一種脫硫廢水的零排放工藝及系統的制作方法

本發明涉及電廠脫硫廢水領域，尤其涉及一種脫硫廢水的零排放工藝及系統。
背景技術：
：在我國火力電廠中煙氣中SO2的排放受到嚴格控制，因此大部分火力發電廠都采用石灰石濕法煙氣脫硫裝置(FGD)來對煙氣進行脫硫。但同時的，為了平衡氯離子在吸收液中的濃度，必須排放一部分吸收漿液，吸收漿液經水力分離后的清液外排稱為脫硫廢水。脫硫廢水在火力電廠廢水中排放量不大，但是其污染嚴重，水質特點是懸浮物、pH值、COD值含量高，超標項目有懸浮物、pH值、汞、銅、鉛、鋅、砷、鈣、鎂、鋁、鐵以及氟根、硫酸根、碳酸根等，對環境污染很大，屬于第一類污染物。因此對脫硫廢水的處理非常重視，目前，在處理脫硫廢水時，主要是回收廢水中的NaCl產品，但廢水中也含有較多其他的成分，如鈣鹽、鎂鹽等，在現有的處理方式中，鈣鹽、鎂鹽通常沒有經濟價值，如何減少污泥的產生量，增加回收產品種類，提升脫硫廢水零排放綜合資源回收利用價值是我們所要解決的技術問題。技術實現要素：為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種脫硫廢水的零排放工藝，該工藝采用分開、分步凈化工藝，將原來混在一起的反應物物體分開處置，形成有價值的物質，減少污泥的產生量，增加回收產品種類，提升了脫硫廢水零排放綜合資源回收利用價值。本發明還提供一種脫硫廢水的零排放系統，通過該系統處理脫硫廢水，能夠提高廢水的利用率，減少污泥的產生量。本發明的目的采用以下技術方案實現：一種脫硫廢水的零排放工藝，依次按照如下步驟進行：A.將脫硫廢水送入一級反應澄清池，投加石灰調節一級反應澄清池的pH值大于11，使水中的Mg2+全部反應生成Mg(OH)2沉淀，Ca2+反應生成CaSO4沉淀沉積在池底，然后收集反應池池底的沉淀污泥，處于絮凝狀態的Mg(OH)2污泥則送入氣浮池，Mg(OH)2污泥在氣浮池中上浮，然后將一級反應澄清池中沉降收集的污泥和氣浮池中上浮收集的污泥送至第一真空皮帶壓濾機進行脫水處理；B.將所述氣浮池中的廢水送入二級反應澄清池，并投加Na2SO4，使水中的Ca2+反應生成CaSO4沉淀，反應生成的CaSO4沉淀收集后送至第二真空皮帶壓濾機壓濾，并用蒸發冷凝水洗滌得到CaSO4固體；C.將所述二級反應澄清池中的廢水送入三級反應澄清池，在三級反應澄清池中投加Na2CO3或者通入含有CO2的煙道氣使反應池中的Ca2+反應生成CaCO3沉淀，反應生成的CaCO3沉淀收集后送至第三真空皮帶壓濾機壓濾，并用蒸發冷凝水洗滌得到CaCO3固體，此時，得到凈化鹽水。優選的，所述二級反應澄清池中的Na2SO4的濃度大于20g/L。優選的，工藝還包括二次蒸發結晶處理工藝，依次按照如下步驟進行：a.將所述凈化鹽水送入預熱處理器預熱，將凈化鹽水加熱至它的沸點；b.將步驟a中的凈化鹽水送入預熱處理器預熱后，再送入一級蒸發結晶裝置中進行第一次蒸發結晶處理，所述一級蒸發結晶裝置包括一級換熱器、一級蒸發器，以及設置在一級換熱器與一級蒸發器之間的一級循環管和一級強制循環泵；加熱后的鹽水在一級換熱器內被蒸汽加熱，鹽水獲取熱量蒸發得到水蒸汽，在一級換熱器中產生氣水混合物，氣水混合物經一級強制循環管進入一級蒸發器中進行氣水分離，產生一級二次蒸汽和一級濃縮鹽水，一級二次蒸汽從一級蒸發器的頂部送出，一級濃縮鹽水在一級強制循環泵的作用下在一級換熱器與一級蒸發器之間循環流動；通過控制一級蒸發器的蒸發溫度和蒸發量，得到NaCl結晶，NaCl結晶通過一級蒸發器底部的鹽腿輸送至一級離心機進行離心脫水，控制離心后的NaCl結晶的含水率＜3％，然后將NaCl結晶送入干燥床中繼續干燥脫水，得到含水率＜0.1％的NaCl結晶；c.