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新材料行业全流程废水近零排放(ZLD)与硫酸钠高值资源化利用工程总承包-1

新材料行业全流程废水近零排放(ZLD)与硫酸钠高值资源化利用工程总承包

处理规模:高盐工艺浓水处理量 600 m³/h(运行时间8400h/年)。来水水质痛点:该股水主要来自三元前驱体(镍钴锰)合成工序的母液洗涤水及车间地面冲洗水。TDS(溶解性总固体):10,000 ~

  • 配套产品:设计-采购-施工总承包(EPC)
  • 项目地址:江苏常州
  • 所属行业:新材料

项目概况

处理规模:高盐工艺浓水处理量 600 m³/h(运行时间8400h/年)。


来水水质痛点:该股水主要来自三元前驱体(镍钴锰)合成工序的母液洗涤水及车间地面冲洗水。


TDS(溶解性总固体):10,000 ~ 15,000 mg/L(以硫酸钠为主要成分);


COD(化学需氧量):300 ~ 500 mg/L(含有残余的络合剂如EDTA、柠檬酸及少量NMP溶剂);


氨氮(NH₃-N):150 ~ 250 mg/L;


特征重金属:含微量溶解态的Ni²⁺、Co²⁺、Mn²⁺(总量约 5~15 mg/L),生物毒性强。


核心目标:实现液体零排放,且必须从高浓盐水中提取出符合 《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)Ⅰ类一等品 标准的元明粉,杜绝产

生杂盐危废。

定制解决方案

针对来水高氨氮、络合态重金属、硫酸钠易低温结疤的三大难题,我们摒弃了传统单一蒸发工艺,采用 “精准除重-脱氮除碳-膜热耦合-冷

法精制” 四级工艺包:


第一级:定向除重与高级氧化(保障膜安全)

采用两级化学沉淀:一级加碱(pH调控)配合重捕剂,沉淀大部分游离金属离子;二级采用芬顿(Fenton)氧化,破络并降解EDTA/柠檬

酸,将络合态重金属彻底释放并沉淀去除,确保出水中总重金属<0.5 mg/L。


后端设置臭氧催化氧化(O₃/H₂O₂组合),将剩余难降解大分子有机物矿化,降低COD对后续超滤/反渗透膜的有机污染风险。


第二级:氨氮回收与膜法高倍浓缩(节能核心)


利用蒸汽汽提脱氨工艺,将废水中的氨氮以15%~20%浓度的硫酸铵溶液形式回收(可作为副产品外售给复合肥厂),同时大幅降低后续

结晶盐的氮杂质含量。


脱氨出水进入超高压反渗透(HPRO)系统,将TDS浓缩至 80,000 mg/L以上,系统整体水回收率≥95%,大幅缩小蒸发结晶单元的规模。


第三级:冷法结晶分盐与热法精制(创新工艺)


针对硫酸钠体系,区别于常规全热法蒸发,本项目采用“MVR热浓缩 + 冷冻结晶”耦合工艺:


浓盐水先经MVR蒸发浓缩至接近饱和状态;


利用硫酸钠溶解度在低温环境下急剧下降的特性,转入冷冻结晶单元(控制温度在0~5℃),选择性析出高纯度的十水硫酸钠(芒硝)晶体;


芒硝晶体经离心分离后,进入热熔融精制罐,脱水重结晶制得无水硫酸钠(元明粉),纯度极高;冷冻母液则回流至前端干化系统,确保无

液态外排。

项目运行成效和优势

环境成效(硬指标):


废水减排:年处理高盐工艺废水约 504万吨,实现厂区生产废水零外排。


资源回收:年产高品质元明粉(Na₂SO₄纯度≥99.0%)约 3.5万吨,全部作为园区周边日化、玻璃制造企业的优质工业原料外售,彻底消

除了传统蒸发混盐沦为危废的处置痛点(节省危废处置费约1800万元/年)。


运行能耗:得益于“高倍膜浓缩+冷冻结晶”大幅降低热蒸发水量,综合吨水处理电耗仅为 11.8 kW·h/m³,较同类全热法工艺节能 22%。


核心优势(EPC总包能力体现):


产品纯度高且稳定:针对新材料废水残留微量重金属和有机物的特性,设计活性炭深度脱色及离子交换抛光旁路系统,确保最终硫酸钠白

度≥85,满足高端洗涤行业原料要求,售价较普通工业盐高出30%以上。


抗结疤与长周期运行:冷冻结晶环节通过晶种循环防垢技术,有效避免硫酸钠在换热器壁面沉积。同时,MVR压缩机采用可变频钛合金

叶轮,应对来水波动,确保年运行时长≥8000小时,满足新材料企业连续化生产需求。


极简运维与智能化:全厂DCS一键启停,并结合AI算法精准预测膜清洗周期和冷冻结晶排料时机,项目投运后,现场仅需配置6名操作

人员(四班三倒),比传统同规模“热法蒸发+杂盐固化”项目节省人力45%。

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