硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法及分離裝置的制造方法
【專利摘要】本發明為一種硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法及分離裝置。所述分離方法是通過先將硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉含量提高，析出一部份硫酸鈉，再蒸發提高濃度后，分別結晶析出氯化鈉和硫酸鈉的混合晶體，返回與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解后，再次分步析出硫酸鈉晶體和氯化鈉晶體，最終實現硫酸鈉和氯化鈉的分離。本發明方法與現有技術中采用蒸發方式處理廢水的能耗相同，但本發明杜絕了現有技術中廢水蒸發后產生大量“固廢”的問題，實現了無需通過添加其他試劑，即可實現硫酸鈉和氯化鈉的分離和提純，真正做到了零排放，并且分離后的硫酸鈉和氯化鈉具有高純度，可以直接作為工業產品的使用和出售。
【專利說明】
硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法及分離裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種化工廢水處理方法，特別是公開一種硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法及分離裝置。
【背景技術】
[0002]在工業生產中，硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水是較為常見的一種廢水，由于“三廢”治理的要求，原先只需將廢水濃縮至固體渣即可，這些固體渣被作為“固廢”進行排放。而目前濃縮至固體渣的“固廢”已是治理廢水所不能允許的，“固廢”所產生的對環境的污染不容小覷，因此“固廢”現已經被稱為“危廢”，這一名稱的變化即反映了在治理廢水的過程中，必須把有用的物質提取出來，做成符合國家要求的產品，進行再利用。減少“危廢”量，這就要求在廢水濃縮過程中，同時做到多種物質的分離和提純。
[0003]對于硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離和提純方法，常用的方式將含硫酸鈉、氯化鈉混合廢水加熱至沸點，將水份完全蒸發，其缺陷是將可以作為工業原料的硫酸鈉，氯化鈉變成了混合物，因無法使用而成為廢物。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有技術中存在的缺陷，提供一種從硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中分別將氯化鈉和硫酸鈉晶體析出，并使2種物質純度迖到國家日曬工業鹽一級標準GB/T 5462-2003和GB/T 6009-2014工業無水硫酸鈉III類一等品的要求，實現廢水零排放的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法及分離裝置。
[0005]本發明是這樣實現的:一種硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法，其特征在于:包括如下步驟:
(1)在硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中加入工業氯化鈉，溫度控制在30°C±5°C，使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%，硫酸鈉因為溶解度下降而以晶體形式部份析出，而氯化鈉未達到析出濃度仍以溶液形式存在，析出硫酸鈉晶體后，將混合液進行固液分離，將分離出的硫酸鈉晶體用水清洗后得到工業無水硫酸鈉；
(2)將分離出的液體進入蒸發器進行蒸發，通過蒸汽加熱濃縮，不斷析出氯化鈉和硫酸鈉的混合晶體，然后將濃縮后的混合液與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解成新的廢水溶液，用新的廢水溶液代替步驟I的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水，重復步驟I和步驟2，直到硫酸鈉被全部析出、濃縮至氯化鈉溶液達到飽和后，進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。
[0006]還包括步驟(3):將步驟2得到的氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發。
[0007]還包括步驟(3):將步驟2得到的一部分氯化鈉飽和溶液代替步驟I中的工業氯化鈉，加入到下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到18%土 1%，然后重復后續步驟;將步驟2得到的剩下的一部部分氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發。
[0008]—種如上所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:包括第一貯缶、第一固液分離裝置、第二貯缶、蒸發器、第三貯缶和第二固液分離裝置;所述第一貯缶、第一固液分離裝置、第二貯缶、蒸發器、第三貯缶依次相連，所述第三貯缶與所述第一貯缶相連，所述蒸發器還與所述第二固液分離裝置相連。
[0009]所述第二固液分離裝置還與所述蒸發器、第一貯缶分別相連。
[0010]所述第二貯缶通過第一栗送裝置與所述蒸發器相連，所述第三貯缶通過第二栗送裝置與所述第一貯缶相連，所述蒸發器通過第三栗送裝置與所述第二固液分離裝置相連。
[0011]所述第一固液分離裝置、第二固液分離裝置分別為離心機、板框壓濾機、帶式過濾器、葉片過濾機或連續轉鼓過濾機中的任意一種。
