一、項目背景
某大型煤制尿素企業,年產尿素175萬噸,日產化肥超6000噸,配套年產470余萬噸廢水需實現"零排放"。尿素生產過程中產生的濃鹽水TDS高達3000~25000 mg/L,含氯化鈉、硫酸鈉及微量有機物,若直接外排將對鄂爾多斯脆弱生態造成毀滅性打擊。
核心挑戰: 濃鹽水量大、組分復雜、沸點升高顯著(>12℃),傳統多效蒸發投資高、運行成本驚人,且產出雜鹽無法資源化,環保與經濟雙重壓力倒逼技術升級。
二、工藝路線:預處理 + 膜濃縮 + MVR + 冷熱耦合分鹽
本項目采用"膜濃縮減量化 + MVR熱法分硝 + 冷凍結晶分鹽"的冷熱耦合工藝,是目前煤化工濃鹽水零排放領域技術集成方案。
工藝流程全景
尿素濃鹽水
│
▼
【預處理單元】
石灰+純堿軟化 → 機械澄清池 → 多介質過濾器 → 鈉床除硬
(硬度降至<100mg/L,濁度<1NTU,COD降至2000-3000mg/L)
│
▼
【膜濃縮單元】
UF超濾(產水率90%,SDI<3)→ 苦咸水RO(回收率70%)→ SWRO濃縮(回收率40%)
濃縮倍數:3.3 × 3 ≈ 10倍
TDS:5000 → 50000 mg/L
│
▼
【MVR蒸發結晶單元】(核心)
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 預熱 → 降膜蒸發(一效/二效/三效)→ 強制循環蒸發結晶 │
│ ├─ 高溫段(100℃):硫酸鈉結晶析出 → 離心 → Na?SO?·10H?O │
│ ├─ 蒸硝母液 → 閃蒸降溫 → 二次蒸汽預熱蒸鹽母液 │
│ └─ 低溫段(50℃):氯化鈉蒸發結晶 → 離心 → NaCl │
│ └─ 雜鹽蒸發釜(0.3t/h)應對水質波動 │
└─────────────────────────────────────────────┘
│
▼
【冷凍結晶單元】(冷熱耦合關鍵)
蒸硝母液降溫至 -2~-5℃ → NaCl·2H?O + Na?SO?·10H?O 混鹽析出
→ 混鹽返回蒸發段 → 母液再濃縮 → NaCl結晶區 → 精鹽
│
▼
【干燥系統】
盤式連續干燥機(熱效率≥65%)→ 成品鹽包裝
│
▼
【出水】→ 回用于生產系統/生態灌溉 → 真正零排放
處理規模:結晶碳酸鈉礦井水深度處理廠
MVR蒸發量40 t/h,鈦材質
總配電量 3600 kW 含壓縮機電耗
噸水運行成本 58.7元/噸(含干燥系統用電) 雜鹽率控制在5~8%
膜濃縮段 UF + 苦咸水RO + SWRO TDS從5000濃縮至50000 mg/L
預處理 石灰純堿軟化 + 活性炭吸附 COD降至2000-3000mg/L,活性炭損耗<5%/次
壓縮機離心式/羅茨式單臺溫升9~20℃,國產20℃/進口9℃
案例實拍

項目合作流程