將所述一級濃縮鹽水通過一級轉料泵轉送至二級蒸發結晶裝置進行第二次蒸發結晶處理,所述二級蒸發結晶裝置包括二級換熱器和二級蒸發器,在二級換熱器和二級蒸發器之間設有二級循環管和二級強制循環泵；一級濃縮鹽水首先進入二級換熱器，并在二級換熱器內被蒸汽加熱，鹽水獲取熱量蒸發得到水蒸汽，在二級換熱器中產生氣水混合物，氣水混合物經二級強制循環管進入二級蒸發器中進行氣水分離，產生二級二次蒸汽和二級濃縮鹽水，二級二次蒸汽從二級蒸發器的頂部送出，二級濃縮鹽水在二級強制循環泵的作用下在二級換熱器與二級蒸發器之間循環流動；通過控制二級蒸發器的蒸發溫度和蒸發量，使得二級濃縮鹽水中的NaCl和Na2SO4都過飽和析出形成晶體，進而得到混合鹽漿；d.將混合鹽漿經過二級離心機離心脫水、溶鹽桶溶解后，再送入所述二級反應澄清池中用以調節該反應池中SO42-的濃度，使整個循環體系處于平衡狀態。優選的，所述凈化鹽水送入預熱處理器之前還包括過濾處理，具體是將所述三級反應澄清池中的凈化鹽水采用SPL過濾器進行處理，使濾液中顆粒的粒徑小于1ppm，然后送入所述預熱處理器預熱。優選的，工藝還包括以下步驟：將所述一級蒸發器產生的一級二次蒸汽和二級蒸發器產生的二級二次蒸汽分別經過蒸汽洗滌塔進行洗滌，再分別送入蒸汽壓縮機進行加壓升溫，然后再將加壓升溫后的蒸汽分別輸送至所述一級換熱器和所述二級換熱器中作為熱源加熱鹽水。優選的，工藝還包括以下步驟：將所述一級換熱器和所述二級換熱器內產生的冷凝水分別排至同一個冷凝水罐中進行收集，采用冷凝水泵將收集到的冷凝水進行輸送排放；其中，一部分冷凝水作為蒸汽洗滌塔的新鮮補充水，剩余的冷凝水排至一級換熱器中與進料鹽水換熱降溫，回收能量后外排至回用收集罐。優選的，工藝還包括以下步驟：將一級離心機產生的離心母液和所述二級離心機產生的離心母液分別輸送到離心母液罐中進行收集，通過離心母液回流泵將離心母液罐中的離心母液送回至二級循環管中，使得離心母液進入二級蒸發器中繼續蒸發。本發明的另一目的在于提供一種脫硫廢水的零排放系統，采用以下技術方案實現：一種脫硫廢水的零排放系統，包括一級反應澄清池、氣浮池、二級反應澄清池、三級反應澄清池和第一真空皮帶壓濾機；所述一級反應澄清池的出料口與氣浮池的進料口連通，所述氣浮池的出料口與二級反應澄清池的進料口連通，所述二級反應澄清池的出料口與三級反應池的進料口連通；所述一級反應澄清池的出料口、氣浮池的出料口均連接到第一真空皮帶壓濾機上。優選的，系統還包括依次串接的預熱處理器、一級蒸發結晶裝置和二級蒸發結晶裝置；所述一級蒸發結晶裝置包括依次串接的一級換熱器、一級蒸發器，以及設置在一級換熱器與一級蒸發器之間的一級循環管和一級強制循環泵；所述二級蒸發結晶裝置包括依次串接的二級換熱器和二級蒸發器，在二級換熱器和二級蒸發器之間設有二級循環管和二級強制循環泵；所述三級反應澄清池的出料口連接在預熱處理器的進料口上。優選的，系統還包括SPL過濾器；所述SPL過濾器連接在三級反應澄清池與預熱處理器之間。