公布日：2022.12.27
申請日：2022.11.02
分類號：C02F9/10(2006.01)I;C01D3/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及了一種廢水處理方法，尤其涉及了一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，組成高濃鹽水常溫條件下，TDS大于10%（總?cè)芙庑怨腆w含量大于100g/L），主要成分為大量的鈣離子、鎂離子、鈉離子、鉀離子、氯離子、硫酸根、硝酸根、磷酸根、活性硅、有機(jī)物、懸浮物的鹽水，去除高濃鹽廢水中的硫酸根及硅的含量，過量值配制鋇鹽/鈣鹽溶液，向高濃鹽水中添加配制溶液，本提去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法可同時去除高濃鹽廢水中的硫酸根及硅，能夠穩(wěn)定且有效地提高硫酸根離子及硅的去除效率，大大提高后續(xù)處理單元中結(jié)晶鹽品質(zhì)，能夠大幅減少雜鹽產(chǎn)出量，同時降低項(xiàng)目設(shè)備投資及運(yùn)行成本，以達(dá)到提高產(chǎn)出結(jié)晶鹽純度的目的。
權(quán)利要求書
1.一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，高濃鹽水主要成分為鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、鈉離子（Na+）、鉀離子（K+）、氯離子（Cl-）、硫酸根（SO42-）、硝酸根(NO3-)、磷酸根(PO43-)、活性硅、有機(jī)物、懸浮物的鹽水其特征在于：硫酸根與鋇離子或鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的硫酸鹽沉淀從水中析出,硅不僅可與鋇離子或鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀，還可因共沉淀作用而從水中脫除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，其特征在于：所述的硫酸根與鋇離子或鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，具體方案如下：在反應(yīng)池中泵入反滲透系統(tǒng)所產(chǎn)生的濃水，該濃水為高濃鹽廢水，總?cè)芙庑怨腆w濃度大于100g/L，其中硫酸根含量小于在鹽量總含的20%，活性硅含量小于在鹽量總含的10%；高濃鹽水溫度在5-110℃；向高濃鹽水添加鋇鹽或鈣鹽，充分反應(yīng)后，使反應(yīng)后出水中SO42-含量≤總含鹽量TDS的2%，硅的含量≤300mg/L；（2）在配藥桶中入鋇鹽或鈣鹽及水，在攪拌下使鋇鹽或鈣鹽充分溶解，制成濃度為5-40%的鋇鹽或鈣鹽溶液；（3）將鋇鹽或鈣鹽溶液泵入含高濃鹽廢水的反應(yīng)池中，反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，由攪拌裝置進(jìn)行混合攪拌，使其與高濃鹽水中的硫酸根和活性硅進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-40分鐘；（4）以鋇鹽作為沉淀劑時，沉淀硫酸根所消耗的鋇離子與高濃鹽水中所要去除的硫酸根的摩爾比為(Ba2+)：n(SO42-)=0.8-1.1，沉淀硅所需鋇離子與高濃鹽水中所要除去的硅的摩爾比為n(Ba2+)：n(SiO32-)=0.5-1.0；（5）以鈣鹽作為沉淀劑時，沉淀硅所耗鈣離子與高濃鹽水中所要除去的硅的摩爾比為(Ca2+)：n(SO42-)=0.8-1.3，沉淀硫酸根所耗鈣離子與高濃鹽水中所要除去的硫酸根摩爾比為n(Ca2+)：n(SiO32-)=0.8-1.2；（6）沉淀池中的硫酸根離子與溶液中的Ba2+/Ca2+反應(yīng)生成白色的硫酸鋇/硫酸鈣沉淀鹽水，大幅降低硫酸根離子濃度；（7）反應(yīng)后的高濃鹽水泵入沉淀池中停留1-6h后，再泵入過濾裝置進(jìn)行固液分離，將產(chǎn)生的混合無機(jī)污泥與產(chǎn)水分離；將固液分離后的產(chǎn)水泵入氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，分離所得氯化鈉結(jié)晶鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，其特征在于：所述的鋇鹽作為沉淀劑時，以鋇鹽作為沉淀劑時，沉淀硫酸根離子所耗鋇離子與需要脫除的硫酸根最佳摩爾比為(Ba2+)：n(SO42-)=0.9，沉淀硅所需鋇離子與需要脫除的硅的最佳摩爾比為n(Ba2+)：n(SiO32-)=0.7；以鈣鹽作為沉淀劑時，沉淀硅所需鈣離子與需要去除的硅的最佳摩爾比為(Ca2+)：n(SO42-)=0.8，沉淀硫酸根離子所耗鈣離子與需要去除的硫酸根最佳摩爾比為n(Ca2+)：n(SiO32-)=1.1；鈣鹽或鋇鹽沉淀劑不限于含鋇或鈣的藥劑干粉或其與水混合形成的液體或懸濁液；添加沉淀劑的位置在高濃鹽水進(jìn)水泵吸水管/反應(yīng)池進(jìn)水管/反應(yīng)池內(nèi)；高濃鹽水與沉淀劑反應(yīng)時，反應(yīng)最佳溫度為40℃。