本發明涉及廢水處理，具體涉及一種氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水資源化處理方法及系統。

背景技術：

1、在工業生產中，常產生含氯化鉀和氯化鈉的高鹽廢水（如化工、醫藥、食品加工等行業），由于氯化鉀與氯化鈉的物理性質接近，常規處理方法難以將二者有效分離，通常采用單一蒸發結晶工藝處理，最終產生含氯化鉀和氯化鈉的混鹽。該混鹽因成分復雜，無法直接利用，需作為固體廢物外運處置，不僅導致高鹽廢水處理成本居高不下，還易因固廢堆放、處置不當引發土壤污染、地下水污染等環保問題，不符合“減量化、資源化、無害化”的環保要求。

技術實現思路

1、針對現有技術中存在的不足，本發明提供一種氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水資源化處理方法及系統。

2、本發明公開了一種氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水資源化處理方法，氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水在第一溫度和第二溫度下的三相含量平衡點不同，第一溫度大于第二溫度，在第一溫度下氯化鈉的濃度低于氯化鉀的濃度，在第二溫度下氯化鈉的濃度高于氯化鉀的濃度；該處理方法包括：

3、步驟1、氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統中，溫度升溫至第一溫度，產生氯化鈉晶體和第一母液；

4、步驟2、第一母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統中，溫度降低到第二溫度，產生氯化鉀晶體和第二母液；

5、步驟3、第二母液進入三級冷凍結晶分鉀鹽系統中，溫度升溫至第一溫度，產生氯化鈉晶體和第三母液；

6、步驟4、第三母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統中，溫度降低到第二溫度，繼續分離出氯化鉀晶體。

7、作為本發明的進一步改進，所述步驟1，具體包括：

8、氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器中，與一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器中產生的一次冷凝水進行換熱，回收一次冷凝水中的熱量；

9、預熱后的高鹽廢水進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器中與一級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機產生的一次蒸汽進行換熱，使預熱后的高鹽廢水升溫到第一溫度；

10、升溫至第一溫度的高鹽廢水進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器中，高鹽廢水液相析出氯化鈉鹽、高鹽廢水中的水汽化成一次蒸汽，一次蒸汽進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機，通過葉輪做功，提高一次蒸汽的溫度和壓力后進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器中，并與預熱后的高鹽廢水換熱后冷凝成一次冷凝水；

11、一級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的鹽漿進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統離心機中固液分離，產生氯化鈉和第一母液，氯化鈉產品包裝外運。

12、作為本發明的進一步改進，所述步驟2，具體包括：

13、第一母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器中，與二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機分離的第二母液進行換熱，第一母液的溫度由第一溫度降低到第三溫度；

14、預冷后的第一母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器中與冷媒換熱，換熱過程中，二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器中冷媒溫度由第五溫度升高到第四溫度，然后回到二級冷凍結晶分鉀鹽系統制冷機中降溫到第五溫度；預冷后的第一母液由第三溫度降低到第二溫度，析出氯化鉀鹽；

15、降溫到第二溫度的第一母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機進行固液分離，產生氯化鉀鹽和第二母液。

16、作為本發明的進一步改進，所述步驟3，具體包括：

17、第二母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器中，與第一母液進行一次換熱；一次換熱升溫后的第二母液進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器中，與三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器產生的二次冷凝水進行二次換熱，回收二次冷凝水中的熱量；

18、二次換熱升溫后的第二母液進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器中與三級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機產生的二次蒸汽進行換熱，使二次換熱升溫后的第二母液升溫到第一溫度；

19、升溫到第一溫度的第二母液進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器中，第二母液液相析出氯化鈉鹽、第二母液中的水汽化成二次蒸汽，二次蒸汽進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機，通過葉輪做功，提高二次蒸汽的溫度和壓力后進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器中，并與二次換熱升溫后的第二母液進行換熱，換熱后冷凝成二次冷凝水；

20、三級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的鹽漿進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統離心機中固液分離，產生氯化鈉和第三母液，氯化鈉產品包裝外運。

21、作為本發明的進一步改進，所述步驟4，具體包括：

22、第三母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器中，與二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機分離的第二母液進行換熱，第三母液的溫度由第一溫度降低到第三溫度；

23、預冷后的第三母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器中與冷媒換熱，換熱過程中，二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器中冷媒溫度由第五溫度升高到第四溫度，然后回到二級冷凍結晶分鉀鹽系統制冷機中降溫到第五溫度；預冷后的第三母液由第三溫度降低到第二溫度，析出氯化鉀鹽；

24、降溫到第二溫度的第三母液進入二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機進行固液分離，產生氯化鉀鹽。

25、作為本發明的進一步改進，所述第一溫度＞第三溫度＞第二溫度＞第四溫度＞第五溫度。

26、作為本發明的進一步改進，所述第一溫度為100℃，所述第二溫度為0℃，所述第三溫度為4~8℃，所述第四溫度為-4~-6℃，所述第五溫度為-8~-12℃。

27、作為本發明的進一步改進，第一溫度為100℃時，三相平衡點為氯化鈉16%、氯化鉀21.7%；第二溫度為0℃時，三相平衡點為氯化鈉22.35%，氯化鉀7.35%。