相比現有技術，本發明的有益效果在于：1、本發明的目的在于提供一種脫硫廢水的零排放工藝，該工藝將鎂鹽、鈣鹽和NaCl產品分開處理、分步提純，并回收含有Mg(OH)2和CaSO4沉淀的污泥，可將污泥做成環保磚，使其形成有經濟價值的物質，同時還能得到純度較高的CaSO4固體，可作為石膏銷售，能產生經濟價值，并且不影響NaCl產品的純度；該工藝有效地減少污泥的產生量，增加回收產品的種類，提升了脫硫廢水零排放綜合資源回收利用價值；2、本發明的工藝是一個可循環使用的工藝，初次使用時，通過添加Na2SO4使二級反應澄清池中的Na2SO4濃度大于20g/L能使二級反應澄清池中的CaSO4完全析出，并處于飽和狀態，處于溶解狀態的CaSO4在三級反應澄清池中以CaCO3沉淀方式去除，含有SO42-的廢水進入鈉鹽回收系統后，通過控制一級蒸發器的蒸發量和蒸發溫度，使廢水濃縮結晶產出NaCl，而又保證Na2SO4沒有結晶出來，從而保證NaCl的含量達到99％以上；然后將一級蒸發器的物料轉移到二級蒸發器繼續蒸發濃縮產出NaCl和Na2SO4結晶，二級蒸發器產生的NaCl和Na2SO4結晶添加到二級反應澄清池，能使整個體系處于平衡狀態，并且不影響NaCl晶體的純度；3、本發明采用蒸汽循環再壓縮(MVR)工藝替代現有技術中的普通蒸發，回收蒸發產生的二次蒸汽，經過洗滌后進入蒸汽壓縮機加壓升溫后回到蒸發器加熱室內作為熱源加熱鹽水；4、本發明采用蒸汽洗滌塔洗滌蒸發器蒸發產生的二次蒸汽，凈化的二次蒸汽進入蒸汽壓縮機可避免鹽分對壓縮機的腐蝕，并且凈化的二次蒸汽作為熱源加熱鹽水后可冷凝得到干凈的冷凝水，可分級回用；5、本發明設置兩臺板式預熱器，為第一板式預熱器、第二板式預熱器，分別用冷凝水和蒸汽洗滌塔外排的洗滌水與進料鹽水換熱，最大限度的回收熱量；6、本發明脫硫廢水的零排放的系統，通過該系統處理脫硫廢水，能夠提高廢水的利用率，減少污泥的產生量。綜上所述，本發明采用凈化處理與兩效蒸發工藝及系統，能夠連續不斷地生產出高純度的NaCl，NaCl的純度＞99％。生產出純度較高的CaSO4固體和CaCO3固體，生產出干凈的冷凝水。附圖說明圖1為本發明所述的脫硫廢水的零排放工藝的工藝流程框圖。圖2為本發明的脫硫廢水的零排放系統的結構示意圖。圖中：1、凈化處理裝置；21、第一板式預熱器；22、第二板式預熱器；31、一級換熱器；32、一級蒸發器；33、一級循環管；34、一級強制循環泵；4、一級轉料泵；51、二級換熱器；52、二級蒸發器；53、二級循環管；54、二級強制循環泵；6、一級離心機；7、干燥床；8、二級離心機；9、溶鹽桶；10、脫硫廢水輸送管；11、蒸汽洗滌塔；12、蒸汽壓縮機；13、冷凝水罐；14、冷凝水泵；15、離心母液罐；16、離心母液回流泵。具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式，對本發明做進一步描述：參照圖1-2，本實施例所述的一種脫硫廢水的零排放工藝，包括凈化處理裝置1、預換熱裝置2、一級蒸發結晶裝置3、一級轉料泵4、二級蒸發結晶裝置5、一級離心機6、干燥床7、二級離心機8和溶鹽桶9；所述凈化處理裝置1為軟化水設備。所述凈化處理裝置1的進料口之一與脫硫廢水輸送管10連接，所述凈化處理裝置1的出料口依次通過管道與預換熱裝置2、一級蒸發結晶裝置3連接；一級蒸發結晶裝置3的一級濃縮鹽水輸出口通過一級轉料泵4與二級蒸發結晶裝置5連接；所述一級蒸發結晶裝置3包括一級換熱器31、一級蒸發器32，以及設置在一級換熱器31與一級蒸發器32之間的一級循環管33和一級強制循環泵34；一級蒸發器32底部的鹽腿的輸出口與一級離心機6的輸入口連接，所述一級離心機6的輸出口與干燥床7的輸入口連接；所述二級蒸發結晶裝置5包括二級換熱器51和二級蒸發器52，在二級換熱器51和二級蒸發器52之間設有二級循環管53和二級強制循環泵54；所述二級蒸發器52的輸出口與二級離心機8的輸入口連接，所述二級離心機8的輸出口與溶鹽桶9的輸入口連接，所述溶鹽桶9的輸出口與所述凈化處理裝置1的進料口連接。