引言

在鹽化工、氯堿化工、煤化工、石油化工、制藥等行業(yè)的工業(yè)廢水零排放處理上，經(jīng)常會(huì)遇到同時(shí)含有氯化鈉、氯化鉀或氯化鈉、硫酸鈉的混合溶液或廢水，含鹽量較高。目前，我國高鹽廢水處置副產(chǎn)的雜鹽，大多被當(dāng)作固廢進(jìn)行處置，處理成本高，缺乏經(jīng)濟(jì)效益。高鹽廢水處置是世界性難題，分鹽資源化是高鹽廢水處置的根本出路。高鹽廢水分鹽資源化分為鉀/鈉分離和鹽/硝分離兩大類，本期邁源為大家揭秘鹽/硝分離相關(guān)知識。

鹽/硝分離工藝選擇

煤化工等行業(yè)產(chǎn)生的高鹽廢水，在結(jié)晶過程中分離的對象主要是氯化鈉和硫酸鈉。廢水中的陰離子通常以氯離子和硫酸根離子占絕大多數(shù)，一價(jià)陽離子則以鈉離子為主，二價(jià)陽離子經(jīng)過一系列處理后，也已經(jīng)在化學(xué)軟化或離子交換等過程置換成了鈉離子。

不同于鉀/鈉分離中，鉀鹽產(chǎn)品的高適應(yīng)性，鹽/硝分離所得產(chǎn)品，價(jià)值不高，故產(chǎn)品質(zhì)量要求高，其設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)亦有所不同。鹽/硝分離主要有兩種思路: 

01

一是直接利用廢水中不同無機(jī)鹽的濃度差異和溶解度差異，通過在結(jié)晶過程中控制合適的運(yùn)行溫度和濃縮倍數(shù)等來實(shí)現(xiàn)鹽的分離，即通常所說的熱法分鹽結(jié)晶工藝。

02

二是利用氯離子和硫酸根離子的離子半徑或電荷特性等的差異，通過膜系統(tǒng)在結(jié)晶過程之前實(shí)現(xiàn)不同鹽之間的分離或富集，再用熱法結(jié)晶過程得到固體，即膜法分鹽結(jié)晶工藝。

溶液中不同鹽分比、共飽和濃度差別越大，越利于組分分離。鹽/硝分離工藝組合方式較多，應(yīng)當(dāng)根據(jù)鹽硝比情況、產(chǎn)品品質(zhì)要求、雜鹽率要求，并結(jié)合投資運(yùn)行成本綜合考慮，選擇合適的分離工藝。

不同鹽硝比情況、不同雜鹽率要求下，鹽/硝分離工藝流程需要分情況討論。

硝多鹽少的工況下

針對氯化鈉和硫酸鈉的含量比例（鹽硝比）不同進(jìn)行分析，硝多鹽少的工況下，可以先蒸發(fā)結(jié)晶獲得硫酸鈉，蒸硝母液冷凍結(jié)晶獲得芒硝，芒硝重溶再蒸發(fā)結(jié)晶獲得更多硫酸鈉，然后冷凍母液蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鈉，少量雜鹽外排，實(shí)現(xiàn)高鹽廢水的有效分離，獲得各工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的硫酸鈉和氯化鈉。

鹽多硝少的工況下

根據(jù)氯化鈉-硫酸鈉水鹽平衡相圖，在較低溫度下，硫酸鈉共飽和濃度依舊很小。因此，鹽多硝少的工況下，控制合適的蒸發(fā)溫度，低溫蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鈉，蒸鹽母液高溫蒸發(fā)結(jié)晶獲得硫酸鈉，少量雜鹽外排。

基于納濾系統(tǒng)

利用氯離子和硫酸根離子的離子半徑或電荷特性等差異，通過膜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不同鹽之間的分離或富集。依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量及雜鹽率要求，有多種工藝組合方式，可以直接蒸發(fā)提無水硝，也可先蒸發(fā)濃縮再冷凍結(jié)晶制芒硝，芒硝重溶再蒸發(fā)結(jié)晶獲得高純度硫酸鈉，母液去雜鹽系統(tǒng)。

邁源項(xiàng)目案例分享

邁源專注于高濃度含鹽廢水資源化和零排放處理，與華南理工大學(xué)合作開展分鹽專項(xiàng)研究，配置專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，為分鹽項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)提供可靠的理論數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，模擬出分質(zhì)提鹽過程，選擇合適的結(jié)晶設(shè)備類型，優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，以兼顧投資與運(yùn)行成本。

菏澤礦井廢水鹽硝分鹽資源化項(xiàng)目

該項(xiàng)目處理對象為經(jīng)過“調(diào)節(jié)池澄清軟化+精密過濾+超濾+軟化+反滲透”除雜濃縮后的山東某煤礦礦井高鹽廢水，主要成分為氯化鈉、硫酸鈉。

該項(xiàng)目主體工藝采用“一段蒸發(fā)提硫酸鈉+冷凍制芒硝+二段蒸發(fā)提氯化鈉”，提取的硫酸鈉符合《工業(yè)無水硫酸鈉》(GB/T6009-2014)Ⅱ類一等品指標(biāo)，氯化鈉符合《工業(yè)鹽》(GB/T5462-2015)工業(yè)濕鹽二級指標(biāo)。