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杂盐资源化利用的方法及系统

阅读:425发布:2024-02-25

专利汇可以提供杂盐资源化利用的方法及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种杂盐资源化利用的方法及系统,方法包括S1.有机物去除、S2.溶解、S3.分盐处理;系统包括有机物去除单元、溶解池、预处理系统和分盐处理系统。本发明的优点在于,可针对工业处理产生的、或已经堆存的杂盐进行有效的处理,解决了常规杂盐无法消除、过度堆放积存的问题,使得原本危害性大且无法进行有效处理的杂盐,经本发明处理后实现了资源化利用,杂盐处理的资源化率可达70-96%,真正实现了杂盐的无害化、减量化和资源化处理的目的,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题;可避免杂盐直接焚烧造成的巨额运行 费用 ,且避免传统焚烧处理后次生固废仍需填埋处理造成的 能源 和资源浪费,经处理获得的副产结晶盐可以外销,使得杂盐处理整体费用降低89%-100%。,下面是杂盐资源化利用的方法及系统专利的具体信息内容。

1.杂盐资源化利用的方法,其特征在于,其包括如下步骤:
S1.有机物去除:通过热法将杂盐中的有机物分解去除,所述杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,得到的固体即为高温分解产物;所述杂盐由一价阳离子和/或二价阳离子、一价阴离子和/或二价阴离子构成,所述一价阳离子包括钠离子或离子中的任意一种或其组合,所述二价阳离子包括离子或镁离子中的任意一种或其组合,所述一价阴离子包括氯离子、硝酸根离子、酸氢根离子或氢根离子中的任意一种或其组合,所述二价阴离子包括硫酸根离子、碳酸根离子中的任意一种或其组合;
S2.溶解:所述高温分解产物置于中进行溶解,得到杂盐液;
S3.分盐处理:对所述杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到至少一种副产结晶盐,所述副产结晶盐为一价副产结晶盐和/或二价副产结晶盐。
2.根据权利要求1所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述S1.有机物去除中,有机物去除的方式为热解炭化、微波热解炭化、焚烧或等离子体气化中的任意一种或几个的组合;当有机物去除的方式为热解炭化、微波热解炭化、焚烧或等离子体气化中几个的组合时,则将每次所述杂盐处理后得到的高温分解产物进行下一步处理。
3.根据权利要求2所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述热解炭化具体为:
在惰性气氛条件下,将所述杂盐置于温度为300-1000℃、压为0.01-0.2MPa的条件下热解炭化5-60min。
4.根据权利要求2所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述微波热解炭化具体为:在惰性气氛条件下,将所述杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为300-1000℃、压力为
0.01-0.2MPa的条件下微波热解炭化5-60min。
5.根据权利要求2所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述焚烧具体为:将所述杂盐置于温度为600-1200℃、压力为0.01-0.20MPa的条件下焚烧20-90min。
6.根据权利要求2所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述等离子体气化具体为:在压力为0.01-0.10MPa的条件下,采用等离子火炬将所述杂盐加热至1000-3000℃并保持20-60min。
7.根据权利要求3或4任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述惰性气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种。
8.根据权利要求1-6任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述S1.有机物去除中,所述高热值蒸汽的热值为3000-6000cal/kg。
9.根据权利要求1或2任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤2)溶解中,所述高温分解产物先依次进行粉碎、筛分,得到筛分产物再进行溶解;筛分时,筛分设备的筛网孔径为4-6mm,所述筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,所述筛分设备的筛下物进行溶解。
10.根据权利要求1或2任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤2)溶解中,所述杂盐液具体由以下操作得到:将所述高温分解产物置于水中进行溶解,所述高温分解产物与水的质量比例为1:4-1:19,在搅拌速度为300-1000rpm的条件下溶解10-
120min,即得所述杂盐液。
11.根据权利要求9所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤2)溶解中,所述杂盐液具体由以下操作得到:将所述高温分解产物置于水中进行溶解,所述高温分解产物与水的质量比例为1:4-1:19,在搅拌速度为300-1000rpm的条件下溶解10-120min,即得所述杂盐液。
12.根据权利要求1、2、11任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤3)分盐处理具体包括如下步骤:
(1)均质均量:将所述杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;
(2)预处理:对所述均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;所述预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;
(3)分盐:若所述杂盐液中某一种无机盐含量占杂盐液溶解性总固体含量的80%以上,则所述杂盐液同样直接输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种副产结晶盐;所述副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐、硫酸钠结晶盐、硫酸钾结晶盐中的任意一种;若所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述一价副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐中的任意一种或几种;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液先输送至纳滤系统,所述纳滤系统的产水输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述纳滤系统的浓水先输送至冷冻结晶系统,得到芒硝;冷冻结晶母液输送至蒸发结晶系统,得到硫酸钾结晶盐;所述氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、硝酸钠结晶盐纯度≥
99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%、硫酸钾结晶盐纯度≥98%、芒硝纯度≥90%。
13.根据权利要求9所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤3)分盐处理具体包括如下步骤:
(1)均质均量:将所述杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;
(2)预处理:对所述均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;所述预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;
(3)分盐:若所述杂盐液中某一种无机盐含量占杂盐液溶解性总固体含量的80%以上,则所述杂盐液同样直接输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种副产结晶盐;所述副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐、硫酸钠结晶盐、硫酸钾结晶盐中的任意一种;若所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述一价副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐中的任意一种或几种;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液先输送至纳滤系统,所述纳滤系统的产水输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述纳滤系统的浓水先输送至冷冻结晶系统,得到芒硝;冷冻结晶母液输送至蒸发结晶系统,得到硫酸钾结晶盐;所述氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、硝酸钠结晶盐纯度≥
99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%、硫酸钾结晶盐纯度≥98%、芒硝纯度≥90%。
14.根据权利要求10所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述步骤3)分盐处理具体包括如下步骤:
(1)均质均量:将所述杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;
(2)预处理:对所述均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;所述预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;
(3)分盐:若所述杂盐液中某一种无机盐含量占杂盐液溶解性总固体含量的80%以上,则所述杂盐液同样直接输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种副产结晶盐;所述副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐、硫酸钠结晶盐、硫酸钾结晶盐中的任意一种;若所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述一价副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐中的任意一种或几种;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液先输送至纳滤系统,所述纳滤系统的产水输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述纳滤系统的浓水先输送至冷冻结晶系统,得到芒硝;冷冻结晶母液输送至蒸发结晶系统,得到硫酸钾结晶盐;所述氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、硝酸钠结晶盐纯度≥
99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%、硫酸钾结晶盐纯度≥98%、芒硝纯度≥90%。
15.根据权利要求1、2、11、13、14任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤3)分盐处理中的(3)分盐过程中,若所述杂盐液中某一种无机盐含量超过杂盐液总固体含量的80%,或所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述杂盐液先进行浓缩处理,然后输送至蒸发结晶系统;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐,且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述纳滤浓水先进行浓缩处理,然后输送至冷冻结晶系统。
16.根据权利要求9所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤3)分盐处理中的(3)分盐过程中,若所述杂盐液中某一种无机盐含量超过杂盐液总固体含量的80%,或所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述杂盐液先进行浓缩处理,然后输送至蒸发结晶系统;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐,且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述纳滤浓水先进行浓缩处理,然后输送至冷冻结晶系统。
17.根据权利要求10所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤3)分盐处理中的(3)分盐过程中,若所述杂盐液中某一种无机盐含量超过杂盐液总固体含量的80%,或所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述杂盐液先进行浓缩处理,然后输送至蒸发结晶系统;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐,且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述纳滤浓水先进行浓缩处理,然后输送至冷冻结晶系统。
18.根据权利要求12所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,在所述步骤3)分盐处理中的(3)分盐过程中,若所述杂盐液中某一种无机盐含量超过杂盐液总固体含量的80%,或所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述杂盐液先进行浓缩处理,然后输送至蒸发结晶系统;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐,且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述纳滤浓水先进行浓缩处理,然后输送至冷冻结晶系统。
19.根据权利要求16-18任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述浓缩处理为膜浓缩处理或蒸发浓缩处理。
20.根据权利要求15任一所述的杂盐资源化利用的方法,其特征在于,所述浓缩处理为膜浓缩处理或蒸发浓缩处理。
21.杂盐资源化利用的系统,其特征在于,其包括有机物去除单元、溶解池、预处理系统和分盐处理系统,所述有机物去除单元的进口与杂盐输送设备的出口连接,所述有机物去除单元的出口与所述溶解池的进料口连接,所述溶解池的进水口与溶解用水池的出口连接,所述溶解池的出口与所述预处理系统的调节池连接,所述预处理系统的除碳器出口与所述分盐处理系统的纳滤设备进口连接,所述预处理系统的所述除碳器出口还通过超越管线与所述纳滤系统的产水出口连接。
22.根据权利要求21所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述有机物去除单元可以为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中的任意一种或几种的组合;当有机物去除单元为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中几种的组合时,上一处理单元的出口与下一处理单元的进口连接。
23.根据权利要求22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述热解炭化单元为热解炉。
24.根据权利要求22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述微波热解炭化单元为微波热解炭化炉。
25.根据权利要求22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述焚烧单元为回转窑炉、流化床炉、炉排炉、熔融炉中的任意一种。
26.根据权利要求22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述等离子体气化单元为等离子气化炉。
27.根据权利要求23或24任一所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,其还包括有惰性气罐,所述惰性气罐与所述热解炉或所述微波热解炭化炉的气氛气进口连接。
28.根据权利要求21或22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述溶解池内设有搅拌器。
29.根据权利要求21或22所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,其还包括有粉碎机和筛分机,所述粉碎机的进口与所述有机物去除单元的出口连接,所述粉碎机的出口与所述筛分机的进口连接,所述筛分机的筛上物出口与所述粉碎机的返料口连接,所述筛分机的筛下物出口与所述溶解池的进料口连接。