脫硫廢水的零排放系統還包括蒸汽洗滌塔11和蒸汽壓縮機12，所述蒸汽洗滌塔11的進氣口分別與一級蒸發器32的一級二次蒸汽輸出口和二級蒸發器52的二級二次蒸汽輸出口連接，所述蒸汽洗滌塔11的出氣口與蒸汽壓縮機12的進氣口連接，所述蒸汽壓縮機12的出氣口分別與一級換熱器31和二級換熱器51的熱源側進氣口連接。從脫硫廢水的零排放系統還包括冷凝水罐13和冷凝水泵14，所述冷凝水罐13的進料口分別與一級換熱器31和二級換熱器51的冷凝水輸出口連接，所述冷凝水罐13的出料口通過冷凝水泵14分別與蒸汽洗滌塔11和預換熱裝置2連接。所述預換熱裝置2包括第一板式預熱器21和第二板式預熱器22，第一板式預熱器21和第二板式預熱器22的冷側進料口分別與凈化處理裝置1的出料口連接，第一板式預熱器21和第二板式預熱器22的冷側出料口分別與一級蒸發結晶裝置3的一級循環管33連接；所述第一板式預熱器21的熱側進料口與冷凝水罐13的出料口連接；所述第二板式預熱器22的熱側進料口與蒸汽洗滌塔11的外排洗滌水輸出口連接。所述從脫硫廢水中回收鹽的回收系統還包括離心母液罐15和離心母液回流泵16，所述離心母液罐15的進液口分別與一級離心機6和二級離心機8的離心母液輸出口連接，所述離心母液罐15的出液口通過離心母液回流泵16與二級循環管53連接。一種脫硫廢水的零排放工藝，包括以下步驟：1)回收脫硫廢水中的鈣鎂離子和重金屬；1-1)將脫硫廢水送入一級反應澄清池，投加石灰調節一級反應澄清池的pH值大于11，使水中的Mg2+全部反應生成Mg(OH)2沉淀，Mg(OH)2沉淀由于其絮凝懸浮的特性，使Mg(OH)2不能完全沉淀在池底，而部分Ca2+則反應生成CaSO4沉淀沉積在池底，然后收集反應池池底的沉淀污泥，處于絮凝狀態的Mg(OH)2污泥則送入氣浮池，Mg(OH)2污泥在氣浮池中上浮，然后將一級反應澄清池中沉降收集的污泥和氣浮池中上浮收集的污泥送至第一真空皮帶壓濾機進行脫水處理以減少污泥的含水率，收集的污泥能用于制備環保磚或作為其他資源利用；1-2)將所述氣浮池中的廢水送入二級反應澄清池，并投加Na2SO4，使二級反應澄清池中的Na2SO4的濃度大于20g/L，此時，水中的Ca2+反應生成CaSO4沉淀，反應生成的CaSO4沉淀收集后送至第二真空皮帶壓濾機壓濾，并用蒸發冷凝水洗滌得到純度較高的CaSO4固體，由于CaSO4在水中的溶解度小，此步驟只能除去部分Ca2+，收集的CaSO4固體能用于制備石膏；1-3)將所述二級反應澄清池中的廢水送入三級反應澄清池，在三級反應澄清池中投加Na2CO3或者通入含有CO2的煙道氣使反應池中的Ca2+反應生成CaCO3沉淀，去除CaCO3沉淀后得到凈化鹽水，再將凈化鹽水采用SPL過濾器進行處理，使濾液中顆粒的粒徑小于1ppm；將反應生成的CaCO3沉淀收集后送至第三真空皮帶壓濾機壓濾，并用蒸發冷凝水洗滌得到純度較高的CaCO3固體能作為商品銷售；2)將步驟1-3)中的凈化鹽水送入預熱處理器預熱；將凈化鹽