冷冻结晶技术+膜过滤组合工艺处理硫酸钠废水的***性

工艺能耗

蒸汽消耗3.9吨/小时，用电功率200KW/h

蒸汽按200元/吨，电费按0.6元/kw

则每小时能耗消耗费用共计900元/h

约合每立方水消耗的费用为90元。（不含离心机）

设备投资

主体设备投资350万元（不含安装及离心机部分）

MVR热泵蒸发器+多效蒸发器组合工艺

工艺流程及原理

作为一种节能***的蒸发器，MVR热泵蒸发器一般采用的换热器形式为降膜式蒸发工艺，适用于浓度低、无结晶、不容易结壁的物料，所以对于本物料系统，在无结晶浓缩阶段采用MVR蒸发器，在溶液结晶饱和的时候采用多效强制循环蒸发器组合工艺。

硫酸钠的饱和浓度约为30%，因此采用MVR蒸发器需要控制出料浓度小于30%，即在浓度接近30%时须转入多效蒸发结晶器继续蒸发结晶。在杂盐蒸发时，钙镁浓度高，管内流速慢，容易堵管，影响浓缩蒸发、结晶、盐分离工艺的效率。通过计算，在MVR蒸发器内蒸发出的水量要控制在2.2吨/小时左右，则在多效强制循环蒸发器内蒸发的水量约为2.5吨/小时左右。

（2）工艺特点

1）采用组合工艺可有效解决MVR蒸发器不能处理结晶物料的问题。

2）设备能耗较低，但设备投资相对较大。

（3）工艺能耗

1）第y级MVR浓缩4.4t/hr（蒸汽温升8℃）蒸发器

设备成本：450万元/套

运行成本：蒸汽消耗0.02吨/小时（机组密封补汽），蒸汽价格200元/吨，电耗220千瓦/时（主电机、循环泵、真空泵、凝水泵），平均电价0.6元/千瓦时；

每小时运行成本：0.04吨*200元/吨+220千瓦*0.6元/千瓦时=8+132=136元/小时；

约合处理每吨水的成本为32元。

2）第二级四效强制循环蒸发结晶器

运行成本：蒸汽消耗1.8吨/小时，电耗140KW/h

则每小时运行成本为1.8吨*200元/吨+140千瓦*0.6元/千瓦时=360+84=444元/小时；

约合处理每吨水的成本91元。

则每小时综合成本为136+444=580元/小时，约合每立方水消耗的费用为58元（不含离心机能耗）。

（4）设备投资

MVR设备投资约450万元，四效蒸发结晶器设备投资约240万元，总计约690万元（不含安装、离心机设备价格）。

四、综合评价

由以上分析可以得出，设备能耗方面来考虑，采用冷d结晶与膜处理组合工艺，运行能耗***d，设备投资中等；采用四效蒸发结晶工艺，投资***d，但运行费用***g；采用MVR与四效蒸发结晶组合工艺，运行能耗中等，但投资***g。

　  高硝(Na2SO4)盐水的冷冻脱硝的连续生产方法

　　根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，所述高硝盐水可以为化工废水，尤其 是煤化工产生的废水，优选为经过预处理、膜处理以及MVR初步浓缩结晶的煤化工废水，所述高硝盐水中含Na2SO45%-15%(Wt：重量百分比)。

　　根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，步骤2的结晶条件为以0.5℃/min将 高硝盐水降温至0～2℃;冷d结晶1-2小时，优选为1.5小时。

　　根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，在第二个冷d结晶罐后还可以有第三 个冷d结晶罐，第三个冷d结晶罐的结晶条件为以0.2℃/min左右将高硝盐水降温至-2～ -1℃;冷d结晶1-2小时，优选为1.5小时。

结晶脱硫废水处理系统

　　1.基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，包括压滤系统，载体循环流化床，氢氧化镁晶种流化床，氢氧化钙晶种流化床，螯合剂循环流化床，微晶精滤装置，纳滤装置，氯h钠MVR浓缩结晶装置和硫酸钠冷d结晶装置，脱硫废水池的出口与压滤系统的进口相连，压滤系统的出口与载体循环流化床的进口相连，载体循环流化床的出口与晶种流化床的进口相连，晶种流化床的出口与螯合剂循环流化床的进口相连，螯合剂循环流化床的出口与微晶精滤装置进口相连，微晶精滤装置的出口与纳滤装置的进口相连，纳滤装置的出口分别与氯h钠MVR浓缩结晶装置及硫酸钠冷d结晶装置相连。所述冷却结晶器和废水排放端之间还设有预冷装置，所述预冷装置通过冷却水、冰水或盐水将废水冷却至冰点。