30.根据权利要求28所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,其还包括有粉碎机和筛分机,所述粉碎机的进口与所述有机物去除单元的出口连接,所述粉碎机的出口与所述筛分机的进口连接,所述筛分机的筛上物出口与所述粉碎机的返料口连接,所述筛分机的筛下物出口与所述溶解池的进料口连接。
31.根据权利要求21、22、30任一所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述预处理系统包括所述调节池、高密度沉淀池、除系统、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂系统和所述除碳器;所述高密度沉淀池的进口与所述调节池的出口连接,所述高密度沉淀池的出口与所述除硅系统的进口连接,所述除硅系统的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接,所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接,所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂系统的进口连接,所述离子交换树脂系统的出口与所述除碳器系统的进口连接,所述除碳器系统的出口与所述分盐处理系统的进口连接。
32.根据权利要求28所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述预处理系统包括所述调节池、高密度沉淀池、除硅系统、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂系统和所述除碳器;所述高密度沉淀池的进口与所述调节池的出口连接,所述高密度沉淀池的出口与所述除硅系统的进口连接,所述除硅系统的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接,所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接,所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂系统的进口连接,所述离子交换树脂系统的出口与所述除碳器系统的进口连接,所述除碳器系统的出口与所述分盐处理系统的进口连接。
33.根据权利要求29所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述预处理系统包括所述调节池、高密度沉淀池、除硅系统、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂系统和所述除碳器;所述高密度沉淀池的进口与所述调节池的出口连接,所述高密度沉淀池的出口与所述除硅系统的进口连接,所述除硅系统的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接,所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接,所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂系统的进口连接,所述离子交换树脂系统的出口与所述除碳器系统的进口连接,所述除碳器系统的出口与所述分盐处理系统的进口连接。
34.根据权利要求21、22、30、32、33任一所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述分盐处理系统包括所述纳滤系统,所述纳滤系统的产水出口与一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口与二价盐冷冻结晶器的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的固体出口与芒硝储仓的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的母液出口与二价盐蒸发结晶器的进口连接,所述二价盐蒸发结晶器的出口通过三通分别与硫酸钠储仓和硫酸钾储仓连接。
35.根据权利要求31所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述分盐处理系统包括所述纳滤系统,所述纳滤系统的产水出口与一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口与二价盐冷冻结晶器的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的固体出口与芒硝储仓的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的母液出口与二价盐蒸发结晶器的进口连接,所述二价盐蒸发结晶器的出口通过三通阀分别与硫酸钠储仓和硫酸钾储仓连接。
36.根据权利要求21、22、30、32、33、35任一所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述纳滤系统的产水出口通过浓缩系统与所述一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口通过浓缩系统与所述二价盐冷冻结晶器的进口连接。
37.根据权利要求31所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述纳滤系统的产水出口通过浓缩系统与所述一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口通过浓缩系统与所述二价盐冷冻结晶器的进口连接。
38.根据权利要求34所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述纳滤系统的产水出口通过浓缩系统与所述一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口通过浓缩系统与所述二价盐冷冻结晶器的进口连接。
39.根据权利要求36所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述浓缩系统为膜浓缩系统或蒸发浓缩系统。
40.根据权利要求37或38所述的杂盐资源化利用的系统,其特征在于,所述浓缩系统为膜浓缩系统或蒸发浓缩系统。
41.根据权利要求21所述杂盐资源化利用的系统用于废水处理的用途,其特征在于,用于废水处理时,废水直接输送至所述预处理系统的所述调节池。

说明书全文

杂盐资源化利用的方法及系统

技术领域:

[0001] 本发明涉及杂盐处理领域,特别涉及一种杂盐资源化利用的方法及系统。背景技术:
[0002] 杂盐是一种固体废弃物,主要由工业生产和废处理产生,作为一种危险废弃物,杂盐的有效处理一直没有合理有效的方法或手段进行处理,导致杂盐处理成为阻碍环保技术发展的一个瓶颈
[0003] 工业生产杂盐的产生主要是,在实际生产过程中,由于企业的年检、设备的运行维护、突发事故等等问题,导致正常的生产过程被迫中断,原料无法合理转化为产品而以杂盐的形式排出。或由于生产条件控制不合理,人为操作失误、机械设备故障等原因造成产品不合格,也以杂盐的形式排出。综上所述,伴随工业企业生产过程中,杂盐的产生不可避免,且产生量巨大。
[0004] 在废水处理领域,随着我国经济的发展,人口不断增长,城市及工业企业日渐增多和扩张,各地用水量不断增多,废水产量巨大,而我国相对缺乏水资源,人均水资源仅为世界人均水平的28%,因此,如何充分有效利用水资源,已成为我国重点攻破及研发方面。近年来,随着国家对环境保护的不断重视,环保执法度加强以及污水处理技术的不断发展成熟,绝大部分企业开始实施废水处理。废水处理方法通常是采用物化法、生物法或者物化生化法相结合处理等作为预处理,再经过蒸发结晶最终实现水资源的完成回收利用。然而废水中的盐分则不断被浓缩,最后直接变成干燥状态的固体杂盐。这些杂盐中盐类物质多为Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl-、SO42-、NO3-等,此外废水中通常还含有种类杂多的有机物、重金属离子、Fe3+、F-、NO2-等。这些杂盐往往具有成分复杂、环境污染严重、气味重、易挥发、难处理等特点。
[0005] 目前,杂盐的处理除填埋或堆弃外,暂时没有合理有效的处理方法。但是,由于杂盐可溶性极强,但稳定性固化性极差,若不进行妥善处理,极易造成二次环境污染,被定义为危险废物。随着国家环保整治力度的增强,对于填埋或堆弃的危险废物的种类要求日益严格,对于填埋场或堆弃场规模的限制,大量的杂盐无法进行处理,不仅限制了工业生产持续稳定、健康绿色发展,而且也影响到了人们的日常生活,对于上述问题,至今没有任何文献公开或报道相关的有效解决方法。发明内容:
[0006] 本发明的第一个目的在于提供一种资源化率高、处理费用低的杂盐资源化利用的方法。
[0007] 本发明的第二个目的在于提供一种资源化率高、处理费用低的杂盐资源化利用的系统。
[0008] 本发明的第三个目的在于提供一种杂盐资源化利用的系统用于废水处理,提高废水处理结晶盐资源化率。
[0009] 本发明的第一个目的由以下方案实现,杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0010] S1.有机物去除:通过热法将杂盐中的有机物分解去除,所述杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,得到的固体即为高温分解产物;所述杂盐由一价阳离子和/或二价阳离子、一价阴离子和/或二价阴离子构成,所述一价阳离子包括钠离子或离子中的任意一种或其组合,所述二价阳离子包括离子或镁离子中的任意一种或其组合,所述一价阴离子包括氯离子、硝酸根离子、酸氢根离子或氢根离子中的任意一种或其组合,所述二价阴离子包括硫酸根离子、碳酸根离子中的任意一种或其组合;
[0011] S2.溶解:所述高温分解产物置于水中进行溶解,得到杂盐液;
[0012] S3.分盐处理:对所述杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到至少一种副产结晶盐,所述副产结晶盐为一价副产结晶盐和/或二价副产结晶盐。
[0013] 进一步的,在所述S1.有机物去除中,有机物去除的方式为热解炭化、微波热解炭化、焚烧或等离子体气化中的任意一种或几个的组合;其中,热解炭化是指通过可燃物燃烧或电加热(例如电阻加热)的加热方式给物质加热,使其中所含的含碳有机物发生热分解的过程,但这两种加热方式存在一定的缺陷,其加热速度慢,加热均匀性差,加热温度不易精确控制。而相比于热解炭化而言,微波热解炭化是利用微波给物质加热,其具有独特的传热传质规律和更好的加热均匀性,而且温度调控、热解过程及预期最终产物的控制变得容易,节省大量时间和能源,并且设备热惯性小。
[0014] 当有机物去除的方式为热解炭化、微波热解炭化、焚烧或等离子体气化中几个的组合时,则将每次所述杂盐处理后得到的高温分解产物进行下一步处理。
[0015] 进一步的,所述热解炭化具体为:在惰性气氛条件下,将所述杂盐置于温度为300-1000℃、压力为0.01-0.2MPa的条件下热解炭化5-60min。
[0016] 进一步的,所述微波热解炭化具体为:在惰性气氛条件下,将所述杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为300-1000℃、压力为0.01-0.2MPa的条件下微波热解炭化5-60min。
[0017] 进一步的,所述焚烧具体为:将所述杂盐置于温度为600-1200℃、压力为0.01-0.20MPa的条件下焚烧20-90min。
[0018] 进一步的,所述等离子体气化具体为:在压力为0.01-0.10MPa的条件下,采用等离子火炬将所述杂盐加热至1000-3000℃并保持20-60min。
[0019] 进一步的,所述惰性气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种。
[0020] 进一步的,在所述S1.有机物去除中,所述高热值蒸汽的热值为3000-6000cal/kg。
[0021] 进一步的,在所述步骤2)溶解中,所述高温分解产物先依次进行粉碎、筛分,得到筛分产物再进行溶解;筛分时,筛分设备的筛网孔径为4-6mm,所述筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,所述筛分设备的筛下物进行溶解。
[0022] 进一步的,在所述步骤2)溶解中,所述杂盐液具体由以下操作得到:将所述高温分解产物置于水中进行溶解,所述高温分解产物与水的质量比例为1:4-1:19,在搅拌速度为300-1000rpm的条件下溶解10-120min,即得所述杂盐液。
[0023] 进一步的,所述步骤3)分盐处理具体包括如下步骤:
[0024] (1)均质均量:将所述杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;
[0025] (2)预处理:对所述均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;所述预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;
[0026] (3)分盐:若所述杂盐液中某一种无机盐含量占杂盐液溶解性总固体含量的80%以上,则所述杂盐液同样直接输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种副产结晶盐;所述副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐、硫酸钠结晶盐、硫酸钾结晶盐中的任意一种;若所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述一价副产结晶盐为氯化钠结晶盐、氯化钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、硝酸钾结晶盐中的任意一种或几种;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%,则所述杂盐液先输送至纳滤系统,所述纳滤系统的产水输送至蒸发结晶系统进行分盐,得到至少一种一价副产结晶盐;所述纳滤系统的浓水先输送至冷冻结晶系统,得到芒硝;冷冻结晶母液输送至蒸发结晶系统,得到硫酸钾结晶盐;所述氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%、硫酸钾结晶盐纯度≥98%、芒硝纯度≥90%。
[0027] 分盐处理过程中,一价结晶盐可以采用蒸发结晶进行分离的依据是,氯化物和硝酸盐的各种物质溶解度受温度变化的影响程度不同,以下表1为各物质溶解度表:
[0028] 表1各物质不同温度下的溶解度
[0029]
[0030] 由表1可知,如果预处理后杂盐液中只含有一价盐,即杂盐液所含的物质为氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾四种物质中的两种及以上时,则利用各种物质溶解度受温度变化的影响程度进行蒸发结晶而分离各物质,首先将蒸发结晶的初始温度控制为65-80℃,使得杂盐液进行充分浓缩,但是仍处于完全溶解状态,无固体物析出。然后通过适当降低蒸发结晶过程中的温度,各物质就会因为受温度变化的影响程度不同而不断循环析出,直至最终四种物质的含量基本一致时,不能再实现分盐,则停止各种物质的分离过程。
[0031] 进一步的,在所述步骤3)分盐处理中的(3)分盐过程中,若所述杂盐液中某一种无机盐含量超过杂盐液总固体含量的80%,或所述杂盐液中只存在一价盐、且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述杂盐液先进行浓缩处理,然后输送至蒸发结晶系统;若所述杂盐液中同时存在一价盐和二价盐,且任意一种无机盐含量不超过杂盐液总固体含量的80%时,所述纳滤浓水先进行浓缩处理,然后输送至冷冻结晶系统。
[0032] 进一步的,所述浓缩处理为膜浓缩处理或蒸发浓缩处理。
[0033] 本发明的第二个目的由以下方案实现,杂盐资源化利用的系统,其包括有机物去除单元、溶解池、预处理系统和分盐处理系统,所述有机物去除单元的进口与杂盐输送设备的出口连接,所述有机物去除单元的出口与所述溶解池的进料口连接,所述溶解池的进水口与溶解用水池的出口连接,所述溶解池的出口与所述预处理系统的调节池连接,所述预处理系统的除碳器出口与所述分盐处理系统的纳滤设备进口连接,所述预处理系统的所述除碳器出口还通过超越管线与所述纳滤系统的产水出口连接。
[0034] 进一步的,所述有机物去除单元可以为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中的任意一种或几种的组合;当有机物去除单元为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中几种的组合时,上一处理单元的出口与下一处理单元的进口连接。
[0035] 进一步的,所述热解炭化单元为热解炉。
[0036] 进一步的,所述微波热解炭化单元为微波热解炭化炉。
[0037] 进一步的,所述焚烧单元为回转窑炉、流化床炉、炉排炉、熔融炉中的任意一种。
[0038] 进一步的,所述等离子体气化单元为等离子气化炉。
[0039] 进一步的,其还包括有惰性气罐,所述惰性气罐与所述热解炉和/或所述微波热解炭化炉的气氛气进口连接。
[0040] 进一步的,所述溶解池内设有搅拌器。
[0041] 进一步的,其还包括有粉碎机和筛分机,所述粉碎机的进口与所述有机物去除单元的出口连接,所述粉碎机的出口与所述筛分机的进口连接,所述筛分机的筛上物出口与所述粉碎机的返料口连接,所述筛分机的筛下物出口与所述溶解池的进料口连接。
