焦化废水零排放的核心工艺

焦化废水是在煤炭高温干馏、煤气净化及化学产品精制过程中产生的。该废水中含有多种污染物，如酚类、氨氮、氰化物、苯系物、吡啶、噻吩和喹啉等，种类繁多。这些污染物浓度高、色度深、毒性大，且化学性质稳定，因此焦化废水属于典型的难降解有机废水。经预处理、生化及膜浓缩处理后，废水中无机盐分与难降解有机物浓度提升。传统处理方法难以去除这些盐分，而蒸发结晶技术通过加热蒸发水分，分离并浓缩固体盐分，部分实现资源化回收，达成废水零排放循环利用。

焦化废水蒸发结晶分盐系统由五大核心组件构成：板式MVR强制循环蒸发器、十水硝冷冻结晶器、硫酸钠MVR蒸发结晶器、氯化钠MVR蒸发结晶器以及杂盐蒸发结晶系统。

板式MVR强制循环技术

MVR技术基于热泵原理，通过压缩蒸发器产生的二次蒸汽，提升其温度和压力，再将这些蒸汽作为热源重新加热蒸发器中的物料。该技术省去了外来蒸汽的使用，因此具有显著的节能效果。对于蒸汽供应不足或电价较低的企业，MVR技术是一个理想的选择。料液在泵的作用下强制循环流动，产品和加热介质在各自的相应通道内呈逆流流动，规定的板间距和特制板型产生强烈的湍流，具有极高的传热效率，从而使料液中的水分迅速蒸发。这种强制循环的方式确保了料液在蒸发器内均匀受热，避免了局部过热或结垢的问题，大大提高了蒸发效率。

板式强制循环MVR蒸发器主要由加热器、分离器、强制循环泵等组成。物料在换热器的换热管内被换热管外的蒸汽加热，温度升高后在循环泵作用下上升到分离器中。在分离器内，由于物料静压下降使物料发生蒸发，产生二次蒸汽并从物料中溢出。物料被浓缩产生过饱和而使结晶生长，解除过饱和的物料进入强制循环泵，再次进入换热器进行循环蒸发浓缩或浓缩结晶。晶浆则从循环管路中用出料泵输出。因此，对于废水的浓缩过程，选择板式MVR强制循环器，它具有占地面积小、节能、设备投资成本低等优点。

十水硝冷冻结晶与MVR硫酸钠蒸发结晶

冷冻脱硝技术是一种处理高盐废水的新方法。它利用了无机盐在不同物质中溶解度的差异，通过控制温度来析出十水硝(Na2SO4·10H2O)。冷冻温度对硫酸钠产品的收率和装置能耗等方面都有显著影响。结合相关的硫酸钠冷冻研究和实际工程案例，在-5℃到0℃的温度范围内进行冷冻结晶，可以直接析出十水硝，然后将冷冻上清液送至氯化钠结晶系统。

为了获得高纯度的氯化钠单盐，同时利用十水硝作为不稳定水合物的特性，通过加热十水硝使其溶解，得到饱和的硫酸钠溶液。该溶液随后进入MVR硫酸钠蒸发系统，在那里硫酸钠固体析出，经过离心脱水和干燥处理，最终制得符合产品质量要求的硫酸钠。

MVR氯化钠蒸发结晶与杂盐蒸发结晶

冷冻上清液中含有高浓度的NaCl以及更高含量的COD，同时还有少量的Na2SO4。在废水浓缩过程中，超过90%的COD都集中在冷冻上清液中。根据物料平衡计算，为了控制氯化钠产品的质量，需要外排大量的母液；为了控制母液的外排量，同时尽可能减少COD在系统内的循环，需要将本应外排的这部分母液继续浓缩至结晶出杂盐，然后将杂盐回溶在系统内循环使用。

蒸发结晶分盐技术是焦化废水零排放的有效途径。选用一个值得信赖的处理技术，不仅能达成节约能源、减少污染的目的，也是达到废水零排放和资源化目标的有效方法。