某矿井水分盐零排放项目案例

某矿井水分盐零排放项目案例

一、设计水量及水质

某煤矿项目设计处理量为12600m³/d，设计进水TDS按3000mg/L考虑，并用TDS为5000mg/L来校核设计能力，具体指标见下表。

 

二、产水及副产盐要求

1、产水水质：本项目出水主要作为煤矿生活和生产用水，包括锅炉用水，职工洗浴用水及其他生活、生产设施用水，矿井水深度处理厂成品水主要指标达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2006）。

2、副产盐要求

（1）氯化钠：符合GB/T5462—2003日晒工业盐二级指标，氯化钠含量≥92%（wt），含水率≤4%；

（2）硫酸钠：符合GB/T6009—2003工业硫酸钠Ⅲ类合格品，硫酸钠含量≥92%（wt），含水率≤4%；

杂盐：含水率≤8%；

三、工艺流程描述

本项目分为预处理、膜浓缩和蒸发结晶三个工艺单元，矿井水经过絮凝、反应、沉淀、过滤后，自流进入净化水池，经过预处理+膜浓缩处理后，淡水进入成品水外送水池。膜浓缩产生的浓水，进入蒸发结晶单元，最终得到无水硫酸钠产品，实现结晶分盐，产出合格的氯化钠和硫酸钠。工艺流程见下图。

 

其中蒸发结晶分盐工艺流程图如下：

 

针对蒸发结晶工艺设计较为繁杂，工艺简述如下：

1、硫酸钠蒸发结晶工段

经预处理后由膜浓缩工段浓缩后的浓盐水通过蒸发结晶上料泵依次进入乏汽预热器、生蒸汽冷凝水预热器，预热后的物料依次进入一效、二效、三效蒸发系统，浓缩到一定程度后由硫酸钠出料泵送至硫酸钠稠厚器，进入硫酸钠离心机分离得到硫酸钠晶体，此工段最后的产品为工业级的硫酸钠，离心分离母液返回到原料罐。

2、硫酸钠冷冻结晶工段

该工段是将由三效分离室溢流所得一次母液打入冷冻结晶器，结晶器采用连续冷却结晶器，控制结晶器内的冷冻温度，将硫酸钠蒸发器离心母液中的硫酸钠尽可能全部以十水硫酸钠的形式析出，使得剩余冷冻母液中的硫酸钠的含量尽可能少。离心后的十水硫酸钠返回到原料罐，调整盐硝的比例，冷冻母液进入氯化钠蒸发器。

3、氯化钠蒸发结晶工段

该工段是将冷冻母液进行蒸发结晶，得到工业级的氯化钠产品，该工段工艺采用的是氯化钠单效强制循环蒸发器进行蒸发结晶浓缩工艺，饱和的氯化钠溶液通过离心机分离得到合格的氯化钠固体，离心母液到杂盐处理工段进行处理。

4、杂盐处理工段

氯化钠蒸发结晶工段产出的剩余母液中含有有机物和其他杂盐，在杂盐工段进行处理，处理工艺采用滚筒式干燥机，最后得到少量的杂盐集中处理。

上述整体工艺设计中，三级膜浓缩的相关参数如下：

 

四、设计运行成本

电费按0.45元/KWh，蒸汽按150元/t计算，药剂及动力费整体运行成本在11-13元左右。

综上所述，本文介绍了一种矿井水分盐零排放的案例，值得大家进行研究和共同探讨。