[0042] 进一步的,所述预处理系统包括所述调节池、高密度沉淀池、除系统、浸没式超滤系统、反渗透系统、离子交换树脂系统和所述除碳器;所述高密度沉淀池的进口与所述调节池的出口连接,所述高密度沉淀池的出口与所述除硅系统的进口连接,所述除硅系统的出口与所述浸没式超滤系统的进口连接,所述浸没式超滤系统的出口与所述反渗透系统的进口连接,所述反渗透系统的浓水出口与所述离子交换树脂系统的进口连接,所述离子交换树脂系统的出口与所述除碳器系统的进口连接,所述除碳器系统的出口与所述分盐处理系统的进口连接。
[0043] 进一步的,所述分盐处理系统包括所述纳滤系统,所述纳滤系统的产水出口与一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口与二价盐冷冻结晶器的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的固体出口与芒硝储仓的进口连接,所述二价盐冷冻结晶器的母液出口与二价盐蒸发结晶器的进口连接,所述二价盐蒸发结晶器的出口通过三通分别与硫酸钠储仓和硫酸钾储仓连接。
[0044] 进一步的,所述纳滤系统的产水出口通过浓缩系统与所述一价盐蒸发结晶器的进口连接;所述纳滤系统的浓水出口通过浓缩系统与所述二价盐冷冻结晶器的进口连接。
[0045] 进一步的,所述浓缩系统为膜浓缩系统或蒸发浓缩系统。
[0046] 本发明的第三个目的由以下方案实现,杂盐资源化利用的系统用于废水处理的用途,用于废水处理时,废水直接输送至所述预处理系统的所述调节池。
[0047] 本发明的优点:1、可针对工业生产的、或已经堆存的杂盐进行有效的处理,解决了常规杂盐无法消除、过度堆放积存的问题,通过热法将杂盐中的有机物与盐彻底分离,有机物转化为无毒性的、高热值的气化蒸汽,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;使得原本危害性大且无法进行有效处理的杂盐,经本发明处理后实现了资源化利用,杂盐处理的资源化率可达70-96%,真正实现了杂盐的无害化、减量化和资源化处理的目的,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题;2、通过本发明处理,可避免杂盐直接焚烧造成的巨额运行费用,且可以避免传统焚烧处理后次生固体废弃物仍然需要填埋处理造成的能源和资源浪费,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,使得杂盐处理整体费用降低89%-100%;3、本发明的分盐处理系统亦可单独处理工业废水,在分盐处理系统在正常进行工业废水处理的同时进行本发明,可有效降低了废水分盐处理系统的杂盐产生量,使得分盐处理系统整体副产结晶盐的资源化率提高25%以上,分盐处理系统整体资源化率≥95%;同时,与常规废水分盐处理工艺相比,简化了重复进行蒸发、浓缩、冷冻结晶的过程,使废水分盐处理的能耗降低10%-
29%。
附图说明:
[0048] 为了更清楚地说明本发明实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049] 图1为本发明系统的整体连接示意图。
[0050] 杂盐输送设备1,有机物去除单元2,惰性气罐3,粉碎机4,筛分机5,溶解池6,溶解用水池7,调节池8,高密度沉淀池9,除硅系统10,浸没式超滤系统11,反渗透系统12,离子交换树脂系统13,除碳器14,纳滤系统15,一价盐蒸发结晶器16,二价盐冷冻结晶器17,芒硝储仓18,二价盐蒸发结晶器19,硫酸钾储仓2-0,硫酸钠储仓2-1,浓缩系统21,超越管线22。具体实施方式:
[0051] 实施例1:
[0052] 如图1所示,杂盐资源化利用的系统,其包括有机物去除单元2、溶解池6、预处理系统和分盐处理系统,有机物去除单元2的进口与杂盐输送设备1的出口连接,有机物去除单元2可以为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中的任意一种或几种的组合;当有机物去除单元2为热解炭化单元、微波热解炭化单元、焚烧单元、等离子体气化单元中几种的组合时,上一处理单元的出口与下一处理单元的进口连接;热解炭化单元为热解炉,微波热解炭化单元为微波热解炭化炉,焚烧单元为回转窑炉、流化床炉、炉排炉、熔融炉中的任意一种,等离子体气化单元为等离子气化炉;当有机物去除单元2热解炉和/或微波热解炭化炉时,热解炉和/或微波热解炭化炉的气氛气进口与惰性气罐3连接;在本实施例中,有机物去除单元2为热解炭化单元,即热解炉;有机物去除单元2的气氛气进口与惰性气罐3的出口通过管道连接,有机物去除单元2的出口与粉碎机4的进口通过输送带连接,粉碎机4的出口与筛分机5的进口通过输送带连接,筛分机5的筛上物出口与粉碎机
4的返料口通过输送带连接,筛分机5的筛下物出口与溶解池6的进料口通过管道连接,溶解池6的进水口与溶解用水池7的出口通过管道连接,溶解池6的出口与预处理系统的调节池8连接。
[0053] 预处理系统包括调节池8、高密度沉淀池9、除硅系统10、浸没式超滤系统11、反渗透系统12、离子交换树脂系统13和除碳器14;高密度沉淀池9的进口与调节池8的出口连接,高密度沉淀池9的出口与除硅系统10的进口连接,除硅系统10的出口与浸没式超滤系统11的进口连接,浸没式超滤系统11的出口与反渗透系统12的进口连接,反渗透系统12的浓水出口与离子交换树脂系统13的进口连接,离子交换树脂系统13的出口与除碳器14系统的进口连接,除碳器14系统的出口与分盐处理系统的进口连接。预处理系统的除碳器14出口还通过超越管线22与纳滤系统15的产水出口连接。
[0054] 分盐处理系统包括纳滤系统15,纳滤系统15的产水出口通过浓缩系统21与一价盐蒸发结晶器16的进口连接;纳滤系统15的浓水出口通过浓缩系统21与二价盐冷冻结晶器17的进口连接,二价盐冷冻结晶器17的固体出口与芒硝储仓18的进口连接,二价盐冷冻结晶器17的母液出口与二价盐蒸发结晶器19的进口连接,二价盐蒸发结晶器19的出口通过三通阀分别与硫酸钠出仓2-1、硫酸钾储仓2-0连接。浓缩系统21为膜浓缩系统或蒸发浓缩系统,在本实施例中,浓缩系统21为膜浓缩系统。
[0055] 本实施例除适用于杂盐处理外,还可同时进行废水处理。进行废水处理时,废水通过预处理系统的调节池8进入,杂盐处理与废水处理同时进行。将本实施例与常规废水处理系统进行对比,常规废水处理系统包括本实施例中的预处理系统及分盐系统(即本实施例中的调节池8、高密度沉淀池9、除硅系统10、浸没式超滤系统11、反渗透系统12、离子交换树脂系统13、除碳器14、纳滤系统15、一价盐蒸发结晶器16、二价盐冷冻结晶器17、芒硝储仓18、二价盐蒸发结晶器19、硫酸钾储仓2-0,硫酸钠储仓2-1及其连接),除碳器14的出口与纳滤系统15的进水口连接。以常规废水处理系统为对照组1,以本实施例为试验组1,利用对照组1和试验组1对同质同量的废水进行处理;记录对照组1和试验组1的废水处理量、副产结晶盐产量、最终杂盐产量、分盐处理工艺能耗,并计算出上述各组的杂盐资源化率、副产结晶盐外售收入、分盐处理工艺能耗费用、杂盐填埋处理费用,杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,能耗成本按照内蒙古地区平均价格0.5元/kW·h计,数据记录及计算结果记录在表2中。
[0056] 表2各组数据记录及计算结果对比项目
[0057]
[0058]
[0059] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0060] 由表2可知,本实施例中,在分盐处理系统在正常进行工业废水处理的同时,有效降低了废水分盐处理系统7的杂盐产生量,提高副产结晶盐产量,使得废水分盐处理系统7整体副产结晶盐的产量提高28.9%,废水分盐处理整体资源化率为98.9%,不但增加了企业结晶盐外售收入,还降低了最终产出杂盐的填埋处理费用,无需反复进行蒸发、浓缩、冷冻结晶的过程,简化了工艺,使废水分盐处理的能耗降低29%,从整体上降低了废水分盐处理的成本,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,实现了真正的零排放的目的。
[0061] 实施例2:
[0062] 如图1所示,杂盐资源化利用的系统,其与实施例1的区别在于,在本实施例中,有机物去除单元2为微波热解炭化单元,即微波热解炭化炉;微波热解炭化炉的气氛气进口与惰性气罐3连接。
[0063] 本实施例除适用于杂盐处理外,还可同时进行废水处理。进行废水处理时,废水通过预处理系统的调节池8进入,杂盐处理与废水处理同时进行。将本实施例与常规废水处理系统进行对比,常规废水处理系统包括本实施例中的预处理系统及分盐系统(即本实施例中的调节池8、高密度沉淀池9、除硅系统10、浸没式超滤系统11、反渗透系统12、离子交换树脂系统13、除碳器14、纳滤系统15、一价盐蒸发结晶器16、二价盐冷冻结晶器17、芒硝储仓18、二价盐蒸发结晶器19、硫酸钾储仓2-0,硫酸钠储仓2-1及其连接),除碳器14的出口与纳滤系统15的进水口连接。以常规废水处理系统为对照组2,以本实施例为试验组2,利用对照组2和试验组2对同质同量的废水进行处理;记录对照组2和试验组2的废水处理量、副产结晶盐产量、最终杂盐产量、分盐处理工艺能耗,并计算出上述各组的杂盐资源化率、副产结晶盐外售收入、分盐处理工艺能耗费用、杂盐填埋处理费用,杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,能耗成本按照内蒙古地区平均价格0.5元/kW·h计,数据记录及计算结果记录在表3中。
[0064] 表3各组数据记录及计算结果对比项目
[0065]  对照组2 试验组2
高含盐废水处理量(t) 100 100
副产结晶盐产量(t) 2.04 2.79
最终杂盐产生量(t) 0.90 0.14
资源化率(%) 70% 95.3%
分盐处理耗能(kW·h) 215 172
分盐处理能耗费用(元) 107.5 86
副产结晶盐外售收入(元) 612 837
杂盐填埋处理费用(元) 2700 420
总成本(元) 2195.5 -331
[0066] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0067] 由表3可知,本实施例中,在分盐处理系统在正常进行工业废水处理的同时,有效降低了废水分盐处理系统7的杂盐产生量,提高副产结晶盐产量,使得废水分盐处理系统7整体副产结晶盐的产量提高25%,废水分盐处理整体资源化率为95.1%,不但增加了企业结晶盐外售收入,还降低了最终产出杂盐的填埋处理费用,无需反复进行蒸发、浓缩、冷冻结晶的过程,简化了工艺,使废水分盐处理的能耗降低20%,从整体上降低了废水分盐处理的成本,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,实现了真正的零排放的目的。
[0068] 实施例3:
[0069] 如图1所示,杂盐资源化利用的系统,其与实施例1的区别在于,在本实施例中,有机物去除单元2为焚烧单元,即熔融炉。
[0070] 本实施例除适用于杂盐处理外,还可同时进行废水处理。进行废水处理时,废水通过预处理系统的调节池8进入,杂盐处理与废水处理同时进行。将本实施例与常规废水处理系统进行对比,常规废水处理系统包括本实施例中的预处理系统及分盐系统(即本实施例中的调节池8、高密度沉淀池9、除硅系统10、浸没式超滤系统11、反渗透系统12、离子交换树脂系统13、除碳器14、纳滤系统15、一价盐蒸发结晶器16、二价盐冷冻结晶器17、芒硝储仓18、二价盐蒸发结晶器19、硫酸钾储仓2-0,硫酸钠储仓2-1及其连接),除碳器14的出口与纳滤系统15的进水口连接。以常规废水处理系统为对照组3,以本实施例为试验组3,利用对照组3和试验组3对同质同量的废水进行处理;记录对照组3和试验组3的废水处理量、副产结晶盐产量、最终杂盐产量、分盐处理工艺能耗,并计算出上述各组的杂盐资源化率、副产结晶盐外售收入、分盐处理工艺能耗费用、杂盐填埋处理费用,杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,能耗成本按照内蒙古地区平均价格0.5元/kW·h计,数据记录及计算结果记录在表4中。
[0071] 表4各组数据记录及计算结果对比项目
[0072]  对照组3 试验组3
高含盐废水处理量(t) 100 100
副产结晶盐产量(t) 2.04 2.8
最终杂盐产生量(t) 0.90 0.13
资源化率(%) 70% 95.6%
分盐处理耗能(kW·h) 215 190
分盐处理能耗费用(元) 107.5 95
副产结晶盐外售收入(元) 612 840
杂盐填埋处理费用(元) 2700 390
总成本(元) 2195.5 -355
[0073] 由表4可知,本实施例中,在分盐处理系统在正常进行工业废水处理的同时,有效降低了废水分盐处理系统7的杂盐产生量,提高副产结晶盐产量,使得废水分盐处理系统7整体副产结晶盐的产量提高25.6%,废水分盐处理整体资源化率为95.6%,不但增加了企业结晶盐外售收入,还降低了最终产出杂盐的填埋处理费用,无需反复进行蒸发、浓缩、冷冻结晶的过程,简化了工艺,使废水分盐处理的能耗降低11.6%,从整体上降低了废水分盐处理的成本,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,实现了真正的零排放的目的。
[0074] 实施例4:
[0075] 如图1所示,杂盐资源化利用的系统,其与实施例1的区别在于,在本实施例中,有机物去除单元2为等离子气化单元,即等离子气化炉。
[0076] 本实施例除适用于杂盐处理外,还可同时进行废水处理。进行废水处理时,废水通过预处理系统的调节池8进入,杂盐处理与废水处理同时进行。将本实施例与常规废水处理系统进行对比,常规废水处理系统包括本实施例中的预处理系统及分盐系统(即本实施例中的调节池8、高密度沉淀池9、除硅系统10、浸没式超滤系统11、反渗透系统12、离子交换树脂系统13、除碳器14、纳滤系统15、一价盐蒸发结晶器16、二价盐冷冻结晶器17、芒硝储仓18、二价盐蒸发结晶器19、硫酸钾储仓2-0,硫酸钠储仓2-1及其连接),除碳器14的出口与纳滤系统15的进水口连接。以常规废水处理系统为对照组4,以本实施例为试验组4,利用对照组4和试验组4对同质同量的废水进行处理;记录对照组4和试验组4的废水处理量、副产结晶盐产量、最终杂盐产量、分盐处理工艺能耗,并计算出上述各组的杂盐资源化率、副产结晶盐外售收入、分盐处理工艺能耗费用、杂盐填埋处理费用,杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,能耗成本按照内蒙古地区平均价格0.5元/kW·h计,数据记录及计算结果记录在表5中。
[0077] 表5各组数据记录及计算结果对比项目
[0078]
[0079]
[0080] 由表5可知,本实施例中,在分盐处理系统在正常进行工业废水处理的同时,有效降低了废水分盐处理系统7的杂盐产生量,提高副产结晶盐产量,使得废水分盐处理系统7整体副产结晶盐的产量提高15.5%,废水分盐处理整体资源化率为95.5%,不但增加了企业结晶盐外售收入,还降低了最终产出杂盐的填埋处理费用,无需反复进行蒸发、浓缩、冷冻结晶的过程,简化了工艺,使废水分盐处理的能耗降低10.1%,从整体上降低了废水分盐处理的成本,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,实现了真正的零排放的目的。
[0081] 实施例5:
[0082] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0083] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为300℃、压力为0.01MPa的条件下热解炭化60min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;惰性气氛为氮气气氛、氩气气氛或氦气气氛中的任意一种,惰性气氛可以避免杂盐热解炭化时产生高毒性物质的生成,避免产生环境污染问题;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子、碳酸根离子和碳酸氢根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0084] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:4,在搅拌速度为300rpm的条件下溶解120min,得到杂盐液;杂盐液中氯化钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的85%;
[0085] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0086] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0087] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0088] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行分盐,蒸发结晶的温度105℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%。
[0089] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表6所示。
[0090] 表6三组杂盐处理方法统计结果
[0091]
[0092]