水加熱至接近它的沸點；3)二次蒸發結晶處理工藝；3-1)將步驟2)中的凈化鹽水送入預熱處理器預熱后，再送入一級蒸發結晶裝置3中進行第一次蒸發結晶處理，所述一級蒸發結晶裝置3包括一級換熱器31、一級蒸發器32，以及設置在一級換熱器31與一級蒸發器32之間的一級循環管33和一級強制循環泵34；加熱后的鹽水在一級換熱器31內被蒸汽加熱，鹽水獲取熱量蒸發得到水蒸汽，在一級換熱器31中產生氣水混合物，氣水混合物經一級強制循環管進入一級蒸發器32中進行氣水分離，產生一級二次蒸汽和一級濃縮鹽水，一級二次蒸汽從一級蒸發器32的頂部送出，一級濃縮鹽水在一級強制循環泵34的作用下在一級換熱器31與一級蒸發器32之間循環流動；通過控制一級蒸發器32的蒸發溫度和蒸發量(根據此蒸發溫度下的NaCl和Na2SO4的互溶度關系，計算得到蒸發量))，使得一級濃縮鹽水中的NaCl達到飽和結晶，而Na2SO4未達到飽和，進而得到NaCl結晶，NaCl結晶通過一級蒸發器32底部的鹽腿輸送至一級離心機6進行離心脫水，控制離心后的NaCl結晶的含水率＜3％，然后將NaCl結晶送入干燥床7中繼續干燥脫水，得到含水率＜0.1％的NaCl結晶；3-2)將所述一級濃縮鹽水(包括飽和鹽水和部分NaCl固體)通過一級轉料泵4轉送至二級蒸發結晶裝置5進行第二次蒸發結晶處理,所述二級蒸發結晶裝置5包括二級換熱器51和二級蒸發器52,在二級換熱器51和二級蒸發器52之間設有二級循環管53和二級強制循環泵54；一級濃縮鹽水首先進入二級換熱器51，并在二級換熱器51內被蒸汽加熱，鹽水獲取熱量蒸發得到水蒸汽，在二級換熱器51中產生氣水混合物，氣水混合物經二級強制循環管進入二級蒸發器52中進行氣水分離，產生二級二次蒸汽和二級濃縮鹽水，二級二次蒸汽從二級蒸發器52的頂部送出，二級濃縮鹽水在二級強制循環泵54的作用下在二級換熱器51與二級蒸發器52之間循環流動；通過控制二級蒸發器52的蒸發溫度和蒸發量(根據此蒸發溫度下的NaCl和Na2SO4的互溶度關系，計算得到蒸發量)，使得二級濃縮鹽水中的NaCl和Na2SO4都過飽和析出形成晶體，進而得到混合鹽漿；3-2)將混合鹽漿經過二級離心機8離心脫水、溶鹽桶9溶解后，再送入步驟1-2)所述的二級反應澄清池中用以調節該反應池中SO42-的濃度，使整個循環體系處于平衡狀態。還包括以下步驟：將一級蒸發器32產生的一級二次蒸汽和二級蒸發器52產生的二級二次蒸汽分別經過蒸汽洗滌塔11進行洗滌，再分別送入蒸汽壓縮機12進行加壓升溫，然后再將加壓升溫后的蒸汽分別輸送至一級換熱器31和二級換熱器51中作為熱源加熱鹽水。節省能耗的同時，降低運行費用。還包括以下步驟：將一級換熱器31和二級換熱器51內產生的冷凝水分別排至同一個冷凝水罐13中進行收集，采用冷凝水泵14將收集到的冷凝水進行輸送排放；其中，一部分冷凝水作為蒸汽洗滌塔11的新鮮補充水，剩余的冷凝水排至一級換熱器31中與進料鹽水換熱降溫，回收能量后外排至回用收集罐。還包括以下步驟：將一級離心機6產生的離心母液和二級離心機8產生的離心母液分別輸送到離心母液罐15中進行收集，通過離心母液回流泵16將離心母液罐15中的離心母液送回至二級循環管53中，使得離心母液進入二級蒸發器52中繼續蒸發。一種脫硫廢水的零排放的系統，包括一級反應澄清池、氣浮池、二級反應澄清池、三級反應澄清池和第一真空皮帶壓濾機；所述一級反應澄清池的出料口與氣浮池的進料口連通，所述氣浮池的出料口與二級反應澄清池的進料口連通，所述二級反應澄清池的出料口與三級反應池的進料口連通；所述一級反應澄清池的出料口、氣浮池的出料口均連接到第一真空皮帶壓濾機上。