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，本提去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法可同時去除高濃鹽廢水中的硫酸根及硅，能夠穩(wěn)定且有效地提高硫酸根離子及硅的去除效率，大大提高后續(xù)處理單元中結(jié)晶鹽品質(zhì)，能夠大幅減少雜鹽產(chǎn)出量，同時降低項(xiàng)目設(shè)備投資及運(yùn)行成本，以達(dá)到提高產(chǎn)出結(jié)晶鹽純度的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種去除高濃鹽廢水中硫酸根及硅的處理方法，根據(jù)硫酸根與鋇離子或鈣離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成相應(yīng)的硫酸鹽沉淀從水中析出（見離子反應(yīng)式（1）、（3））,硅不僅可與鋇離子或鈣離子發(fā)生反應(yīng)生成沉淀（見離子反應(yīng)式（2）、（4）），還可因共沉淀作用而從水中脫除,該法可穩(wěn)定且有效地提高硫酸根離子及硅的去除效率，大大提高蒸發(fā)結(jié)晶后氯化鈉結(jié)晶鹽的品質(zhì)，使其滿足資源化利用的要求。
高濃鹽水與添加的沉淀劑所發(fā)生的離子反應(yīng)式如下：SO42-+Ba2+=BaSO4↓（1）SiO32-+Ba2+=BaSiO3↓（2）SO42-+Ca2+=CaSO4↓（3）SiO32-+Ca2+=CaSiO3↓（4）具體方案如下：（1）在反應(yīng)池中泵入反滲透系統(tǒng)所產(chǎn)生的濃水，該濃水為高濃鹽廢水，總?cè)芙庑怨腆w濃度大于100g/L，其中硫酸根含量小于在鹽量總含的20%，活性硅含量小于在鹽量總含的10%；高濃鹽水溫度在5-110℃；向高濃鹽水添加鋇鹽或鈣鹽，充分反應(yīng)后，使反應(yīng)后出水中SO42-含量≤總含鹽量TDS的2%，硅的含量≤300mg/L；（2）在配藥桶中加入鋇鹽或鈣鹽及水，在攪拌下使鋇鹽或鈣鹽充分溶解，制成濃度為5-40%的鋇鹽或鈣鹽溶液；（3）將鋇鹽或鈣鹽溶液泵入含高濃鹽廢水的反應(yīng)池中，反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，由攪拌裝置進(jìn)行混合攪拌，使其與高濃鹽水中的硫酸根和活性硅進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)時間為15-40分鐘；（4）以鋇鹽作為沉淀劑時，沉淀硫酸根所消耗的鋇離子與高濃鹽水中所要去除的硫酸根的摩爾比為(Ba2+)：n(SO42-)=0.8-1.1，沉淀硅所需鋇離子與高濃鹽水中所要除去的硅的摩爾比為n(Ba2+)：n(SiO32-)=0.5-1.0；（5）以鈣鹽作為沉淀劑時，沉淀硅所耗鈣離子與高濃鹽水中所要除去的硅的摩爾比為(Ca2+)：n(SO42-)=0.8-1.3，沉淀硫酸根所耗鈣離子與高濃鹽水中所要除去的硫酸根摩爾比為n(Ca2+)：n(SiO32-)=0.8-1.2；（6）沉淀池中的硫酸根離子與溶液中的Ba2+/Ca2+反應(yīng)生成白色的硫酸鋇/硫酸鈣沉淀鹽水，大幅降低硫酸根離子濃度；（7）反應(yīng)后的高濃鹽水泵入沉淀池中停留1-6h后，再泵入過濾裝置進(jìn)行固液分離，將產(chǎn)生的混合無機(jī)污泥與產(chǎn)水分離；將固液分離后的產(chǎn)水通過水泵泵入氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，分離所得氯化鈉結(jié)晶鹽。
進(jìn)一步說明高濃鹽水指常溫（15-30℃）條件下，總?cè)芙庑怨腆w含量大于100g/L（TDS大于10%），主要成分為鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）、鈉離子（Na+）、鉀離子（K+）、氯離子（Cl-）、硫酸根（SO42-）、硝酸根(NO3-)、磷酸根(PO43-)、活性硅、有機(jī)物、懸浮物的鹽水；以鋇鹽作為沉淀劑時，沉淀硫酸根離子所耗鋇離子與需要脫除的硫酸根最佳摩爾比為(Ba2+)：n(SO42-)=0.9，沉淀硅所需鋇離子與需要脫除的硅的最佳摩爾比為n(Ba2+)：n(SiO32-)=0.7；以鈣鹽作為沉淀劑時，沉淀硅所需鈣離子與需要去除的硅的最佳摩爾比為(Ca2+)：n(SO42-)=0.8，沉淀硫酸根離子所耗鈣離子與需要去除的硫酸根最佳摩爾比為n(Ca2+)：n(SiO32-)=1.1；鈣鹽或鋇鹽沉淀劑不限于含鋇或鈣的藥劑干粉或其與水混合形成的液體或懸濁液；添加沉淀劑的位置在高濃鹽水進(jìn)水泵吸水管/反應(yīng)池進(jìn)水管/反應(yīng)池內(nèi)；高濃鹽水與沉淀劑反應(yīng)時，反應(yīng)最佳溫度為40℃；高濃鹽水進(jìn)行氯化鈉分鹽過程中，采用鋇鹽或鈣鹽除去高濃鹽水中的硫酸根及活性硅，使成品氯化鈉結(jié)晶鹽能滿足工業(yè)鹽精制鹽標(biāo)準(zhǔn)，降低雜鹽產(chǎn)率，同時提高經(jīng)濟(jì)效益。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：相對于納濾膜分鹽系統(tǒng)，對進(jìn)水的要求較低，故無需復(fù)雜的前處理系統(tǒng)，系統(tǒng)操作簡單，投加的藥劑經(jīng)濟(jì)可得，除硅及硫酸根效果穩(wěn)定且高效，出水經(jīng)過后續(xù)的工藝段處理，可提純出滿足行業(yè)回用標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶鹽，同時可降低雜鹽排出量，創(chuàng)造一定的經(jīng)濟(jì)價值，具有簡單的加藥、沉淀、過濾的特點(diǎn)。
（發(fā)明人：曾祥東;梁嘉晉）