[0093] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0094] 由表6可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达82.5%,副产结晶盐的纯度为97.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低89.2%。
[0095] 实施例6:
[0096] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0097] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为400℃、压力为0.1MPa的条件下热解炭化50min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为4500cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氦气气氛;惰性气氛可以避免杂盐热解炭化时产生高毒性物质的生成,避免产生环境污染问题;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0098] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:9,在搅拌速度为400rpm的条件下溶解100min,得到杂盐液;杂盐液中硫酸钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的80%;
[0099] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0100] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0101] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0102] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度90℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0103] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表7所示。
[0104] 表7三组杂盐处理方法统计结果
[0105]
[0106]
[0107] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0108] 由表7可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达93%,副产结晶盐的纯度为99.7%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,使得杂盐处理整体费用降低100%。
[0109] 实施例7:
[0110] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0111] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为600℃、压力为0.15MPa的条件下热解炭化45min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子和氯离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0112] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:10,在搅拌速度为550rpm的条件下溶解90min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0113] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0114] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0115] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0116] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0117] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表8所示。
[0118] 表8三组杂盐处理方法统计结果
[0119]
[0120]
[0121] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0122] 由表8可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达89.5%,副产结晶盐的氯化钠的纯度为98.0%,氯化钾结晶盐的纯度为92%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低98.1%。
[0123] 实施例8:
[0124] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0125] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为650℃、压力为0.1MPa的条件下热解炭化40min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5800cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氩气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硝酸根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0126] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:12,在搅拌速度为600rpm的条件下溶解80min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0127] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0128] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0129] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0130] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%。
[0131] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表9所示。
[0132] 表9三组杂盐处理方法统计结果
[0133]
[0134]
[0135] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0136] 由表9可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达77%,副产硝酸钠结晶盐纯度为99.5%,硝酸钾结晶盐纯度为99.2%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0137] 实施例9:
[0138] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0139] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为600℃、压力为0.15MPa的条件下热解炭化30min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氩气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子和碳酸氢根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0140] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为700rpm的条件下溶解70min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0141] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0142] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0143] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0144] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0145] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表10所示。
[0146] 表10三组杂盐处理方法统计结果
[0147]项目 实施例9 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.43 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.57 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 71.5% 0 0
结晶盐外售收入(元) 1430 0 0
杂盐处理成本(元) 1710 6000 5120
总成本(元) 280 6000 5120
[0148] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0149] 由表10可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达71.5%,副产氯化钠结晶盐的纯度为95.6%,氯化钾结晶盐的纯度为93.1%,硝酸钠结晶盐的纯度为99.0%,硝酸钾结晶盐的纯度为99.4%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低94.5%。
[0150] 实施例10:
[0151] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0152] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为850℃、压力为0.06MPa的条件下热解炭化30min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0153] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:15,在搅拌速度为800rpm的条件下溶解50min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0154] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到三种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0155] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0156] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0157] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0158] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表11所示。
[0159] 表11三组杂盐处理方法统计结果
[0160]项目 实施例10 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.8 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.2 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 90% 0 0
结晶盐外售收入(元) 540 0 0
杂盐处理成本(元) 600 6000 5120
总成本(元) 60 6000 5120
[0161] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0162] 由表11可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达90%,副产氯化钠结晶盐纯度为96.6%,硝酸钠结晶盐纯度为99.2%,硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低98.8%。
[0163] 实施例11:
[0164] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0165] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为900℃、压力为0.18MPa的条件下热解炭化20min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5700cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0166] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为900rpm的条件下溶解30min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0167] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0168] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0169] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0170] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理。在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为75℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓水浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0171] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表12所示。
[0172] 表12三组杂盐处理方法统计结果
[0173]
[0174]
[0175] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0176] 由表12可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达96%,副产氯化钠结晶盐纯度为98.9%,氯化钾结晶盐的纯度为94%,硫酸钠结晶盐纯度为99%,硫酸钾结晶盐纯度为98%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0177] 实施例12:
[0178] 利用实施例1进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0179] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于温度为1000℃、压力为0.2MPa的条件下热解炭化5min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0180] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为1000rpm的条件下溶解10min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0181] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到六种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0182] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0183] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0184] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为80℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0185] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表13所示。
[0186] 表13三组杂盐处理方法统计结果