系統還包括依次串接的預熱處理器、一級蒸發結晶裝置3和二級蒸發結晶裝置5；所述一級蒸發結晶裝置3包括依次串接的一級換熱器31、一級蒸發器32，以及設置在一級換熱器31與一級蒸發器32之間的一級循環管33和一級強制循環泵34；所述二級蒸發結晶裝置5包括依次串接的二級換熱器51和二級蒸發器52，在二級換熱器51和二級蒸發器52之間設有二級循環管53和二級強制循環泵54；所述三級反應澄清池的出料口連接在預熱處理器的進料口上。系統還包括SPL過濾器；所述SPL過濾器連接在三級反應澄清池與預熱處理器之間。以下通過實施例1詳細說明：在不同溫度下，一級蒸發結晶裝置和二級蒸發結晶裝置的蒸發量的計算過程。在實施例1-3中，從脫硫廢水中回收鹽的回收系統及回收工藝與上文相同。某電廠12m3/h脫硫廢水深度處理水質數據如下表1：表1原水水質數據表廢水經過凈化處理后，水質數據如下表2：表2凈化處理后的水質數據表脫硫廢水經過凈化處理，使廢水中的的鈣鎂離子和重金屬以沉淀方式被收集，經過加工處理后，制備成環保磚或者石膏等商品，產生了經濟價值；經過鈉鹽回收系統后，物料中主要是硫酸鈉和氯化鈉，根據硫酸鈉-氯化鈉-水的互溶度，通過控制蒸發溫度和蒸發量，使得氯化鈉先達到飽和析出，而硫酸鈉未達到飽和析出。例如：實施例1：50℃蒸發氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度組分，如表3：表350℃時氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度根據50℃時的氯化鈉-硫酸鈉的互溶度關系，第一級蒸發要控制硫酸鈉組分小于5.3％，而氯化鈉的組分大于24.2％，才可以析出氯化鈉晶體，而硫酸鈉沒析出。即一級蒸發量為:M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＜5.3％；M蒸發＜M總-M(Na2SO4)*100％/5.3％；M蒸發＜15943.2-317.3*100％/5.3％Kg/h；即M蒸發＜9956.4Kg/h；此時，氯化鈉組分含量為:M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-9956.4)*100％＝48.44％；大于此溫度下氯化鈉的溶解度24.2％，氯化鈉析出。剩余的溶液轉移至第二級蒸發析出硫酸鈉和氯化鈉混合晶體。二級蒸發析出的混合晶體返回凈化處理裝置作為凈化處理的中間載體。經計算該項目總的蒸發量為11897.4Kg/h，需要生產的氯化鈉為219.7Kg/，為了設備制造方便，設置一、二級的蒸發量一樣，為5948.7Kg/h。此時一級蒸發后的硫酸鈉和氯化鈉組分分別為：M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＝317.3/(15943.2-5948.7)*100％＝3.17％M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-5948.7)*100％＝29.02％也就是說可以析出29.02％-25％＝4.02％＝401.77Kg/h的純氯化鈉，滿足設計設想。