　　2.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，压滤系统包括污泥泵，压滤机，压榨泵和滤液池，脱硫废水池的出口与污泥泵相连，污泥泵的出口与板框压滤机的进口相连，板框压滤机的出口与滤液池的进口相连，压榨泵的出口与板框压滤机相连，压榨泵为板框压滤机的进一步压滤提供0.8-1.2MPa的水压，污泥泵的压力控制在0.4-0.8MPa，压滤系统去除脱硫废水中悬浮物。第二步、冷d结晶设两级处理，末效温度为-5℃，硫酸钠以十水硫酸钠和七水硫酸钠的混合盐结晶存在，结晶盐再与原液进行稀释升温，结晶盐呈熔融状态，再经过水泵转至(5)中的二效分离器中进行再浓缩，提高纯度。

　　3.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，载体循环流化床包括依次连接的进水泵，载体吸附剂药桶，载体吸附剂循环箱和载体循环流化床，载体吸附剂药桶连接有加药泵，配有载体吸附剂的载体循环流化床，去除脱硫废水的z金属元素，并将载体吸附剂进行循环流化利用，将富集z金属的载体吸附剂进行固化、包埋无害化处置，或对z金属进行提取、精炼资源化处理。根据权利要求1所述的应用于废水的连续冷d结晶分离系统，其特征在于，所述冷却结晶器(1)和废水排放端之间还设有预冷装置，所述预冷装置通过冷却水、冰水或盐水将废水冷却至冰点。

　　4.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，晶种流化床包括氢氧化镁晶种流化床和氢氧化钙晶种流化床，载体循环流化床的出口与氢氧化镁晶种流化床的进口相连，氢氧化镁晶种流化床的出口与氢氧化钙晶种流化床的进口相连，氢氧化钙晶种流化床出口与螯合剂循环流化床的进口相连。根据权利要求1所述的脱硫废水浓缩蒸发、结晶、盐分离工艺，其特征在于，在(2)、(3)、(4)、(5)中的蒸发工艺中，pH为5-6。

　　5.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，氢氧化镁晶种流化床包括依次连接的进水泵，晶种流化床，氢氧化镁沉淀池和氢氧化镁晶种筛分干燥器，碱液药桶连接有加药泵，通过加药泵将碱液输送到晶种流化床中，氢氧化镁晶种流化床的碱液加药量根据流化床pH值进行自动控制，pH控制在8.0-9.5。9吨/小时，用电功率200KW/h蒸汽按200元/吨，电费按0。

　　6.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，氢氧化钙晶种流化床包括依次连接的进水泵，晶种流化床，氢氧化钙沉淀池和氢氧化钙晶种筛分干燥器;碱液药桶连接有加药泵，通过加药泵，将碱液输送到晶种流化床中，氢氧化钙晶种流化床碱液加药根据流化床pH值进行自动控制，pH控制在9.5-11.5。冷却结晶技术的行业应用和优势在工业中应用的冷却结晶技术通过冷却或冷冻热饱和溶液来实现结晶。

　　7.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，螯合剂循环流化床，包括进水泵，螯合剂药桶，螯合剂循环箱和螯合剂循环流化床，螯合剂药桶连接有加药泵，螯合剂循环流化床，处理每吨螯合剂循环流化床进水螯合剂投加量控制在5kg-20kg，流化床出水进行部分回流循环流化，回流比例控制在1:10-100之间。得到的十水硫酸钠热融后，回到硫酸钠蒸发系统继续蒸发，此时需要额外蒸发约1吨水，硫酸钠蒸发系统需要蒸发73吨水。

　　8.根据权利要求4所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，微晶精滤装置为多介质过滤器，陶瓷膜多孔过滤器或管式微滤装置，微晶精滤装置去除螯合剂循环流化床形成的微晶物质，并将SDI控制在3以下。

　　9.根据权利要求1所述的基于多级流化床结晶的脱硫废水处理系统，其特性在于，纳滤装置通过高压进水泵连接微晶精滤装置，纳滤装置浓水端与浓水箱相连，放置浓水硫化n溶液，纳滤装置产水端与产水箱相连，放置产水氯化n溶液，纳滤装置分别与阻垢剂药桶，还原剂药桶和清洗剂药桶相连，阻垢剂药桶、还原剂药桶、清洗剂药桶均分别与自动清洗系统控制系统及压力表电气连接，自动清洗系统控制系统和操作平台电性连接，纳滤装置将微晶精滤装置的出水进行多级多段纳滤，产水箱与氯h钠MVR浓缩结晶装置相连，浓水箱与硫酸钠冷d结晶装置相连。根据权利要求1所述的连续生产方法，其特征在于，步骤1的结晶条件为以1。