公布日：2022.12.23
申請(qǐng)日：2022.10.20
分類號(hào)：C02F9/10(2006.01)I;C02F5/06(2006.01)I;C01D7/22(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/28(2006.01)N;
C02F1/58(2006.01)N;C02F1/60(2006.01)N;C02F1/42(2006.01)N;C02F1/04(2006.01)N;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/14(2006.01)N;
C02F101/34(2006.01)N;C02F101/32(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種針對(duì)高含鹽廢水的鹽轉(zhuǎn)化零排系統(tǒng)，系統(tǒng)包括用于對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行前序處理的前處理模塊，NF分離模塊將前處理模塊處理后的高含鹽廢水進(jìn)行溶質(zhì)分離以獲得高純度的氯化鈉和硫酸鈉，鹽轉(zhuǎn)化模塊可將氯化鈉和硫酸鈉分別轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉和銨鹽；前處理模塊、NF分離模塊、鹽轉(zhuǎn)化模塊的綜合聯(lián)用能夠消除高含鹽廢水中非目標(biāo)鹽類物質(zhì)、有機(jī)污染物及其它雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝效能的影響，獲得符合市場(chǎng)需求的高價(jià)值產(chǎn)品；固液回收處理模塊能夠?qū)F分離模塊的處理母液進(jìn)行部分回收利用并將剩余廢料進(jìn)行焚燒處理，實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程中的廢水廢渣零排。
權(quán)利要求書
1.一種針對(duì)高含鹽廢水的鹽轉(zhuǎn)化零排系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括前處理模塊(100)、NF分離模塊(200)和鹽轉(zhuǎn)化模塊(300)，其中，所述前處理模塊(100)用于對(duì)所述高含鹽廢水進(jìn)行前序處理，所述前序處理至少包括調(diào)節(jié)均和處理、除硬處理、有機(jī)物氧化處理、活性吸附處理、膜處理和除氟硅處理中的一項(xiàng)或多項(xiàng)；所述前處理模塊(100)通過(guò)有機(jī)結(jié)合的所述前序處理來(lái)去除所述高含鹽廢水中的非目標(biāo)物質(zhì)，其中，所述有機(jī)結(jié)合的所述前序處理是通過(guò)所述調(diào)節(jié)均和處理、所述除硬處理、所述有機(jī)物氧化處理、所述活性吸附處理、所述膜處理和所述除氟硅處理中的若干項(xiàng)以優(yōu)選級(jí)數(shù)和優(yōu)選順序進(jìn)行組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所述非目標(biāo)物質(zhì)至少包括所述高含鹽廢水中除氯化鈉、硫酸鈉以外的其它組分；在所述高含鹽廢水中的所述非目標(biāo)物質(zhì)被所述前處理模塊(100)清除后，所述高含鹽廢水進(jìn)入所述NF分離模塊(200)進(jìn)行溶質(zhì)分離，分離產(chǎn)物在提取后分別進(jìn)入所述鹽轉(zhuǎn)化模塊(300)進(jìn)行鹽的轉(zhuǎn)化以獲得碳酸氫鈉和銨鹽產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述NF分離模塊(200)用于將所述前處理模塊(100)處理后的所述高含鹽廢水進(jìn)行溶質(zhì)分離，在工作壓力驅(qū)動(dòng)下，所述NF分離模塊(200)基于NF膜的設(shè)定尺寸將氯化鈉和硫酸鈉分離，使得所述NF分離模塊(200)輸出主要包含氯化鈉的NF鹽側(cè)出水和NF硝側(cè)濃水，對(duì)NF鹽側(cè)出水和NF硝側(cè)濃水進(jìn)行處理以獲得硫酸鈉和氯化鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述鹽轉(zhuǎn)化模塊(300)包括用于將氯化鈉和硫酸鈉分別轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉和銨鹽的復(fù)分解單元(301)，在所述復(fù)分解單元(301)通入二氧化碳和氨水的情況下，所述復(fù)分解單元(301)基于碳酸氫根和銨根的同離子效應(yīng)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，使得溶液中產(chǎn)生的碳酸氫鈉和銨鹽能夠基于不同條件下的多項(xiàng)結(jié)晶溶解平衡關(guān)系被分別提取出來(lái)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前處理模塊(100)包括用于對(duì)所述高含鹽廢水進(jìn)行調(diào)控的調(diào)節(jié)均和池(101)，所述調(diào)節(jié)均和池(101)設(shè)置有渦旋裝置和調(diào)控裝置，所述渦旋裝置通過(guò)在所述調(diào)節(jié)均和池(101)產(chǎn)生渦旋的方式維持所述調(diào)節(jié)均和池(101)內(nèi)各處的所述高含鹽廢水物化參數(shù)與各項(xiàng)平均值之間的最大差值保持在設(shè)定范圍，所述調(diào)控裝置控制的物化參數(shù)包括溫度、總?cè)芙夤腆w物。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前處理模塊(100)包括用于對(duì)所述高含鹽廢水中不同組分進(jìn)行分離處理的膜處理單元，所述膜處理單元包括超濾單元(104)和高壓反滲透單元(108)，其中，在施加壓力的情況下，所述超濾單元(104)基于預(yù)設(shè)的膜尺寸允許溶劑和小分子溶質(zhì)通過(guò)以過(guò)濾其中的大分子物質(zhì)；所述高壓反滲透單元(108)基于施加在高濃度側(cè)的壓力和預(yù)設(shè)的膜尺寸允許溶劑從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)轉(zhuǎn)移以實(shí)現(xiàn)溶劑的提取和高濃度側(cè)的濃縮富集。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述前處理模塊(100)包括用于去除所述高含鹽廢水中硬水離子的除硬單元，所述除硬單元由第一除硬單元(102)和第二除硬單元(109)組成，其中，所述第一除硬單元(102)基于加藥單元(103)導(dǎo)入的除硬劑對(duì)所述高含鹽廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀除硬，所述第二除硬單元(109)基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)一步去除化學(xué)沉淀法未能去除的硬水離子；所述前處理模塊(100)包括用于對(duì)所述高含鹽廢水中有機(jī)物進(jìn)行氧化處理的氧化單元，所述氧化單元包括第一氧化單元(105)和第二氧化單元(110)，其中，所述第一氧化單元(105)基于加藥單元(103)投入的氧化劑對(duì)所述高含鹽廢水中的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解處理，所述第二氧化單元(110)基于加藥單元(103)投入的氧化劑和催化劑對(duì)其中的有機(jī)物進(jìn)行催化氧化處理；所述前處理模塊(100)包括用于對(duì)所述高含鹽廢水中雜質(zhì)進(jìn)行吸附處理的吸附單元，所述吸附單元包括第一吸附單元(106)和第二吸附單元(111)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，經(jīng)所述前處理模塊(100)處理后的所述高含鹽廢水排入NF單元(201)，所述NF單元(201)工作壓力設(shè)定為5-30bar，膜尺寸設(shè)置為1-2nm，在工作壓力驅(qū)動(dòng)下，所述NF單元(201)基于膜尺寸將所述高含鹽廢水中的SO42+和Cl-分離，使得Cl-、大部水分子和部分Na+離子透過(guò)NF膜而形成主要包含氯化鈉的NF鹽側(cè)出水，而NF膜施壓側(cè)的SO42+和部分Na+留下而形成主要包含硫酸鈉的NF硝側(cè)濃水。