蒸出液中僅含少量的酒精,可經生化處理后達標排放。 蒸發工藝是現代化工單元操作方法之一,即用加熱的方法,使溶液中的部分溶劑汽化并 得以去除,以提高溶液的濃度,或為溶質析出創造條件。
2、處理原理
采用蒸發濃縮方法去除并回收廢水中的鹽;首先調節廢水pH至堿性,再經簡單過濾,進 雙效蒸發器負壓蒸發,將廢水濃縮到一定程度,使溶液中的大部分Nacl被結晶析出。濃縮結 晶鹽進離心機離心分離,將離心母液收集后進一步蒸發濃縮。NaCl鹽和二次濃縮混合鹽需分 析純度,蒸出液送污水處理廠分析化驗,并進一步處理至達標排放。
蒸發器是被廣泛應用于食品加工、果汁濃縮、飲料生產、乳品生產以及化工、制藥、廢 水處理、環保工程等領域的一種蒸發設備。本項目的脫鹽處理裝置采用雙效蒸發器。該設備 采用外加熱強制循環形式與負壓蒸發方式,具有蒸發速度快、濃縮比大、采用雙效同時蒸發、 二次蒸汽得到反復利用、節約能源消耗等優點。該裝置將具有強化傳熱、防垢性能優良的沸 騰蒸發和強制循環蒸發的優勢相結合,形成優勢互補。它屬于傳熱蒸發技術,其特征在于“結 晶器”與沸騰蒸發裝置及其汽一液一固三相流入結晶器,使過飽和溶液進行熱結晶,固一液 得到快速分離。裝置可實現強化傳熱,又能防止在沸騰蒸發過程中的加熱管內壁面產生結垢。 強化傳熱的實現,是通過在出料的加熱系統中加設一套強制循環裝置,這樣就使得傳熱效率 得到較大提高,同時由于保持了管束中料液的高流速,防止了結晶物料在加熱管內壁的附著 而導致結垢問題。由于本裝置采用的是外循環傳熱蒸發方式,物料在管束中的流向是自下而 上的,因此只需配置一臺大流量、低揚程的物料循環泵,就可以達到強制循環的目的,同時 泵的能耗很低,降低了蒸發器的運行成本。
3、工藝流程
將蒸發除鹽工藝分成兩次進行,采用兩次蒸發分步結晶方法回收廢水中不同的鹽。第一 次蒸發目的為將廢水中大部分氯化鈉回收。利用廢水中氯化鈉與羥基乙酸鈉含量和溶解度的 差異,將氯化鈉蒸至過飽和狀態結晶析出,而這部分結晶出來的Nacl純度相對較高,因而會 有一定的市場價值;而羥基乙酸鈉與少量氯化鈉仍留在廢水中,等待第二次蒸發濃縮。第二 次蒸發目的為將羥乙酸鈉混合母液進一步濃縮,提高鹽濃度,達到外賣要求。其第二次蒸發 仍利用原雙效蒸發器及配套設備。由于廢水中含有雜質,為確保蒸出鹽的品質和蒸發設備的 使用壽命,廢水需在堿性條件下進行蒸發,廢水進蒸發器前,設調節pH和過濾兩道預處理工 序。具體參見http://www.manhuagui.cn更多相關技術文檔。
工藝流程如下圖所示。
4、結論:
(1)采用雙效蒸發器作為高濃度含鹽廢水的蒸發除鹽預處理,其工藝設備是可行的。雙效蒸 發器蒸發效率較高,蒸發過程較為穩定,二次蒸汽重復利用,可降低處理成本。
(2)采用兩次蒸發分步結晶工藝回收廢水中的鹽,效果明顯,蒸出液清澈,COD約2000mg/L, 廢水中主要含酒精,但生化性較好。回收鹽中,氯化鈉含量達89%以上,回收率約82%。二 次蒸發濃縮,采用雙效蒸發器是可行的,混合液總含鹽量達60%以上,實現了變廢為寶,資 源再生的目的。
(3)由于廢水中含較多雜質,進水前道工序必須設過濾器,以確保蒸發器不被雜物粘堵,及 保證結晶鹽的品質。
(4)廢水進蒸發器前,需先調節pH至堿性(約8.5),以保持廢水的化學穩定性,同時起到保 護蒸發設備的作用。
(5)蒸發時,需控制物料液位,以免出現跑料現象,影響蒸出液水質。
(6)蒸發過程宜批量連續進行,可節約蒸汽耗量,減少沖洗次數,降低處理成本。