农药含氯化钠及硫酸钠废水分盐蒸发结晶原理及过程描述

农药含氯化钠及硫酸钠废水分盐蒸发结晶原理及过程描述

一、农药生产排水基本情况

农药生产过程中，由于酸碱中和等反应副产，产生含有氯化钠及硫酸钠的盐溶液。本项目盐溶液中硫酸钠的含量约为15-25%，氯化钠含量约为10-15%，其他成分含量极微。

二、多盐分排水分盐增值回收的基本原理

原理一：根据溶液中各溶质在对应温度下的溶解度差异，利用相图理论进行盐分分离，从而获得不同盐产品。

原理二：利用不同孔径膜的透过性差异，预先制备单盐分溶液，然后通过蒸发结晶获得单质盐分。

三、硫酸钠及氯化钠溶液的基本特性

氯化钠的溶解度如下表所示：

硫酸钠的溶解度情况：

从上图表可知：氯化钠的溶解度随溶液沸点升高略有增加，但变化平稳。硫酸钠在33-34℃时达到最大溶解度，在此温度之前，溶解度随温度升高而增加；在此温度之后，溶解度随温度升高而减小。

硫酸钠、氯化钠三元水盐体系相图：

 溶液中

主要含有氯化钠和硫酸钠两种盐。氯化钠溶液的溶解度随温度变化不大；硫酸钠溶液在低温时随温度增加而增大，高温时随温度升高而略有下降。采用一效高温结晶析出硫酸钠，随后

闪蒸降温结晶析出氯化钠的出料方式，母液随原料循环蒸发。整套工艺最终实现氯化钠及硫酸钠的有效分离。

农药生产排水中含有一定浓度的有机物，有机物对纳滤膜有一定的污堵情况，因此分盐工艺未采用纳滤膜分盐工艺。同时，本项目中硫酸钠含量较高，氯化钠含量较低，故未采用冷冻析硫酸钠、高温析氯化钠工艺。本排水盐分比例关系适合采用高温析硝（硫酸钠）、低温出氯化钠的工艺，该工艺在造价及运行成本上均有一定优势。

四、硫酸钠及氯化钠分盐蒸发流程说明

1、原液准备系统

工厂产生的含盐排水进入原液罐，原液池起到储存和调节原液的作用，确保排水蒸发处理设备的连续稳定运行。原液罐配备有原液提升泵，该泵将含盐排水均匀输送至蒸发处理系统，通过调节原液泵后的控制阀门，保持原液提升量与蒸发量的平衡。

2、蒸汽及二次蒸汽系统

来自锅炉房的蒸汽通过分汽缸后，经阀门调节进入Ⅰ效加热室，控制表压为5.0 Kgf/cm?。生蒸汽管路上设置有安全阀，超压时自动排泄报警，确保蒸发系统的安全。Ⅰ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽经蒸汽管路进入Ⅱ效加热室，Ⅱ效蒸发室蒸发后的二次蒸汽再经蒸汽管路进入Ⅲ效加热室。Ⅰ效加热室的冷凝水排回锅炉房。Ⅱ效加热室的冷凝水进入Ⅱ效闪蒸罐，Ⅱ效闪蒸罐中产生的闪发汽体进入Ⅲ效加热室，Ⅲ效加热室的冷凝水进入Ⅲ效闪蒸罐，Ⅲ效闪蒸罐中产生的闪发汽体回到冷凝器进口，冷凝水经阀门调节进入冷凝水平衡罐。

Ⅲ效蒸发室排出的二次蒸汽进入冷凝器A，闪蒸蒸发器的二次蒸汽进入冷凝器B，冷凝器B产生的冷凝水也汇集至冷凝水罐。冷凝器A及冷凝器B冷凝产生的冷凝水与Ⅱ效加热室、Ⅲ效加热室产生的冷凝水汇集至冷凝水罐，最终由冷凝水泵抽至外界水池储存并进一步进行生化处理。

3、物料及盐浆系统

含盐排水经生蒸汽冷凝水预热后进入Ⅲ效循环管路。Ⅲ效集盐角中的浓缩液由倒料泵排至Ⅱ效下循环管中。Ⅱ效集盐角的浓缩液由倒料泵送至Ⅰ效循环管中。最后，Ⅰ效集盐角的硫酸钠盐浆由盐浆泵抽入保温沉盐器A进行保温增稠，随后排入离心机A离心分离出硫酸钠晶体。Ⅰ效蒸发室的清液被倒料泵抽送至闪蒸蒸发器B，料浆在闪蒸蒸发器B内降温至50℃，氯化钠晶体析出，随后由倒料泵送至沉盐器B，自流进入离心机B分离得到氯化钠晶体。闪蒸结晶器的清液与原液混合后送至三效蒸发单元。整套流程周而复始，最终将含氯化钠、硫酸钠溶液分解为水、氯化钠固体及硫酸钠固体。含水率更低的氯化钠或硫酸钠固体，可再进入干燥系统进一步脱水处理。

五、综述

采用上述氯化钠、硫酸钠三相水盐相图理论及相应的工艺设备，可获得纯度合格的硫酸钠（满足GB/T 6009-2014《工业无水硫酸钠》标准）和氯化钠（满足GB/T 5462-2003《工业盐》标准）结晶单盐。为了保证氯化钠及硫酸钠工业盐的品质，需要根据杂质富集情况排放极少量的工业杂盐。