曹 敏,付国燕,刘苏宁,李 诺,孙宁磊

(中国恩菲工程技术有限公司,北京 100038)

有色金属湿法冶金废水中含有大量的有机物及硫酸盐、氯化钠等盐分,因其易污染环境且可使土地盐碱化而不能外排[1-2],必须进行深度处理后才能外排或回用。对于含盐量较低的废水,一般采用反渗透、电渗析或者其他膜分离技术进行除盐除杂处理。但是对于含COD 高盐废水,无法采用常规的反渗透、电渗析或其他膜分离技术处理,存在处理费用较高、对有害物质处理不完全问题,仍需进行二次处理[3]。对于含有单一盐类的高盐废水,可利用蒸发浓缩技术,回收盐类及高纯蒸馏水。但如果废水中含有两种及以上的盐类(Na2SO4、NaCl、KCl、K2SO4等),仅靠多效蒸发浓缩工艺难以得到高品质的化工产品,同时采用蒸发浓缩处理废水,还存在设备腐蚀严重、能耗高、成本高、投资成本高等问题[4]。

冷冻脱硝技术是处理高盐废水的一种新方法。它利用固液相平衡原理实现冷冻分离,使低温条件下溶解度较低的溶质析出,得到高纯盐结晶和浓缩废水[5-9]。但剩余浓缩废水中依然含有高浓度的Na2SO4、NaCl 与COD,不能外排。故本文针对含Na2SO4与NaCl 两种物质的含COD 高盐废水,提出了冷冻脱硝-蒸发浓缩技术,采用此技术处理Na2SO4及粗盐工业产品,可实现含COD 高盐废水资源化利用,并实现零污染排放。

1 冷冻脱硝-蒸发浓缩技术原理

1.1 冷冻脱硝技术原理

表1 体系

表1 体系

注:ice 表示水固体冰。

液相组成(质量百分比)温度/℃/%NaClNa2SO固相4 20.00.5Na2SO4·10H2 O-510.00.8Na2SO4·10H2 O 7.90ice 20.01.1Na2SO4·10H2O 15.01.2Na2SO4·10H2O 0 10.01.6Na2SO4·10H2O 5.02.8Na2SO4·10H2 O 4.6Na2SO4·10H2O 20.03.1Na2SO4·10H2O 0 10 15.03.8Na2SO4·10H2O 5.05.5Na2SO4·10H2 O 8.4Na2SO4·10H2O 24.25.3NaCl+ Na2SO4 0 50 20.07.65Na2SO4 10.018.1Na2SO 4 5.024.7Na2SO4 254.7NaCl+ Na2SO4 75 20.07.2Na2SO4 10.017.0Na2SO 4 5.023.4Na2SO4 25.94.4NaCl+ Na2SO4 100 20.06.9Na2SO4 15.016.5Na2SO4 5.022.8Na2SO 4

本文将结合冷冻结晶法的优势,研究不同冷冻温度条件下获得的高盐废水中Na2SO4、NaCl 等分配及电耗情况。……