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述NF分離模塊(200)包括鹽側(cè)膜濃縮單元(204)和硝料液蒸發(fā)單元(202)，其中，所述鹽側(cè)膜濃縮單元(204)在反滲透膜的作用下將所述NF鹽側(cè)出水制備為鹽側(cè)濃縮液，所述鹽側(cè)濃縮液排入鹽蒸發(fā)單元(205)以獲得氯化鈉晶體和混鹽母液，將氯化鈉晶體輸送至氯化鈉分離單元(206)進(jìn)行細(xì)化并重新溶解以形成高純度的氯化鈉溶液；所述硝料液蒸發(fā)單元(202)基于蒸發(fā)結(jié)晶作用得到硫酸鈉晶體和混鹽母液，將硫酸鈉晶體輸送至硫酸鈉分離單元(203)進(jìn)行細(xì)化并重新溶解以形成高純度的硫酸鈉溶液。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括固液回收處理模塊(400)，所述固液回收處理模塊(400)將所述NF分離模塊(200)提取氯化鈉和硫酸鈉后的混鹽母液進(jìn)行二次蒸發(fā)結(jié)晶，回收其中的氯化鈉和硫酸鈉，將包含危廢雜鹽的雜鹽母液進(jìn)行干化、焚燒處理；所述固液回收處理模塊(400)還包括混鹽母液?jiǎn)卧?401)，將所述鹽蒸發(fā)單元(205)和所述硝料液蒸發(fā)單元(202)蒸發(fā)結(jié)晶后剩余的所述混鹽母液集中至所述混鹽母液?jiǎn)卧?401)，對(duì)所述混鹽母液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，使得其中的氯化鈉和硫酸鈉析出，過(guò)濾獲得氯化鈉硫酸鈉混鹽和雜鹽母液，將氯化鈉硫酸鈉混鹽輸送至混鹽回溶單元(403)以形成混鹽溶液并重新投入至所述NF單元(201)，與所述前處理模塊(100)處理后的高含鹽廢水混合以循環(huán)處理。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1至9之一所述的系統(tǒng)，其特征在于，蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備包括結(jié)晶器(501)，所述結(jié)晶器(501)從上至下被構(gòu)造為混流區(qū)(502)、引流區(qū)(503)和沉降區(qū)(507)，所述結(jié)晶器(501)包括用以區(qū)分上述三個(gè)區(qū)域的外殼(512)，所述外殼(512)的底部(509)設(shè)有引流管(504)，其中，所述引流管(504)被構(gòu)造為具備至少一個(gè)擴(kuò)散區(qū)間(517)和一個(gè)渦流區(qū)間(518)的非直筒結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所提出的至少一部分不足之處，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N針對(duì)高含鹽廢水的鹽轉(zhuǎn)化零排系統(tǒng)，系統(tǒng)包括前處理模塊、NF分離模塊和鹽轉(zhuǎn)化模塊，其中，前處理模塊用于對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行前序處理，前序處理至少包括調(diào)節(jié)均和處理、除硬處理、有機(jī)物氧化處理、活性吸附處理、膜處理和除氟硅處理中的一項(xiàng)或多項(xiàng)；前處理模塊通過(guò)有機(jī)結(jié)合的前序處理來(lái)去除高含鹽廢水中的非目標(biāo)物質(zhì)，其中，有機(jī)結(jié)合的前序處理是通過(guò)調(diào)節(jié)均和處理、除硬處理、有機(jī)物氧化處理、活性吸附處理、膜處理和除氟硅處理中的若干項(xiàng)以優(yōu)選級(jí)數(shù)和優(yōu)選順序進(jìn)行組合的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，非目標(biāo)物質(zhì)至少包括高含鹽廢水中除氯化鈉、硫酸鈉以外的其它組分，例如其它鹽類、有機(jī)物、膠體和雜質(zhì)等。
在高含鹽廢水中的非目標(biāo)物質(zhì)被前處理模塊清除后，高含鹽廢水進(jìn)入NF分離模塊進(jìn)行溶質(zhì)分離，分離產(chǎn)物在提取后分別進(jìn)入鹽轉(zhuǎn)化模塊進(jìn)行鹽的轉(zhuǎn)化以獲得碳酸氫鈉和銨鹽產(chǎn)品。