[0187]项目 实施例12 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.68 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.32 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 84% 0 0
结晶盐外售收入(元) 504 0 0
杂盐处理成本(元) 960 6000 5120
总成本(元) 456 6000 5120
[0188] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0189] 由表13可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达84%,副产硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、芒硝纯度≥90%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低90.1%。
[0190] 实施例13:
[0191] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0192] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,在惰性气氛条件下,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为300℃、压力为0.01MPa的条件下微波热解炭化60min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0193] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:4,在搅拌速度为300rpm的条件下溶解120min,得到杂盐液;杂盐液中氯化钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的85%;
[0194] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0195] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0196] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0197] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度105℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%。
[0198] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表14所示。
[0199] 表14两组杂盐处理方法统计结果
[0200]项目 实施例13 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.67 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.33 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 83.5% 0 0
结晶盐外售收入(元) 501 0 0
杂盐处理成本(元) 990 6000 5120
总成本(元) 489 6000 5120
[0201] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0202] 由表14可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达83.5%,副产结晶盐的纯度为97.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低90.4%。
[0203] 实施例14:
[0204] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0205] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为400℃、压力为0.1MPa的条件下微波热解炭化50min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为4500cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氦气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0206] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:9,在搅拌速度为400rpm的条件下溶解100min,得到杂盐液;杂盐液中硫酸钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的90%;
[0207] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0208] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0209] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0210] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度90℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0211] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表15所示。
[0212] 表15两组杂盐处理方法统计结果
[0213]项目 实施例14 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.90 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.10 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 95% 0 0
结晶盐外售收入(元) 627 0 0
杂盐处理成本(元) 300 6000 5120
总成本 -327 6000 5120
[0214] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0215] 由表15可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达95%,副产结晶盐的纯度为99.7%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0216] 实施例15:
[0217] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0218] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为600℃、压力为0.15MPa的条件下微波热解炭化45min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0219] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:10,在搅拌速度为550rpm的条件下溶解900min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0220] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0221] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0222] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0223] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0224] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表16所示。
[0225] 表16三组杂盐处理方法统计结果
[0226]项目 实施例15 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.80 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.20 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 90% 0 0
结晶盐外售收入(元) 540 0 0
杂盐处理成本(元) 600 6000 5120
总成本(元) 60 6000 5120
[0227] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0228] 由表16可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达90%,副产结晶盐的氯化钠的纯度为98.0%,氯化钾结晶盐的纯度为92%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低98.8%。
[0229] 实施例16:
[0230] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0231] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为热解,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为500℃、压力为0.1MPa的条件下微波热解炭化40min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5800cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;;在本实施例中,惰性气氛为氩气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硝酸根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0232] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:12,在搅拌速度为600rpm的条件下溶解80min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0233] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0234] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0235] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0236] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%。
[0237] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表17所示。
[0238] 表17三组杂盐处理方法统计结果
[0239]项目 实施例16 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.54 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.46 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 77% 0 0
结晶盐外售收入(元) 1540 0 0
杂盐处理成本(元) 1380 6000 5120
总成本(元) -160 6000 5120
[0240] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0241] 由表17可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达77%,副产硝酸钠结晶盐纯度为99.5%,硝酸钾结晶盐纯度为99.2%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0242] 实施例17:
[0243] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0244] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为600℃、压力为0.15MPa的条件下微波热解炭化30min;在本实施例中,惰性气氛为氩气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子和碳酸氢根离子构成;杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0245] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为700rpm的条件下溶解70min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0246] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0247] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0248] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0249] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0250] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表18所示。
[0251] 表18三组杂盐处理方法统计结果
[0252]项目 实施例17 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.44 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.56 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 72% 0 0
结晶盐外售收入(元) 1440 0 0
杂盐处理成本(元) 1680 6000 5120
总成本(元) 240 6000 5120
[0253] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0254] 由表18可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达72%,副产氯化钠结晶盐的纯度为95.6%,氯化钾结晶盐的纯度为93.1%,硝酸钠结晶盐的纯度为99.0%,硝酸钾结晶盐的纯度为99.4%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低95.3%。
[0255] 实施例18:
[0256] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0257] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于温度为7500℃、压力为0.06MPa的条件下微波热解炭化20min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0258] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:15,在搅拌速度为800rpm的条件下溶解50min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0259] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到三种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0260] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0261] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0262] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0263] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表19所示。
[0264] 表19三组杂盐处理方法统计结果
[0265]
[0266]
[0267] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0268] 由表19可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达92%,副产氯化钠结晶盐纯度为96.6%,硝酸钠结晶盐纯度为99.2%,硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0269] 实施例19:
