焦化廢水濃鹽水濃縮減量蒸發工藝解析
一、工藝背景與水質特點
焦化廢水濃鹽水主要來源于煤干餾及煤氣冷卻過程產生的剩余氨水，其水質復雜，具有以下顯著特點：
高含鹽量：總溶解性固體（TDS）通常超過15000mg/L，主要成分為硫酸鈉和氯化鈉。
高COD含量：化學需氧量（COD）在300~1000mg/L之間，且多為難生化降解有機物（如酚類、氰化物）。
高氟離子濃度：氟離子含量通常大于150mg/L，硬度相對較低。
水量波動大：隨焦化規模不同，濃鹽水量從每小時幾十噸到幾百噸不等。

二、工藝流程與技術核心
該工藝通過“預處理+膜集成濃縮+高濃鹽水資源化”三步實現廢水減量與資源回收：
1. 預處理階段
絮凝沉淀：添加除氟劑/COD去除劑，通過高密度沉淀池或輻流沉淀池去除水中可絮凝部分的COD和大部分氟，COD去除率可達30%~60%，氟離子濃度可降至20~50mg/L以下。
高級氧化：采用臭氧催化氧化、電催化氧化等技術，進一步去除難降解有機物，COD去除率提升30%~50%。
超濾除膠體：去除水中大部分膠體，為后續膜分離提供條件。
2. 膜集成濃縮階段
分鹽納濾：利用納濾膜將硫酸鈉和氯化鈉分離，納濾濃水側硫酸鈉濃度濃縮至6%~12%，產水側氯化鈉濃度約1%~1.5%，COD含量降至50~100mg/L。
反滲透/電滲析濃縮：納濾產水側通過反滲透進一步濃縮氯化鈉至8%~10%，或通過電滲析濃縮至16%~20%。
3. 高濃鹽水資源化階段
蒸發結晶：采用機械蒸汽再壓縮（MVR）或多效蒸發器，將高濃鹽水蒸發結晶，生產符合工業標準的硫酸鈉和氯化鈉。
雙極膜技術：將硫酸鈉/氯化鈉溶液轉化為硫酸/鹽酸和氫氧化鈉，回用于生產流程。
原料深加工：以氯化鈉溶液為原料生產離子膜燒堿，或以硫酸鈉溶液制備碳酸氫鈉和硫酸銨。
三、關鍵技術與設備
分鹽技術：通過納濾膜實現硫酸鈉與氯化鈉的高效分離，為資源化利用奠定基礎。
高級氧化技術：如臭氧催化氧化、電催化氧化，可無選擇性地礦化難降解有機物。
蒸發結晶設備：
MVR蒸發器：利用機械能壓縮二次蒸汽，能耗低（55-95kW·h/噸水），適用于大規模處理。
多效蒸發器：逐級利用余熱，熱效率高，適合蒸汽充足的場景。
低溫蒸發器：運行溫度40~45℃，真空度-95~-97kPa，耐腐蝕性強，適合熱敏性物料。
四、工藝優勢與挑戰
優勢
資源化利用：將廢水中的鹽分轉化為工業原料或酸堿，實現“變廢為寶”。
減量效果顯著：通過蒸發濃縮，廢水量可減少90%以上，降低后續處理壓力。
環保效益突出：減少危廢外運量，降低環境污染風險。
挑戰
高能耗問題：蒸發結晶過程能耗較高，需優化熱能利用（如MVR技術）。
設備腐蝕風險：廢水中含腐蝕性成分，需選用耐腐蝕材料（如鈦合金、石墨）。
操作難度大：需精確控制工藝參數（如溫度、壓力、pH值），以確保穩定運行。
結語：焦化廢水濃鹽水濃縮減量蒸發工藝通過多技術協同，實現了廢水的高效處理與資源化利用，符合“減量化、資源化、無害化”的環保理念。隨著技術進步與設備升級，該工藝將在焦化行業廢水治理中發揮更大作用。