煤化工废水零排放蒸发浓缩结晶系统流程说明

煤化工废水零排放工艺一种旨在将煤化工过程中产生的废水经过处理后实现完全回收利用或安全处置的技术。整套工艺主要包括预处理、生化处理、物化深度处理、膜处理回用及蒸发结晶等。结晶蒸发系统是煤化工废水零排放的一个重要环节，浓水经蒸发分盐结晶工艺处理，分盐结晶产生的硫酸钠、氯化钠等固体盐可以作为副产品销售或安全处置。经过深度处理后的清水可回用于生产过程，如锅炉补水、循环冷却水等。

一、流程综述

1.蒸发结晶原液：来源于煤化工企业的废水处理系统中水回用单元膜浓缩的浓水，经过臭氧催化及活性炭吸附等浓度处理后产生的高盐废水。高盐废水经预处理系统除硬、除硅、除氟后进入分盐浓缩系统。

2.含硫酸钠为主的原液：首先经过两级冷凝水预热器预热后进入硫酸钠两效浓缩单元，蒸发浓缩得到硫酸钠浓缩液；硫酸钠浓缩液经过浓缩液换热器和预冷器冷却后进入冷冻结晶单元，冷冻结晶析出芒硝，产生的冷冻母液去混盐单元进行蒸发结晶回收部分混盐，混盐经碳化、粉碎、溶解后送至除氟除硅高密池，与反渗透浓水经前端预处理后返回蒸发结晶单元，以降低杂盐率。混盐单元母液外排至杂盐单元进行母液干化处理，最终得到杂盐；冷冻产生的芒硝通过蒸发冷凝水溶解后进入硫酸钠重结晶单元，蒸发结晶得到高品质的硫酸钠晶体盐，再经过干燥、包装得到硫酸钠产品。

3.以氯化钠为主的原液：首先经过两级冷凝水预热器预热后进入盐三效蒸发结晶系统，蒸发结晶产生粗盐，盐母液去冷冻结晶单元；粗盐经过蒸发冷凝水溶解进入盐重结晶单元，蒸发结晶得到高品质的盐，再经过干燥、包装得到盐副产品。

冷冻母液进入混盐单元，蒸发结晶得到混盐，混盐经干燥、碳化、粉碎、溶解后送至除氟除硅高密池，与反渗透浓水经前端预处理后返回蒸发结晶单元。混盐母液经过干化、包装得到杂盐。

二、硫酸钠蒸发结晶系统

滤浓水储存于硫酸钠蒸发原料罐，先进入预热系统与冷凝液换热，尽可能降低外排水的温度并回收这一部分热量，预热后的料液进入硫酸钠蒸发预浓缩系统进行蒸发浓缩，达到浓缩要求后，进入冷冻结晶系统冷，冷冻结晶系统设两级冷冻，冷冻工艺采用两级串联冷冻和两级并联冷冻工艺切换互备模式，正常情况下两级冷冻串联操作，非正常情况可切换至两级冷冻并联操作。冷冻结晶产生的十水芒硝溶解后进入芒硝重结晶系统进行蒸发重结晶，达到出料要求后，经出料泵排至沉盐稠厚器增稠后排入离心机进行固液分离，分离后的硫酸钠湿盐进入干燥系统干燥，然后进入包装系统进行包装得到硫酸钠产品。离心机分离后的清液进入离心母液罐经母液泵回流至芒硝重结晶系统、

1.硫酸钠蒸发结晶系统方案一：蒸发预浓缩+冷冻出硝+芒硝重结晶。储存于硫酸钠蒸发原料池的原料先进入预热系统与冷凝液换热，尽可能降低外排水的温度并回收这一部分热量，预热后的料液进入硫酸钠蒸发预浓缩系统进行蒸发浓缩，达到浓缩要求后，进入冷冻出硝系统冷冻结晶，产生的十水硫酸钠溶解后进入芒硝重结晶蒸发系统。

2.硫酸钠蒸发结晶系统方案二：蒸发预浓缩+蒸发出硫酸钠+硫酸钠母液冷冻结晶。硫酸钠蒸发原液首先进入蒸发预浓缩系统，然后进入蒸发出硫酸钠系统，进行蒸发结晶，达到出料要求后，经出料泵排至稠厚器增稠后排入离心机进行固液分离，分离后的物料进入干燥系统干燥，然后进入包装系统进行包装得到硫酸钠产品。离心母液进入硫酸钠冷冻结晶系统冷冻结晶，产生的十水硫酸钠溶解后进入芒硝重结晶蒸发系统。离心机分离后的清液进入离心母液罐经母液泵回流至蒸发出硫酸钠系统。

正常情况下按照方案一进行，非正常情况下可切换到方案二。当系统运行一段时间后，氯化钠、COD等杂质在硫酸钠系统中不断富集，当杂质浓度影响硫酸钠系统的蒸发量或硫酸钠产品品质时，将硫酸钠冷冻结晶系统中的冷冻母液排至混盐蒸发结晶系统，当混盐蒸发结晶系统的蒸发量不能保证时，外排一部分高COD 母液至母液干化系统。

三、氯化钠蒸发结晶系统

氯化钠蒸发结晶系统采用三效顺流强制循环蒸发结品的蒸发工艺。高压反渗透浓水储存于氯化钠蒸发原料池，先进入预热系统与冷凝液换热，尽可能降低外排水的温度并回收这一部分热量预热后的料液进入三效蒸发结晶系统进行蒸发结晶，达到出料要求后，经出料泵排至沉盐稠厚器增稠后排入离心机进行固液分离，离心机分离后的清液进入离心母液罐经母液泵回流至三效蒸发结晶系统，分离后的固体溶解后进入到精盐蒸发器进行再次蒸发结晶提纯，达到出料要求后，经出料泵排至稠厚器增稠后排入离心机进行固液分离，分离后的精盐经过干燥系统干燥，然后进入包装系统进行包装得到氯化钠产品。离心机分离后的清液进入离心母液罐经母液泵回流至精盐蒸发结晶系统。当系统运行一段时间后，硫酸钠、COD等杂质在系统中不断富集，当杂质浓度影响氯化钠产品品质时，将精盐蒸发结晶系统的母液排至盐三效系统，盐三效系统母液排至冷冻结晶系统。

四、混盐蒸发结晶系统

冷冻结晶系统母液，进入混盐进料罐。经蒸发结晶、离心、干燥后进入混盐碳化装置，碳化后混盐经粉碎、溶解后送至前端除氟除硅高密池，与反渗透浓水经前端预处理后返回蒸发结晶单元。混盐的母液至杂盐干燥系统。为了降低系统运行能耗，盐重结晶蒸发器（精盐蒸发器）和混盐蒸发器组成为两效蒸发结晶器。