實施例2：75℃蒸發氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度組分,如表4：表475℃時氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度根據75℃時的氯化鈉-硫酸鈉的互溶度關系，第一級蒸發要控制硫酸鈉組分小于4.95％，而氯化鈉的組分大于25.25％，才可以析出純氯化鈉晶體，而硫酸鈉沒析出。即一級蒸發量為:M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＜4.95％；M蒸發＜M總-M(Na2SO4)*100％/4.95％；M蒸發＜15943.2-317.3*100％/4.95％Kg/h；即M蒸發＜9533.1Kg/h；此時，氯化鈉組分含量為:M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-9533.1)*100％＝45.24％；大于此溫度下氯化鈉的溶解度25.9％，氯化鈉析出。剩余的溶液轉移至第二級蒸發析出硫酸鈉和氯化鈉混合晶體。二級蒸發析出的混合晶體返回凈化處理裝置作為凈化處理的中間載體。經計算該項目總的蒸發量為11897.4Kg/h，需要生產的氯化鈉為219.7Kg/，為了設備制造方便，設置一、二級的蒸發量一樣，為5948.7Kg/h。此時一級蒸發后的硫酸鈉和氯化鈉組分分別為：M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＝317.3/(15943.2-5948.7)*100％＝3.17％；M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-5948.7)*100％＝29.02％；也就是說可以析出29.02％-26％＝3.02％＝301.82Kg/h的純氯化鈉，滿足設計設想。實施例3：100℃蒸發氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度組分,如表5：表5100℃時氯化鈉-硫酸鈉-水的溶解度根據100℃時的氯化鈉-硫酸鈉的互溶度關系，第一級蒸發要控制硫酸鈉組分小于4.51％，而氯化鈉的組分大于25.9％，才可以析出氯化鈉晶體，而硫酸鈉沒析出。即一級蒸發量為:M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＜4.51％；M蒸發＜M總-M(Na2SO4)*100％/4.51％；M蒸發＜15943.2-317.3*100％/4.51％Kg/h；即M蒸發＜8907.7Kg/h；此時，氯化鈉組分含量為：M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-8907.7)*100％＝41.23％；大于此溫度下氯化鈉的溶解度25.9％，氯化鈉析出。剩余的溶液轉移至第二級蒸發析出硫酸鈉和氯化鈉混合晶體。二級蒸發析出的混合晶體返回凈化處理作為凈化處理的中間載體。經計算該項目總的蒸發量為11897.4Kg/h，需要生產的氯化鈉為219.7Kg/，為了設備制造方便，設置一、二級的蒸發量一樣，為5948.7Kg/h。