28、本發明還公開了一種氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水資源化處理系統，用于實現上述的處理方法，包括：沿高鹽廢水處理方向依次設置的一級蒸發結晶分鈉鹽系統、二級冷凍結晶分鉀鹽系統和三級蒸發結晶分鈉鹽系統；

29、所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統包括依次連通的一級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器、一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器和一級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器，所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的蒸汽經一級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機壓縮后返回所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器；所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器的冷凝水返回所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器，與進入所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器的氯化鉀和氯化鈉高鹽廢水進行換熱；所述一級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的鹽漿進入一級蒸發結晶分鈉鹽系統離心機，產生氯化鈉和第一母液；

30、所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統包括依次連通的二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器、二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器和二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機，所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器與二級冷凍結晶分鉀鹽系統制冷機相連，第一母液進入所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器中且與二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機分離的第二母液進行換熱，預冷后的第一母液進入所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統冷凍器中與冷媒換熱，而后進入所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統離心機進行固液分離，產生氯化鉀鹽和第二母液；

31、所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統包括依次連通的三級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器、三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器和三級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器，所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的蒸汽經三級蒸發結晶分鈉鹽系統壓縮機壓縮后返回所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器；第二母液經二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器后進入所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器，所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統蒸發器的冷凝水返回所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器，與進入所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統預熱器的第二母液進行換熱；所述三級蒸發結晶分鈉鹽系統分離器的鹽漿進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統離心機，產生氯化鈉和第三母液，所述第三母液隨所述第一母液進入所述二級冷凍結晶分鉀鹽系統預冷器。

32、作為本發明的進一步改進，一級蒸發結晶分鈉鹽系統采用占地小，自動化程度高，運行溫度穩定的mvr蒸發結晶工藝，原料液在一級分鈉鹽系統預熱器中與一級分鈉鹽蒸發冷凝水換熱，然后料液進入到強制循環蒸發器中與蒸汽進行換熱，預熱器采用列管式換熱器，強制循環換熱器采用管殼式加熱器，管內循環物料，管外充滿蒸汽加熱料液，強制循環泵采用低揚程高流量的軸流泵，軸流泵將分離器中的料液輸送到強制循環蒸發器中加熱，料液加熱到100℃左右后，查詢數據可知三相平衡點是氯化鈉16%，氯化鉀21.7%，料液在分離器中析出氯化鈉晶體，氯化鈉晶體進入離心機中固液分離，氯化鈉鹽晶體作為產品包裝，母液進入二級冷凍結晶系統中。分離器中的蒸汽進入壓縮機中升溫升壓后進入強制循環蒸發器的換熱管外與料液換熱后冷凝成水。

33、作為本發明的進一步改進，二級冷凍結晶分鉀鹽系統采用冷凍結晶工藝，一級蒸發結晶分鈉鹽母液和三級蒸發結晶分鈉鹽母液混合進入二級分鉀鹽預冷器中，與二級冷凍結晶分鉀鹽系統母液進行換熱預冷，然后料液進入強制循環冷凍器中與冷媒進行換熱，預冷器采用列管式換熱器，強制循環換熱器采用管殼式加熱器，管內循環物料，管外充滿冷媒介質，強制循環泵采用低揚程高流量的軸流泵，軸流泵將分離器中的料液輸送到強制循環蒸發器中制冷，料液降溫到0℃左右，此時三相平衡點是氯化鈉22.35%，氯化鉀7.35%，料液析出氯化鉀晶體，氯化鉀在分離器中進行固液分離，鹽漿進入離心機中分離，得到氯化鉀產品包裝，離心后母液進入三級蒸發結晶分鈉鹽系統中，強制循環換熱器中冷媒采用氯化鈣溶液，溫度從-10℃升高到-5℃，然后進入制冷機中溫度降低到-10℃，冷媒采用30%氯化鈣溶液。

34、作為本發明的進一步改進，三級蒸發結晶分鈉鹽系統采用占地小，自動化程度高，運行溫度穩定的mvr蒸發結晶工藝，原料液在三級分鈉鹽預熱器中與三級分鈉鹽蒸發冷凝水換熱，然后料液進入到強制循環蒸發器中與蒸汽進行換熱，預熱器采用列管式換熱器，強制循環換熱器采用管殼式加熱器，管內循環物料，管外充滿蒸汽加熱料液，強制循環泵采用低揚程高流量的軸流泵，軸流泵將分離器中的料液輸送到強制循環蒸發器中加熱，料液加熱到100℃左右后，查詢數據可知三相平衡點是氯化鈉16%，氯化鉀21.7%，料液在分離器中析出氯化鈉晶體，氯化鈉晶體進入離心機中固液分離，氯化鈉鹽晶體作為產品包裝，母液進入二級冷凍結晶系統中。分離器中的蒸汽進入壓縮機中升溫升壓后進入強制循環蒸發器的換熱管外與料液換熱后冷凝成水。

35、與現有技術相比，本發明的有益效果為：

36、本發明可以高效回收高鹽廢水中氯化鉀和氯化鈉，將氯化鉀和氯化鈉作為產品外售，降低高鹽廢水的運行成本，減少對環境的破壞，具有很高的環保價值。