由于煤化工項目需水量大，在實際運行中會產(chǎn)生大量的含鹽廢水，為了實現(xiàn)“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念，煤化工廢水處理的”零排放”成為了各煤化工企業(yè)亟待解決的難題。某煤化工廠含鹽廢水需進(jìn)行綜合回收利用，對此項目進(jìn)行含鹽廢水零排放的工藝選型設(shè)計。

1、設(shè)計依據(jù)

（1）取上游工段含鹽廢水，水量約18m3/h。

（2）濃度：20%-25%（重量百分比）。

（3）水質(zhì)：估算水質(zhì)成分及含量：Na+=92157.5mg/L;K+=663.5mg/L;Ca2+=0.9mg/L;Mg2+=0.02mg/L;Fe3+=5.6mg/L;Cl-=934265mg/L;SO42-=10380.7mg/L;HCO3-=0.86mg/L;F-=215mg/L。

（4）溫度：95℃

根據(jù)物料守恒定律，上述水質(zhì)的主要成分為氯化鈉和硫酸鈉，故按這2種混鹽來做物料衡算和熱量衡算。經(jīng)計算一效蒸發(fā)系統(tǒng)和二效蒸發(fā)系統(tǒng)均產(chǎn)生結(jié)晶鹽。因此，為保證設(shè)備能夠長期穩(wěn)定并且安全的運行，同時為減少堵塞管路的風(fēng)險，在蒸發(fā)結(jié)晶器的選擇上采用抗結(jié)疤能力強的強制循環(huán)蒸發(fā)器。

2、工藝路線

2.1 含鹽廢水雙效強制蒸發(fā)系統(tǒng)的流程

將選取的上游工段含鹽廢水試樣進(jìn)行雙效強制蒸發(fā)，其工藝流程如下。

(1)物料由上料泵注入一效蒸發(fā)系統(tǒng)中，進(jìn)行效內(nèi)的循環(huán)濃縮，然后進(jìn)入二效蒸發(fā)系統(tǒng)。

⑵濃縮液在二效蒸發(fā)系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，通過軸流泵實現(xiàn)效內(nèi)循環(huán)，然后，由二效出料泵輸送到旋液分離器中。

(3)在旋液分離器中分離出的上部清液回流到二效蒸發(fā)系統(tǒng)中，下部增濃的晶漿進(jìn)入到稠厚器中進(jìn)一步的增濃。

(4)增濃后的晶漿進(jìn)入到離心機中進(jìn)行固液分離。

(5)離心出來的母液進(jìn)入到母液罐中，經(jīng)母液泵返回到二效蒸發(fā)系統(tǒng)中，與旋流器分離出的上清液共同調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)的固含量。

將得到的混鹽固體進(jìn)行包裝，作為危廢處理。

含鹽廢水雙效強制蒸發(fā)系統(tǒng)流程如圖1所示。

2.2 蒸汽及二次汽的流程

(1)一效分離室蒸出來的二次蒸汽作為二效加熱室的熱源使用，一效冷凝水的閃蒸汽也合并進(jìn)入二效加熱室中。

(2)二效分離室蒸出來的二次汽進(jìn)入間接冷凝器中，全部冷凝后進(jìn)入二次汽冷凝水罐中，返回前工藝使用或作為系統(tǒng)內(nèi)的沖洗水。

(3)不凝氣則由水環(huán)真空泵抽出排空。

2.3 冷凝水的流程

(1)生蒸汽冷凝水進(jìn)入生蒸汽冷凝水罐中，由生蒸汽冷凝水泵打至鍋爐房再次利用。

(2)二效冷凝水冷凝后進(jìn)入二次汽冷凝水罐中，間接冷凝器冷凝下來的冷凝水也進(jìn)入二次汽冷凝水罐中，統(tǒng)一收集后一部分作為系統(tǒng)的沖洗水，另一部分可回收利用。

2.4 系統(tǒng)中母液的流程

(1)系統(tǒng)富集的母液定期排放到雜鹽原料罐中，由泵打至耙式干燥機中。

(2)母液經(jīng)耙式干燥機干燥后成為雜鹽，再和系統(tǒng)內(nèi)的混鹽一并作為危廢處理。

2.5 系統(tǒng)機封水的流程

系統(tǒng)中所有泵類機封水由機封水系統(tǒng)統(tǒng)一回收，經(jīng)機封水板換熱后進(jìn)入到機封水罐中，再由機封水泵送至各泵，機封水系統(tǒng)實現(xiàn)了內(nèi)部循環(huán)。

3、工藝計算

一效和二效蒸發(fā)系統(tǒng)工藝計算數(shù)據(jù)見表1。

4、設(shè)備選型

―效和二效蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)備選型見表2。

5、運行過程中和停車時的注意事項

（1）運行時，若一效系統(tǒng)向二效系統(tǒng)過料的管線出現(xiàn)了堵塞，應(yīng)及時打開過料管線上的沖洗閥門進(jìn)行沖洗。

（2）系統(tǒng)中含固管線上均設(shè)置了自動沖洗閥，沖洗水由二次汽冷凝水泵送至各用水點，現(xiàn)場巡檢時，應(yīng)注意觀察含固管線是否堵塞。

（3）當(dāng)系統(tǒng)蒸發(fā)強度下降時，應(yīng)及時打開母液外排管線上的閥門，將雜鹽系統(tǒng)出料時富集的母液排出系統(tǒng)。

（4）根據(jù)現(xiàn)場運行情況，應(yīng)及時觀察分離室視鏡和稠厚器視鏡。若系統(tǒng)起泡嚴(yán)重，應(yīng)向系統(tǒng)內(nèi)加入消泡劑。

（5）冬天巡檢時，應(yīng)觀察各循環(huán)水和脫鹽水系統(tǒng)的防凍情況。

（6）檢修和停產(chǎn)期間，應(yīng)及時補充脫鹽水，避免高濃度物料在管道內(nèi)形成死區(qū)，導(dǎo)致形成結(jié)晶而阻塞管道和設(shè)備。

（7）對于間歇操作的設(shè)備，停車后應(yīng)及時清洗，避免晶體堵塞管道。

6、結(jié)論

（1）煤化工含鹽廢水經(jīng)過雙效強制蒸發(fā)結(jié)晶，以結(jié)晶鹽的形式析出廢水中的混鹽，混鹽集中作為危廢處理。

（2）母液返回系統(tǒng)中繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶，系統(tǒng)富集的母液由耙式干燥機進(jìn)行干燥，干燥后的結(jié)晶鹽同樣作為危廢處理。

（3）二次汽冷凝水回廠區(qū)前可再次利用。

（4）生蒸汽冷凝水可被鍋爐房再利用，實現(xiàn)了煤化工含鹽廢水的零排放。（來源：河北工大晟珂工程科技有限公司，中國電子系統(tǒng)工程第四建設(shè)有限公司）