工业废水零排放的最后一步—杂盐处理优化建议

工业废水零排放的最后一步—杂盐处理优化建议

在工业废水零排放项目中氯化钠（NaCl）与硫酸钠（Na?SO?）的分离回收目前相对成熟，同时为了追求稳定的工业副产盐品质，氯化钠与硫酸钠结晶系统都会定排母液，而这部分杂盐母液成分相对复杂如高盐、高COD、高杂质离子等特点，因为量相对较少，经常容易被人忽视。实际上杂盐的合理处置直接影响系统稳定性和经济性。今天我们来聊聊杂盐处理技术优化建议，为工业废水零排放提供技术参考。

一、杂盐处理技术优化建议

杂盐处理工艺选择到底选择MVR还是选择多效蒸发，为何优先采用多效蒸发强制循环结晶？

1、 MVR蒸发器的局限性：复杂母液下的稳定性挑战

在工业废水处理中，MVR（机械蒸汽再压缩）蒸发器虽以高效节能著称，但在处理成分复杂、高粘度及高沸点升高的杂盐母液时，其稳定性问题尤为突出：

（1）压缩机运行风险：杂盐母液中常含有有机物、重金属及未结晶盐分，这些物质在蒸发过程中易形成泡沫或结垢，附着在压缩机叶轮上，导致叶轮动平衡失衡，引发振动和噪音，严重时甚至损坏设备。例如，某化工废水处理项目因母液中有机物含量超标，导致MVR压缩机运行仅3个月便出现叶轮腐蚀，维修成本高达50万元。

（2）沸点升高导致的能效下降：当母液中溶质浓度较高时，溶液沸点显著升高（如NaCl浓度达30%时，沸点升高可达10℃以上）。此时，MVR压缩机需提升至更高转速以维持蒸发效率，导致能耗急剧增加。数据显示，当沸点升高超过8℃时，MVR的能效比（COP）将下降至1.5以下，远低于多效蒸发的2.5-3.0。

（3）工艺适应性差：MVR蒸发器对进料浓度和流量波动敏感，若母液成分不稳定（如COD波动超过20%），易引发压缩机喘振，导致系统停机。某电镀废水处理项目因母液中重金属离子浓度波动，导致MVR系统频繁停机，年故障率高达15%。

2、强制循环结晶器的优势：解决高粘度、高沸点升高的核心问题

相较于MVR，强制循环结晶器通过以下设计特点，有效应对复杂母液的处理挑战：

（1）强制循环设计，避免结垢：通过强制循环泵维持母液在结晶器内的高流速（≥1.5m/s），减少晶体在换热管壁的沉积。例如，某煤化工项目采用强制循环结晶器处理杂盐母液，运行3年后，换热管束结垢厚度仅0.5mm，远低于MVR蒸发器的5mm结垢量。

（2）宽泛的工艺适应性：强制循环结晶器可处理粘度高达200mPa·s的母液（MVR通常仅适用于粘度＜50mPa·s的物料），且对沸点升高不敏感。某制药废水处理项目通过强制循环结晶器，成功将沸点升高12℃的母液蒸发至干度95%，而MVR系统在此工况下无法稳定运行。

（3）长周期稳定运行：强制循环结晶器采用DTB（导流筒-挡板）型设计，通过外循环冷却器精确控制过饱和度，避免晶体突沸。某危废处置中心采用该技术处理杂盐母液，连续运行周期长达18个月，年停机检修时间仅72小时。

二、强制循环结晶器的技术主要参数

1.设备规格：强制循环结晶器通常按蒸发量分为0.1-50t/h多个系列，换热面积可根据母液沸点升高和粘度定制（通常预留30%裕度）。

2.循环流量控制：循环流量需达到蒸发量的10-20倍，以确保晶体均匀悬浮。

3.温度梯度管理：通过外循环冷却器将母液温度控制在目标结晶点±2℃范围内，避免过冷或过热导致的晶体聚集。某项目通过该措施，将产品盐的粒径分布系数（C.V.值）从45%降低至15%。

三、杂盐母液干化处理：破解系统富集难题

在杂盐蒸发结晶系统运行中，同样需定期外排老母液，不然也会影响系统的正常运行。

1、老母液外排的必要性

杂盐母液中残留有机物、重金属及未结晶盐分，若长期在系统内循环，将导致：结晶器效率下降（盐浓度超标引发沸点升高）；设备腐蚀加速（Cl?富集引发不锈钢应力腐蚀）。

2、母液干化技术方案

推荐采用低温真空干化技术，一般在-95kPa真空下，母液于40-45℃蒸发，水分汽化后冷凝回收，残渣含水率≤20%。减量率达80%以上，显著降低危废处置成本。

四、典型案例

案例1：某化工园区杂盐处理项目

处理规模：20t/h杂盐母液（含NaCl 12%、Na?SO? 8%、有机物3%）

工艺选择：三效强制循环结晶器（蒸发温度：一效120℃、二效95℃、三效70℃）

运行效果：

母液干化率提升至92%，危废处置成本降低60%；

系统年运行时间达8000小时，设备故障率＜2%；

吨水处理能耗18kW·h（折合标煤6.5kg），较MVR方案节能25%。

案例2：某农药厂高盐废水处理项目

处理规模：10t/h杂盐母液（含Cl?18%、SO??? 10%、COD 5000mg/L）

工艺选择：两效强制循环结晶器+母液干化系统

运行效果：

结晶盐纯度达98.5%，满足工业级盐标准；

母液干化后残渣量仅0.8t/d，较传统蒸发器减少70%；

系统投资回收期仅2.8年（含干化设备）。

综上所述，在母液成分复杂、高粘度及高沸点升高的工况下，多效蒸发强制循环结晶工艺以更低的投资、更高的稳定性和更广的适应性，成为杂盐处理的首选方案。通过强制循环设计，可有效解决结垢和晶体聚集问题，确保系统长周期运行；而母液干化技术的集成，则进一步实现了危废减量化和资源化利用。