[0012]硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水進入所述第一貯缶，并加入工業氯化鈉使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%后，混合液進入第一固液分離裝置進行固液分離，分離后的溶液進入第二貯缶后，再進入到蒸發器中進行蒸發濃縮，濃縮后的混合液進入第三貯缶，再返回至第一貯缶與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解形成新的廢水溶液，用新的廢水溶液代替硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水，重復上述步驟，直到硫酸鈉被全部析出得到硫酸鈉晶體與氯化鈉溶液的混合液，用第一固液分離裝置進行分離，分離出的氯化鈉溶液進入蒸發器中加熱濃縮，直到氯化鈉溶液達到飽和并濃縮出氯化鈉晶體后，送至第二固液分離裝置進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。
[0013]將得到的一部分氯化鈉飽和溶液加入到蒸發器進行繼續蒸發，剩下的一部分氯化鈉飽和溶液代替工業氯化鈉，加入到第一貯缶中，與下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到18%±1%，然后重復后續步驟。
[0014]本發明的有益效果是:通過先將硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉含量提高，析出一部份硫酸鈉，.再蒸發提高濃度后，分別結晶析出氯化鈉和硫酸鈉的混合晶體，返回與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解后，再次分步析出硫酸鈉晶體和氯化鈉晶體，最終實現硫酸鈉和氯化鈉的分離。本發明方法與現有技術中采用蒸發方式處理廢水的能耗相同，但本發明杜絕了現有技術中廢水蒸發后產生大量“固廢”的問題，徹底改變由原來的從一種廢料(廢水)變成另一種廢料(危廢)的狀況，實現了無需通過添加其他試劑，即可實現硫酸鈉和氯化鈉的分離和提純，真正做到了零排放，并且分離后的硫酸鈉和氯化鈉具有高純度，可以直接作為工業產品的使用和出售。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明分離裝置的結構示意圖。
[0016]其中:1、第一貯缶;2、第一固液分離裝置;3、第二貯缶;4、蒸發器;41、蒸發室入口；
5、第三貯缶;6、第二固液分離裝置;7、第一栗送裝置;8、第二栗送裝置;9、第三栗送裝置。
【具體實施方式】
[0017]本發明硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法，包括如下步驟:
(I)在硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中加入工業氯化鈉，溫度控制在30°C ±5°C，使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%，硫酸鈉因為溶解度下降而以晶體形式部份析出，而氯化鈉未達到析出濃度仍以溶液形式存在，析出硫酸鈉晶體，將混合液進行固液分離，將分離出的硫酸鈉晶體用水清洗后得到工業無水硫酸鈉；
(2)將分離出的液體進入蒸發器進行蒸發，通過蒸汽加熱濃縮，不斷析出氯化鈉和硫酸鈉的混合晶體，然后將濃縮后的混合液與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解成新的廢水溶液，用新的廢水溶液代替步驟I的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水，重復步驟I和步驟2，直到硫酸鈉被全部析出、濃縮至氯化鈉溶液達到飽和后，進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。
[0018]在步驟2之后還包括步驟3的兩種方式，任選一種進行實施:一種是:將步驟2得到的氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發得到氯化鈉晶體。
[0019]二是:將步驟2得到的一部分氯化鈉飽和溶液代替步驟I中的工業氯化鈉，加入到下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到18%±1%，然后重復后續步驟;將步驟2得到的剩下的一部部分氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發。
[0020]根據圖1，一種如上所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，包括第一貯缶1、第一固液分離裝置2、第二貯缶3、蒸發器4、第三貯缶5和第二固液分離裝置6;所述第一貯缶1、第一固液分離裝置2、第二貯缶3、蒸發器4、第三貯缶5依次相連，其中所述第二貯缶3通過第一栗送裝置7與所述蒸發器4相連;所述第三貯缶5通過第二栗送裝置8與所述第一貯缶I相連，所述蒸發器4通過第三栗送裝置9與所述第二固液分離裝置6相連。所述第二固液分離裝置6還分別與所述蒸發器4的蒸發室入口 41、第一貯缶I相連。
[0021]所述第一固液分離裝置2、第二固液分離裝置6分別為離心機、板框壓濾機、帶式過濾器、葉片過濾機或連續轉鼓過濾機中的任意一種。
[0022]本發明分離裝置的工作過程如下:
將硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水置入所述第一貯缶I，并在第一貯缶I中加入工業氯化鈉使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%后，硫酸鈉因為溶解度下降而以晶體形式部份析出，而氯化鈉未達到析出濃度仍以溶液形式存在，析出硫酸鈉晶體后，混合液進入第一固液分離裝置2進行固液分離，分離出的硫酸鈉晶體經清洗后形成無水硫酸鈉，分離后的溶液為9.7%濃度的硫酸鈉溶液和18%濃度的氯化鈉溶液的混合溶液，進入到第二貯缶3后，通過第一栗送裝置7，將混合溶液送入到蒸發器4中進行蒸發濃縮，在濃縮過程中不斷有氯化鈉和硫酸鈉混合晶體析出，形成濃縮后的混合液，濃縮后的混合液進入第三貯缶5，然后通過第二栗送裝置8再返回至第一貯缶I中與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解形成新的廢水溶液，在新的廢水溶液中繼續加入工業氯化鈉使新的廢水溶液中的氯化鈉濃度至18%土 1%后，再次重復上述從第一固液分離裝置2、第二貯缶3、第一栗送裝置7、蒸發器4到第三貯缶5再到第一貯缶I的過程，直到第一貯缶I的廢水中的硫酸鈉被全部析出得到硫酸鈉晶體與氯化鈉溶液的混合液，然后用第一固液分離裝置2進行固液分離，分離出的氯化鈉溶液進入蒸發器4中加熱濃縮，直到氯化鈉溶液達到飽和并濃縮出氯化鈉晶體后，通過第三栗送裝置9送至第二固液分離裝置6進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。
