【摘 要】
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煤化工废水分为有机废水和含盐废水两大类。其中含盐废水经超滤、反渗透等膜处理过程最终得到化学需氧量（COD）浓度高且掺杂多种金属离子的高盐废水,工业上常采用直接蒸干的方式,析出混盐,实现水资源的回收。然而,得到的固相盐最终作为危废进行填埋,不仅降低资源利用率,增加成本,而且给环境带来安全隐患。本文针对煤化工高浓盐废水处理面临的难题,以水盐体系相图为基础,提出分步分盐的废水处理思路,进行了分盐工艺的研
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煤化工废水分为有机废水和含盐废水两大类。其中含盐废水经超滤、反渗透等膜处理过程最终得到化学需氧量（COD）浓度高且掺杂多种金属离子的高盐废水,工业上常采用直接蒸干的方式,析出混盐,实现水资源的回收。然而,得到的固相盐最终作为危废进行填埋,不仅降低资源利用率,增加成本,而且给环境带来安全隐患。本文针对煤化工高浓盐废水处理面临的难题,以水盐体系相图为基础,提出分步分盐的废水处理思路,进行了分盐工艺的研究。首先,收集并整理了 Na+//Cl-,NO3-,SO42--H2O四元体系及其子体系在不同温度条件下的相图数据,挑拣、罗列出个别与相图偏离的疑值点以供选择性参考。同时,采用静态平衡法测定并补充了常压下100℃时该四元体系相图溶解度数据以及其对应的密度、电导率等物性数据,为后续废水分盐实验提供数据支撑和理论指导。完成了三种不同组成、不同COD浓度的煤化工高盐废水分盐工艺的研究。总体而言,三类废水中均含有大量的无机盐,其中以氯化钠和硫酸钠为主要成分;体系中有机物组成复杂,以COD含量作为一项指标进行考察,含量范围在21 8～14167 mg/L;与此同时,废水中还存在少量的金属离子和无机盐离子。依照废水中硫酸钠（简称为硝）和氯化钠（简称为盐）质量百分含量比值的高低,将其分成为高硝盐比废水（硝盐比为4.9:1）,中等硝盐比废水（硝盐比为0.66:1）和低硝盐比废水（硝盐比为0.12:1）,并对其分盐工艺进行研究。废水分盐工艺的确定均利用理论相图进行预测,并通过实验进行验证,成功实现了三种废水的分步分盐,并确定分盐工艺分别为:（1）高硝盐比废水:蒸发浓缩-蒸发析硝;（2）中等硝盐比废水:蒸发浓缩-蒸发析硝-冷冻析硝-蒸发浓缩-蒸发析盐;（3）低硝盐比废水:冷冻析硝-蒸发浓缩-蒸发析盐。分盐过程中,还获得了各阶段工艺操作参数、固液汽三相物料平衡数据、分离母液组成以及固相盐产品品质等重要数据。通过计算,讨论了相图对浓盐废水分盐过程的指导意义。此外,本文考虑到废水体系中COD浓度对盐产品纯度和品质的影响,计算并讨论了废水中初始COD浓度与固相盐中COD含量的关系,以及COD浓度对料液蒸发浓缩和蒸发析盐（硝）的沸点温度、析盐温度以及两盐共饱温度的影响,为其他类似组成的高盐废水提供了参考数据。
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