[0270] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0271] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为750℃、压力为0.18MPa的条件下微波热解炭化10min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5700cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、硝酸根、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0272] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为900rpm的条件下溶解30min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0273] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0274] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0275] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0276] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理。在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为75℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓水浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0277] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表20所示。
[0278] 表20三组杂盐处理方法统计结果
[0279]项目 实施例19 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.82 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.18 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 91% 0 0
结晶盐外售收入(元) 546 0 0
杂盐处理成本(元) 540 6000 5120
总成本(元) -6 6000 5120
[0280] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0281] 由表20可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达91%,副产氯化钠结晶盐纯度为98.9%,氯化钾结晶盐的纯度为94%,硫酸钠结晶盐纯度为99%,硫酸钾结晶盐纯度为98%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0282] 实施例20:
[0283] 利用实施例2进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0284] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为微波热解炭化,将杂盐置于微波热解炭化炉内在温度为1000℃、压力为0.2MPa的条件下微波热解炭化5min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为高温分解产物;;在本实施例中,惰性气氛为氮气气氛;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0285] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为1000rpm的条件下溶解10min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0286] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到六种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0287] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0288] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0289] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为80℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0290] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表21所示。
[0291] 表21三组杂盐处理方法统计结果
[0292]项目 实施例20 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.75 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.25 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 87.5% 0 0
结晶盐外售收入(元) 525 0 0
杂盐处理成本(元) 750 6000 5120
总成本(元) 225 6000 5120
[0293] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0294] 由表21可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达87.5%,副产硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、芒硝纯度≥90%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低95.6%。
[0295] 实施例21:
[0296] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0297] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为300℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧90min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0298] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:4,在搅拌速度为300rpm的条件下溶解120min,得到杂盐液;杂盐液中氯化钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的85%;
[0299] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0300] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0301] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0302] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度105℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%。
[0303] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表22所示。
[0304] 表22三组杂盐处理方法统计结果
[0305]项目 实施例21 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.66 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.34 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 83% 0 0
结晶盐外售收入(元) 498 0 0
杂盐处理成本(元) 1020 6000 5120
总成本(元) 522 6000 5120
[0306] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0307] 由表22可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达83%,副产结晶盐的纯度为97.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低89.8%。
[0308] 实施例22:
[0309] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0310] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为400℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧80min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为4500cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0311] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:9,在搅拌速度为400rpm的条件下溶解100min,得到杂盐液;杂盐液中硫酸钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的90%;
[0312] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0313] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0314] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0315] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度90℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0316] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表23所示。
[0317] 表23三组杂盐处理方法统计结果
[0318]项目 实施例22 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.86 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.14 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 93% 0 0
结晶盐外售收入(元) 558 0 0
杂盐处理成本(元) 420 6000 5120
总成本 -138 6000 5120
[0319] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0320] 由表23可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达93%,副产结晶盐的纯度为99.7%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0321] 实施例23:
[0322] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0323] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为600℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧70min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0324] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:10,在搅拌速度为550rpm的条件下溶解900min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0325] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0326] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0327] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0328] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0329] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表24所示。
[0330] 表24三组杂盐处理方法统计结果
[0331]项目 实施例23 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.74 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.26 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 87% 0 0
结晶盐外售收入(元) 522 0 0
杂盐处理成本(元) 780 6000 5120
总成本(元) 258 6000 5120
[0332] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0333] 由表24可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达87%,副产结晶盐的氯化钠的纯度为98.0%,氯化钾结晶盐的纯度为92%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低95.0%。
[0334] 实施例24:
[0335] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0336] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为500℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧60min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5800cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硝酸根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0337] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:12,在搅拌速度为600rpm的条件下溶解80min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0338] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0339] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0340] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0341] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%。
[0342] 取杂盐3吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表25所示。
[0343] 表25三组杂盐处理方法统计结果
[0344]项目 实施例24 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.48 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.52 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 74% 0 0
结晶盐外售收入(元) 1480 0 0
杂盐处理成本(元) 1560 6000 5120
总成本(元) -80 6000 5120
[0345] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0346] 由表25可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达74%,副产硝酸钠结晶盐纯度为99.5%,硝酸钾结晶盐纯度为99.2%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0347] 实施例25:
