Description
L'application d'un système de cristallisation par évaporation au traitement des eaux usées d'une usine de purification de gaz naturel doit être analysée en tenant compte du diagramme de phase Na₂SO₄-NaCl-H₂O. La cristallisation par évaporation ne se limite pas à la séparation du sel et de l'eau ; elle exploite également les caractéristiques de solubilité de chaque sel inorganique pour une séparation efficace et progressive au sein du système. Grâce à l'équilibre de phase, cette technologie peut être utilisée non seulement pour le traitement des eaux usées des usines de purification, mais aussi pour celui des eaux de gisements de gaz, des saumures souterraines, des eaux de lacs salés et des eaux usées contenant divers sels inorganiques. Après la séparation de l'eau salée, il est possible de procéder à une séparation plus poussée des sels. Les sels inorganiques séparés peuvent être réutilisés en fonction de leur qualité, ou servir de matières premières chimiques ou encore de sel pour l'élevage. Ce procédé permet ainsi d'atteindre le zéro rejet d'eaux usées et de recycler rationnellement diverses ressources précieuses.
Les eaux usées de la station d'épuration pénètrent d'abord dans l'unité de traitement par osmose inverse. Après une double concentration membranaire, l'eau douce est réutilisée. L'eau concentrée est dirigée vers le bassin de concentration, puis, via la pompe d'alimentation, vers le système de cristallisation par évaporation. Dans ce système, la différence de solubilité entre le Na₂SO₄ et le NaCl entraîne une concentration accrue du liquide par évaporation de l'eau. Le Na₂SO₄ cristallise et précipite préférentiellement pour former une suspension de nitrate. Cette suspension est ensuite acheminée vers le système de déshydratation centrifuge par une pompe à suspension. Après séparation solide-liquide, la liqueur-mère de centrifugation retourne au système de cristallisation par évaporation, et le sel solide est commercialisé comme sel industriel. L'évaporation, conjuguée à la diminution de la teneur en eau, augmente la DCO de l'eau brute, ce qui accroît la viscosité du liquide d'alimentation dans le réservoir d'évaporation et affecte considérablement la cristallisation du sel.
Le matériau d'alimentation du système de cristallisation par évaporation est la saumure provenant du dispositif d'électrodialyse en amont, et la capacité de traitement du système est de 300 m³/j. La durée de production annuelle est de 8 000 heures.
Équipements principaux : unité d'intégration de procédés, unité de compression, unité de stockage d'hydrocarbures mixtes, dispositif d'instrumentation et de contrôle.
Conditions de saumure
Débit : 300 m³/j
pression : 0,4 ~ 0,45 MPa (g)
Température : 20 ~ 50 ℃
Source de saumure : saumure concentrée produite par traitement d'électrodialyse et eaux usées standard après traitement biochimique.
Conditions de production du dispositif
Débit 300 m³/j
pression 0,25 ~ 0,27 MPa (g)
Température ~ 40 ℃
Solide 0,25 t/h
Dimensions maximales hors tout : 30 x 18 x 26 (m)