此時一級蒸發后的硫酸鈉和氯化鈉組分分別為：M(Na2SO4)/(M總-M蒸發)*100％＝317.3/(15943.2-5948.7)*100％＝3.17％；M(NaCl)/(M總-M蒸發)*100％＝2900/(15943.2-5948.7)*100％＝29.02％；也就是說可以析出29.02％-26.1％＝2.92％＝291.84Kg/h的純氯化鈉，滿足設計設想。一級蒸發后的溶液指標如表6：表6一級蒸發后的溶液指標成分kg/hg/l％Na2SO4317.340.013.33Na2CO34.350.550.05NaOH1.450.180.02NaCl2490.3314.0526.17H2O6701.9845.2070.43從以上指標可以看出，硫酸鈉未達到飽和濃度，析出的是NaCl，鹽漿經離心機分離脫水后含水率＜3％。離心脫水后固體鹽中含水量為6.8kg/h，則鹽中各成分含量如表7：表7離心脫水后固體鹽中各成分含量再經過干燥床干燥后，含水率可＜0.1％，則鹽中各成分含量如表8：表8干燥床干燥后固體鹽中各成分含量成分kg/h％Na2SO40.2270.102135Na2CO30.0030.0014NaOH0.0010.000467NaCl221.52999.79599H2O0.2220.100008M222.0100干燥后的鹽NaCl含量達到99.79％。一級蒸發后濃縮液轉至二級繼續蒸發，Na2SO4也達到飽和析出，與NaCl晶體混在一起，這部分混鹽回溶后返回二級反應澄清池，使二級反應澄清池中的Ca2+生成CaSO4，由于CaSO4的溶解度小，Ca2+不能被完全去除，需將二級反應澄清池中的廢液通入三級反應澄清池，將Ca2+以CaCO3沉淀方式完全去除，溶液中的SO42-以Na2SO4形式在再進入蒸發單元，如此循環，可以不斷地從一級蒸發器中得到高濃度的NaCl晶體，從二級蒸發器中得到含有NaCl和Na2SO4混鹽，如此循環，可使整個體系所需的Na2SO4處于平衡狀態。根據這種機理，本工藝選定合適的蒸發溫度，確定該溫度下氯化鈉和硫酸鈉的互溶度，再確定合適的蒸發量，來確保從一級蒸發中產出高純度的氯化鈉結晶。實際應用中由于廢水中含有其他成分影響氯化鈉和硫酸鈉的互溶度，需經過試驗或其他有效途徑來確定互溶度，并隨之調整。以下通過實驗數據詳細說明：二級反應澄清池中硫酸鈉的濃度調控在大于20g/L的相關實驗數據。設計原理：溶度積規則。溶度積Ksp表示難溶電解質的飽和溶液中離子濃度冪的乘積，溶度積計算公式：Ksp＝C(A)nC(B)m,溶度積是難溶解的固相與溶液中相應離子達到平衡時的離子濃度的乘積，只與溫度有關.離子積IP(ionproduct)表示任一條件下離子濃度冪的乘積。在一定條件下，當IP>Ksp時表示溶液為過飽和，溶液會有沉淀析出。物質的沉淀析出與溫度、系統的組份、PH值、生成物等有關。從溶度積公式也可看出要沉淀析出某種物質如CaSO4時，在一定范圍內，SO42-濃度越高則Ca2+濃度越低。參照脫硫廢水的主要成分配成不同的溶液在常溫下檢測析出CaSO4沉淀時Ca2+和SO42-的濃度關系，實驗數據如下：表9不同的溶液Ca2+和SO42-的濃度關系為滿足后續工序要求，由實驗數據得出二級反應澄清池中硫酸鈉的濃度調控在大于20g/L(對應硫酸根濃度約為大于13.3g/L)。對本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發明權利要求的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3