[0348] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0349] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为600℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧55min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子和碳酸氢根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0350] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为700rpm的条件下溶解70min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0351] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0352] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0353] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0354] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0355] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表26所示。
[0356] 表26三组杂盐处理方法统计结果
[0357]
[0358]
[0359] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0360] 由表26可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达70%,副产氯化钠结晶盐的纯度为95.6%,氯化钾结晶盐的纯度为93.1%,硝酸钠结晶盐的纯度为99.0%,硝酸钾结晶盐的纯度为99.4%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,使得杂盐处理整体费用降低92.2%。
[0361] 实施例26:
[0362] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0363] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为750℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧50min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0364] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:15,在搅拌速度为800rpm的条件下溶解50min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0365] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到三种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0366] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0367] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0368] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0369] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表27所示。
[0370] 表27三组杂盐处理方法统计结果
[0371]项目 实施例26 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.8 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.2 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 90% 0 0
结晶盐外售收入(元) 540 0 0
杂盐处理成本(元) 600 6000 5120
总成本(元) 60 6000 5120
[0372] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0373] 由表27可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达90%,副产氯化钠结晶盐纯度为96.6%,硝酸钠结晶盐纯度为99.2%,硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低98.8%。
[0374] 实施例27:
[0375] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0376] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为750℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧40min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5700cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0377] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为900rpm的条件下溶解30min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0378] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0379] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0380] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0381] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理。在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为75℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓水浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0382] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表28所示。
[0383] 表28三组杂盐处理方法统计结果
[0384]项目 实施例27 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.91 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.09 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 95.5% 0 0
结晶盐外售收入(元) 573 0 0
杂盐处理成本(元) 270 6000 5120
总成本(元) -303 6000 5120
[0385] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0386] 由表28可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达95.5%,副产氯化钠结晶盐纯度为98.9%,氯化钾结晶盐的纯度为94%,硫酸钠结晶盐纯度为99%,硫酸钾结晶盐纯度为98%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0387] 实施例28:
[0388] 利用实施例3进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0389] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为焚烧,将杂盐置于温度为1000℃、通入气体体积量为固体体积的5.0倍的条件下焚烧20min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0390] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为1000rpm的条件下溶解10min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0391] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到六种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0392] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0393] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0394] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为80℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0395] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表29所示。
[0396] 表29三组杂盐处理方法统计结果
[0397]
[0398]
[0399] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0400] 由表29可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达86.5%,副产硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、芒硝纯度≥90%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低94.3%。
[0401] 实施例29:
[0402] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0403] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为1000℃、压力为0.01mPa的条件下进行等离子体气化60min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0404] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:4,在搅拌速度为300rpm的条件下溶解120min,得到杂盐液;杂盐液中氯化钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的85%;
[0405] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0406] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0407] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L;预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0408] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度105℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%。
[0409] 取杂盐3吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表30所示。
[0410] 表30三组杂盐处理方法统计结果
[0411]
[0412]
[0413] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0414] 由表30可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达80%,副产结晶盐的纯度为97.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低85.9%。
[0415] 实施例30:
[0416] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0417] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为1500℃、压力为0.01mPa的条件下进行等离子体气化50min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为4500cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0418] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:9,在搅拌速度为400rpm的条件下溶解100min,得到杂盐液;杂盐液中硫酸钠含量占杂盐液溶解性总固体含量的90%;
[0419] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0420] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0421] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0422] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=210000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的温度90℃;得到一种副产结晶盐,副产结晶盐为氯化钠结晶盐;硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0423] 取杂盐3吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表31所示。
[0424] 表31三组杂盐处理方法统计结果
[0425]
[0426]
[0427] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0428] 由表31可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达93%,副产结晶盐的纯度为99.7%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0429] 实施例31:
[0430] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0431] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为2000℃、压力为0.02mPa的条件下进行等离子体气化45min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5000cal/kg,得到的固体即为焚烧产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0432] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:10,在搅拌速度为550rpm的条件下溶解900min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0433] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0434] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0435] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性、易结垢物质。
[0436] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0437] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表32所示。
[0438] 表32三组杂盐处理方法统计结果
[0439]
[0440]
[0441] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0442] 由表32可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达87%,副产结晶盐的氯化钠的纯度为98.0%,氯化钾结晶盐的纯度为92%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低95.0%。
