焦化廠硫酸鈉廢水處理設備選(xuǎn)型需(xū)結合廢水特性(高鹽度、複雜成分、易結垢)、處理(lǐ)規模(mó)、能源(yuán)價格及(jí)環保要求,采用“預處理+蒸(zhēng)發結晶+深度處理+資(zī)源回收”的(de)組合工藝,核心設備選型及(jí)技術要點如下:
一、焦化廠硫酸鈉廢水特性與(yǔ)預處理設備
特性分析:硫酸(suān)鈉濃度20%-35%,含鋁離子、有(yǒu)機物、懸浮物,pH酸性(2-4),蒸發時易結垢(硫酸鈉在33-34℃溶解度高,高溫下溶解度下降,低溫析出芒硝)。
預處理設備:
物理預處理:格柵過濾去除大顆粒懸浮物,調節池均衡(héng)水質水量(停留時間(jiān)8-10小(xiǎo)時),pH調節至6-7(氨水(shuǐ)/石灰中和),蒸氨脫酚塔去除氨氮和(hé)酚類化合物(wù)。
化學預處理:膜過濾(陶瓷膜錯流微濾)分離氫氧(yǎng)化鋁沉澱,萃取脫(tuō)酚(fēn)回收酚類化合物,混凝沉澱去(qù)除懸浮物和(hé)膠(jiāo)體顆粒。
除油設備:氣浮(fú)機或斜板隔油池去除油類物質,防(fáng)止後續蒸發器堵塞。
二、焦化(huà)廠硫酸鈉廢水蒸(zhēng)發結晶核心設備
蒸(zhēng)發器選型:
MVR蒸發器:節能30%-50%,蒸汽(qì)消耗降至傳統蒸發1/3以下(xià),適合大處理量(liàng)(≥8t/h)。采用強製循環設計(流速≥2m/s防結垢),材質選用2205雙相鋼或鈦材,耐腐(fǔ)蝕且抗結垢。配套自動化控製係統(PID調節溫度/壓力),實現無人值守。
多效蒸發器:三效/四(sì)效順流蒸發,熱效率(lǜ)80%以上,適合蒸汽價格低、大規模連續生產場(chǎng)景。前效二次蒸汽作為後效熱源,減少蒸汽消耗。
強製循環蒸發器:流速≥1.5m/s,衝刷管壁防結垢,適合高粘(zhān)度、易結晶物料。搭配OSLO/DTB結晶器,控製晶體粒度(≥1mm),減少細晶堵塞。
結晶控製(zhì):蒸發溫度80-120℃,真空度0.05-0.075MPa,濃(nóng)縮比1:20。通過晶型(xíng)控製劑調節過飽和度,促進大顆粒晶體(tǐ)形成。冷凍結晶(-5℃至10℃)進一步分離硫酸(suān)鈉和氯化鈉,提升純度。
三、焦化廠硫酸鈉廢水深度處理與資源回收
固液分離:離(lí)心機或板框壓濾機分離硫酸鈉晶體(純度≥99%),母液回流至蒸(zhēng)發器循環(huán)使用。晶體經幹燥(真空幹燥機,含水率≤0.5%)後作為工業鹽或肥料回(huí)收。
冷凝水處理:蒸發冷凝水含(hán)氨氮(約200mg/L)、COD,經A/O生(shēng)化係統脫氮(dàn),活性(xìng)汙泥法降解COD,確保出水氨氮≤15mg/L、COD≤50mg/L。深度處理采用反(fǎn)滲透/電(diàn)滲析,電導率<10μS/cm,回用於生產(如配酸、衝洗),回用率≥85%。
資源回收:硫酸鈉結晶作(zuò)為工業鹽(符合(hé)GB/T5462標準),氫氧化鋁沉澱經幹燥後替代(dài)陶土用於農藥填充料。母液通過多效蒸發濃縮或返回前端循(xún)環,減少固(gù)廢排放。
四(sì)、焦化廠(chǎng)硫酸鈉廢水處理設(shè)備防結垢與防腐蝕措施
材質選(xuǎn)擇(zé):接觸部分采用2205雙相鋼或鈦材,非換熱部件用316L不鏽鋼,關鍵(jiàn)位置設置吹掃/置換裝置。
防結垢設計:提高流速(≥2m/s),優化溫度分布(避免局部過熱),采用折流板加熱器強化傳熱。定期水洗、酸洗或機械清洗(高壓水槍),結合電(diàn)脈衝、超聲波(bō)防垢技術。
腐蝕防護:陰極保護、耐(nài)蝕塗層(搪瓷(cí)/四氟),預處理去除鈣(gài)鎂(měi)離子(軟化、脫鈣),或添加晶種法控製結晶過程。
五、焦化廠(chǎng)硫酸(suān)鈉廢水技(jì)術經(jīng)濟性與環保效益
能耗與成本:MVR蒸發噸水能耗25-50kWh,運行成本約22元/噸,較傳統三效蒸發降低40%以上。硫酸鈉回收率≥85%,資源化(huà)產品產生經濟效益。
環保合規:符合《汙水綜合排放標準》(GB8978-1996)、《農(nóng)藥工業水汙染物排放(fàng)標準》(GB21523-2008),廢水零排放,減(jiǎn)少氨氮、COD排放,固廢減(jiǎn)少80%以上。
案例參考:河南某鈦白粉企業采用多效蒸發+冷凍結晶工藝,年(nián)回收硫(liú)酸鈉與氯化鈉,冷凝水(shuǐ)回用率96.8%;山東某企業MVR蒸發器(qì)處理硫銨廢水,結晶純度99.2%,能耗降低60%。
焦化廠硫酸鈉廢水處理設備選型需以“資源回收+達標排放”為目標,優先選擇MVR蒸發器+強(qiáng)製循環蒸(zhēng)發器組合,輔以預處理(lǐ)、防結垢防腐蝕設計(jì)及深度處理(lǐ)係統,實現硫酸鈉高效(xiào)回收、廢水循環利用及環境友好排放,兼具經濟效益與環保效益。