【摘 要】
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随着化工行业的发展,产生了大量的高盐废水,不仅给环境治理带来巨大挑战,同时若不能有效回收利用也会造成资源的浪费。在环境保护和可持续发展思想不断深化的今天,实现高盐废水“近零排放”目标已然成为化工行业发展的外在要求及自身需求。虽然部分化工企业已经实现了水资源的回收利用,但是其包含的杂盐并没有进行有效回收利用,其中,分盐操作是个难题,因为以往的分盐技术存在能耗高、设备运行差、回收盐纯度低和杂盐比例大等
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随着化工行业的发展,产生了大量的高盐废水,不仅给环境治理带来巨大挑战,同时若不能有效回收利用也会造成资源的浪费。在环境保护和可持续发展思想不断深化的今天,实现高盐废水“近零排放”目标已然成为化工行业发展的外在要求及自身需求。虽然部分化工企业已经实现了水资源的回收利用,但是其包含的杂盐并没有进行有效回收利用,其中,分盐操作是个难题,因为以往的分盐技术存在能耗高、设备运行差、回收盐纯度低和杂盐比例大等问题。为此,本文开展了针对某化工高盐废水提取硫酸钠的试验研究,通过合理设计试验方案在回收水资源的同时,将高盐废水中的硫酸钠分离提取出来,并达到回收利用标准。试验取得的主要结论如下:首先,为降低高盐废水中COD含量对膜组件污染以及提高后续产品盐结晶品质,采用两种高级氧化法对高盐废水进行了预处理。结果表明:臭氧氧化操作条件:氧化时间为10 min、初始p H=9及臭氧浓度为9 mg/L时,COD去除率为37.32%;UV/H2O2氧化操作条件:氧化时间为100 min、初始p H=9及双氧水最佳投加量为3 ml/L时,COD去除率为68.0%;在上述条件下,将臭氧与UV/H2O2串联组合处理废水中COD,得出COD平均去除率为82.58%,比臭氧氧化COD去除率提高45.26%,比UV/H2O2氧化COD去除率提高14.58%,去除效果较好。其次,设计并优化了一套膜组合装置:超滤-纳滤-反渗透。针对预处理后的高盐废水进行分盐提取硫酸钠和回收水资源。结果表明:超滤膜在进水压力为0.2 MPa、进水流量为50 L/h时,超滤膜对COD平均去除率为12%,浊度去除率为95.7%,超滤膜组件整体运行效果良好;纳滤膜在0.6 MPa操作压力条件下,初始p H=5时提高了SO42-的截留能力,纳滤浓水中硫酸钠纯度比较高,可以最大化回收硫酸钠;反渗透膜组件进行浓缩回收水资源,产水率平均维持在70%,回用水满足回用要求。最后,搭建小型蒸发结晶装置用来提取纳滤浓水中的硫酸钠结晶盐。结果表明:随着高盐废水COD含量的降低,结晶盐纯度呈现上升趋势;结晶过程中适当的机械搅拌有利于硫酸钠结晶盐颗粒均匀,规则统一;优化结晶工艺获得的硫酸钠产品结晶盐为大小均匀的白色颗粒状物,硫酸钠产品经扫描电镜（SEM）为三斜晶系,其表面几乎无有机物附着;对优化工艺后获得的硫酸钠结晶盐产品进行X射线衍射（XRD）图谱分析,所获得产品特征峰与纯样品特征峰基本一致,计算得硫酸钠结晶盐纯度符合GB/T 6009-2014Ⅱ类一等品标准要求。图[30]表[7]参[127]
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