[0443] 实施例32:
[0444] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0445] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为2200℃、压力为0.03mPa的条件下进行等离子体气化40min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5800cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硝酸根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0446] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:12,在搅拌速度为600rpm的条件下溶解80min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0447] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到两种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0448] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0449] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0450] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%。
[0451] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价
1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表33所示。
[0452] 表33三组杂盐处理方法统计结果
[0453]
[0454]
[0455] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0456] 由表33可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达74%,副产硝酸钠结晶盐纯度为99.5%,硝酸钾结晶盐纯度为99.2%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0457] 实施例33:
[0458] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0459] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为2500℃、压力为0.03mPa的条件下进行等离子体气化30min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、氢氧根离子和碳酸氢根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为4mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0460] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为700rpm的条件下溶解70min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0461] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐均为一价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0462] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0463] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0464] (3)分盐:杂盐液先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓缩水,浓缩水的TDS=200000mg/L;将浓缩水输送至蒸发结晶系统内进行蒸发结晶,蒸发结晶的初始温度为65℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钠结晶盐纯度≥99%、硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、氯化钾结晶盐纯度≥90%。
[0465] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价1000元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表34所示。
[0466] 表34三组杂盐处理方法统计结果
[0467]
[0468]
[0469] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0470] 由表34可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达70%,副产氯化钠结晶盐的纯度为95.6%,氯化钾结晶盐的纯度为93.1%,硝酸钠结晶盐的纯度为99.0%,硝酸钾结晶盐的纯度为99.4%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低92.2%。
[0471] 实施例34:
[0472] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0473] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为2600℃、压力为0.05mPa的条件下进行等离子体气化20min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为6000cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0474] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:15,在搅拌速度为800rpm的条件下溶解50min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0475] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到三种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0476] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0477] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0478] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为70℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,浓缩处理可采用膜浓缩处理或蒸发浓缩处理方式进行,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%。
[0479] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表35所示。
[0480] 表35三组杂盐处理方法统计结果
[0481]项目 实施例34 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.8 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.2 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 90% 0 0
结晶盐外售收入(元) 540 0 0
杂盐处理成本(元) 600 6000 5120
总成本(元) 60 6000 5120
[0482] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0483] 由表35可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达90%,副产氯化钠结晶盐纯度为96.6%,硝酸钠结晶盐纯度为99.2%,硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用至少降低98.8%。
[0484] 实施例35:
[0485] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0486] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为750℃、压力为0.06mPa的条件下进行等离子体气化10min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为5700cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为5mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0487] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为900rpm的条件下溶解30min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0488] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到四种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0489] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0490] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0491] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理。在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为75℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓水浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0492] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表36所示。
[0493] 表36三组杂盐处理方法统计结果
[0494]项目 实施例35 填埋处理 焚烧填埋
是否产生高热值蒸汽 是 否 是
高温分解产物(固体)有机物含量 <20mg/L(0.002%) \ <20mg/L(0.002%)
高热值蒸汽中是否存在有毒物质 否 \ 否
副产结晶盐产量(t) 1.91 0 0
最终杂盐产出量(t) 0.09 2 1.6(次生固废)
杂盐资源化率(%) 95.5% 0 0
结晶盐外售收入(元) 573 0 0
杂盐处理成本(元) 270 6000 5120
总成本(元) -303 6000 5120
[0495] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0496] 由表36可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达95.5%,副产氯化钠结晶盐纯度为98.9%,氯化钾结晶盐的纯度为94%,硫酸钠结晶盐纯度为99%,硫酸钾结晶盐纯度为98%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0497] 实施例36:
[0498] 利用实施例4进行的杂盐资源化利用的方法,其包括如下步骤:
[0499] S1.有机物去除:本实施例的有机物去除方式为等离子体气化,将杂盐置于温度为3000℃、压力为0.1mPa的条件下进行等离子体气化5min,杂盐中的有机物气化为高热值蒸汽,高热值蒸汽的热值为3000cal/kg,得到的固体即为等离子体气化产物;在本实施例中,杂盐由钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、硝酸根离子、硫酸根离子、碳酸根离子、碳酸氢根离子和氢氧根离子构成;得到高温分解产物进行粉碎,得到粉碎物;对粉碎物进行筛分,筛分设备的筛网孔径为6mm,筛分设备的筛上物返回粉碎步骤重新进行粉碎,筛分设备的筛下物进行溶解;
[0500] S2.溶解:粉碎物置于水中进行溶解,杂盐液具体由以下操作得到:将粉碎物置于水中进行溶解,粉碎物与水的质量比例为1:19,在搅拌速度为1000rpm的条件下溶解10min,得到杂盐液,杂盐液中任意一种物质的含量低于杂盐液溶解性总固体的80%;
[0501] S3.分盐处理:对杂盐液依次进行均质均量、预处理及分盐,最终得到六种副产结晶盐,副产结晶盐为一价副产结晶盐和二价副产结晶盐;具体包括如下步骤:
[0502] (1)均质均量:将杂盐液输送至调节池内进行均质均量,得到均一杂盐液;均质均量过程可以稳定调节池出水水质和水量,确保后续处理的稳定性。
[0503] (2)预处理:对均一杂盐液进行预处理,得到预处理杂盐液;预处理杂盐液指标为:钙离子浓度<200mg/L,镁离子浓度<300mg/L,碳酸根离子浓度<100mg/L,碳酸氢根离子浓度<100mg/L,SiO2浓度<300mg/L,COD含量<200mg/L,重金属离子浓度<0.1mg/L。预处理的目的是最大限度地去除杂盐液中的悬浮物、杂质、颗粒、胶体、二氧化硅、有机物、重金属等污染物质,同时将杂盐液中的氢氧化物进行中和,以减小碱性对设备的腐蚀和对副产结晶盐纯度的影响。此外,预处理过程中,利用除碳器,可去除杂盐液中的碳酸根和碳酸氢根等碱性物质。
[0504] (3)分盐:则杂盐液先输送至纳滤系统,得到纳滤产水和纳滤浓水;纳滤系统的产水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到产水浓缩水,产水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水输送至蒸发结晶系统进行分盐,蒸发结晶的初始温度为80℃,然后根据表1逐步减低蒸发结晶温度,依次循环析出硝酸钾结晶盐、硝酸钠结晶盐、氯化钾结晶盐、氯化钠结晶盐;硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%;纳滤浓水先进行浓缩处理,在本实施例中,浓缩处理采用膜浓缩处理方式,得到浓水浓缩水,浓水浓缩水的TDS=200000mg/L;浓缩水先输送至冷冻结晶系统进行分盐,得到芒硝,芒硝纯度≥90%;芒硝进行熔融结晶处理,得到硫酸钠结晶盐,硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%;冷冻母液在输送至蒸发结晶系统进行浓缩,得到硫酸钾结晶盐,硫酸钾结晶盐纯度≥98%。
[0505] 取杂盐6吨并将其均分为三份,分别采用本实施例与常规杂盐填埋方法、常规焚烧填埋对三份杂盐进行处理,杂盐焚烧法处理是将杂盐在高温下进行处理,经过预热、分解、二燃室焚烧三步,在300-600℃条件下预热,800-1000℃条件下分解,气体进入二燃室,在1200℃条件下,将有机物彻底氧化分解为二氧化碳和水,进行氧化分解,使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质,剩余的无机盐则以固废形式外排。杂盐填埋处理成本按市场平均价格3000元/t计,焚烧填埋处理成本为3200元/t,产生的副产结晶盐按照市场平均售价300元/t计,对杂盐处理过程中的副产结晶盐产量、最终杂盐产出量、杂盐资源化率、结晶盐外售收入、杂盐处理成本、综合处理成本进行统计,统计结果如表37所示。
[0506] 表37两组杂盐处理方法统计结果
[0507]
[0508]
[0509] 注:表中成本为负数的表示盈利,正数表示支出。
[0510] 由表37可知,通过本实施例的处理,杂盐中的有机物与盐彻底分离,气化的有机物转化为高热值的气化蒸汽,且避免高毒性物质的生成,得到的较为纯粹的不含有机物的无机混盐,再进行分盐处理,最终得到纯净的副产结晶盐和极少量的混盐;杂盐处理的资源化率可达92.5%,副产硝酸钾结晶盐纯度≥99%、硝酸钠结晶盐纯度≥99%、氯化钾结晶盐纯度≥90%、氯化钠结晶盐纯度≥95%、芒硝纯度≥90%、硫酸钠结晶盐纯度≥98.5%,真正实现了杂盐的无害化、资源化处理的目的;通过本实施例处理,可有效降低杂盐数量,缓解杂盐直接填埋产生的环境问题,同时,经处理获得的副产结晶盐可以外销,产生经济效益,杂盐处理整体费用降低100%。
[0511] 以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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