[0023]將得到的一部分氯化鈉飽和溶液加入到蒸發器4中進行繼續蒸發，剩下的一部分氯化鈉飽和溶液代替工業氯化鈉，加入到第一貯缶I中，與下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到 18%±1%，然后按照上述過程重復后續步驟。
【主權項】
1.一種硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)在硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中加入工業氯化鈉，溫度控制在30°C± 5 °C，使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%，析出硫酸鈉晶體后，將混合液進行固液分離，將分離出的硫酸鈉晶體用水清洗后得到工業無水硫酸鈉； (2)將分離出的液體進入蒸發器進行蒸發，通過蒸汽加熱濃縮，不斷析出氯化鈉和硫酸鈉的混合晶體，然后將濃縮后的混合液與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解成新的廢水溶液，用新的廢水溶液代替步驟I的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水，重復步驟I和步驟2，直到硫酸鈉被全部析出、濃縮至氯化鈉溶液達到飽和后，進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。2.根據權利要求1所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法，其特征在于:還包括步驟(3):將步驟2得到的氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發。3.根據權利要求1所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法，其特征在于:還包括步驟(3):將步驟2得到的一部分氯化鈉飽和溶液代替步驟I中的工業氯化鈉，加入到下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到18%±1%，然后重復后續步驟;將步驟2得到的剩下的一部部分氯化鈉飽和溶液進入蒸發器繼續蒸發。4.根據權利要求1所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:包括第一貯缶、第一固液分離裝置、第二貯缶、蒸發器、第三貯缶和第二固液分離裝置;所述第一貯缶、第一固液分離裝置、第二貯缶、蒸發器、第三貯缶依次相連，所述第三貯缶與所述第一貯缶相連，所述蒸發器還與所述第二固液分離裝置相連。5.根據權利要求4所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:所述第二固液分離裝置還與所述蒸發器、第一貯缶分別相連。6.根據權利要求4或5所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:所述第二貯缶通過第一栗送裝置與所述蒸發器相連，所述第三貯缶通過第二栗送裝置與所述第一貯缶相連，所述蒸發器通過第三栗送裝置與所述第二固液分離裝置相連。7.根據權利要求4所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:所述第一固液分離裝置、第二固液分離裝置分別為離心機、板框壓濾機、帶式過濾器、葉片過濾機或連續轉鼓過濾機中的任意一種。8.根據權利要求4所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水進入所述第一貯缶，并加入工業氯化鈉使溶液中氯化鈉濃度至18%±1%后，混合液進入第一固液分離裝置進行固液分離，分離后的溶液進入第二貯缶后，再進入到蒸發器中進行蒸發濃縮，濃縮后的混合液進入第三貯缶，再返回至第一貯缶與新的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合、溶解形成新的廢水溶液，用新的廢水溶液代替硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水，重復上述步驟，直到硫酸鈉被全部析出得到硫酸鈉晶體與氯化鈉溶液的混合液，用第一固液分離裝置進行分離，分離出的氯化鈉溶液進入蒸發器中加熱濃縮，直到氯化鈉溶液達到飽和并濃縮出氯化鈉晶體后，送至第二固液分離裝置進行固液分離，得到氯化鈉晶體和氯化鈉飽和溶液。9.根據權利要求8所述的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水的分離方法所用的分離裝置，其特征在于:將得到的一部分氯化鈉飽和溶液加入到蒸發器進行繼續蒸發，剩下的一部分氯化鈉飽和溶液代替工業氯化鈉，加入到第一貯缶中，與下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水混合，使得下一次要處理的硫酸鈉和氯化鈉的混合廢水中的氯化鈉濃度達到18%±1%，然后重復后續步驟。
【文檔編號】C01D5/00GK105967208SQ201610290577
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】顧仲良
【申請人】上海弘佳能源科技有限公司, 上海佳麟泵閥有限公司, 上海億華科技有限公司