優(yōu)選級(jí)數(shù)是指前序處理中的調(diào)節(jié)均和處理、除硬處理、有機(jī)物氧化處理、活性吸附處理、膜處理和除氟硅處理可根據(jù)工藝特點(diǎn)分別設(shè)定為二級(jí)處理模式或是更多級(jí)的處理模式，且同一處理方式的各級(jí)處理可分別針對(duì)非目標(biāo)物質(zhì)的不同范圍或不同種類；優(yōu)選順序是指各處理方式的不同級(jí)以特定順序進(jìn)行組合，使得優(yōu)選級(jí)數(shù)和優(yōu)選順序的有機(jī)結(jié)合能夠形成多層次、有交叉的前需處理。例如膜處理可包括第一級(jí)微濾、第二級(jí)超濾，第三級(jí)反滲透，使得膜處理的物質(zhì)尺寸由大到��；除硬處理可包括第一級(jí)化學(xué)沉淀除硬和第二級(jí)離子交換樹(shù)脂除硬，第一級(jí)化學(xué)沉淀除硬可設(shè)置在第一級(jí)微濾和第二級(jí)超濾之間，第二級(jí)離子交換樹(shù)脂除硬可設(shè)置在第三級(jí)反滲透之后，使得各處理方式交叉進(jìn)行以保證前序處理的效果。
優(yōu)選地，NF分離模塊用于將前處理模塊處理后的高含鹽廢水進(jìn)行溶質(zhì)分離，在工作壓力驅(qū)動(dòng)下，NF分離模塊基于NF膜的設(shè)定尺寸將氯化鈉和硫酸鈉分離，使得NF分離模塊輸出主要包含氯化鈉的NF鹽側(cè)出水和NF硝側(cè)濃水，對(duì)NF鹽側(cè)出水和NF硝側(cè)濃水進(jìn)行處理以獲得硫酸鈉和氯化鈉。
優(yōu)選地，鹽轉(zhuǎn)化模塊包括用于將氯化鈉和硫酸鈉分別轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉和銨鹽的復(fù)分解單元，在復(fù)分解單元通入二氧化碳和氨水的情況下，復(fù)分解單元基于碳酸氫根和銨根的同離子效應(yīng)發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，使得溶液中產(chǎn)生的碳酸氫鈉和銨鹽能夠基于不同條件下的多項(xiàng)結(jié)晶溶解平衡關(guān)系被分別提取出來(lái)。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)沒(méi)有對(duì)高含鹽廢水中非目標(biāo)鹽類物質(zhì)、有機(jī)污染物及其它影響產(chǎn)品質(zhì)量和工藝效能的雜質(zhì)進(jìn)行有效綜合處理的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)岢龅那疤幚砟K能夠針對(duì)高含鹽廢水中的非目標(biāo)鹽類、有機(jī)污染物和其它雜質(zhì)進(jìn)行有效去除，例如膠體等不溶雜質(zhì)，Ca2+、Mg2+離子，Si、F類化合物以及苯酚、多環(huán)芳香烴等有機(jī)污染物。經(jīng)前序處理后的高含鹽廢水僅保留主要包括SO42+、Cl-、Na+等離子的鹽類，為后續(xù)工藝對(duì)工業(yè)鹽的分離和提取提供有利的物理化學(xué)條件。前序處理中可以將多種處理模式進(jìn)行有機(jī)組合以適應(yīng)不同來(lái)源的高含鹽廢水，例如，針對(duì)煤化工高含鹽廢水，其中的有機(jī)物和雜質(zhì)含量較高，且高含鹽廢水水質(zhì)水量存在波動(dòng)，則首先將高含鹽廢水進(jìn)行調(diào)節(jié)均和處理以獲得復(fù)合工藝參數(shù)且保持穩(wěn)定得初始高含鹽廢水，將膜尺寸較大的膜處理工藝設(shè)置在前以進(jìn)行初步篩濾。
前序處理中，在各處理方法僅設(shè)置單級(jí)處理的情況下，系統(tǒng)無(wú)法基于差別層次的處理工藝對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行分段或分級(jí)處理，不利于達(dá)成良好的處理效果，且某項(xiàng)前序處理后，后續(xù)處理工藝會(huì)引入新的處理藥劑，導(dǎo)致處理效果大打折扣。因此，將調(diào)節(jié)均和處理、除硬處理、有機(jī)物氧化處理、活性吸附處理、膜處理和除氟硅處理中的若干項(xiàng)以優(yōu)選級(jí)數(shù)和優(yōu)選順序的方式進(jìn)行組合，降低有機(jī)物和雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和工藝效能的影響，增加前處理模塊的處理能力和處理質(zhì)量，例如除硬處理可以先后設(shè)置化學(xué)沉淀除硬和樹(shù)脂除硬以有效去除高含鹽廢水中的硬水離子。
NF分離模塊基于NF膜介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)高含鹽廢水中鹽質(zhì)分離，NF膜基于膜的選擇性分離實(shí)現(xiàn)料液中不同組分的分離，該過(guò)程屬于物理過(guò)程，不需要發(fā)生相的變化或添加助劑。納濾膜(NF)的孔徑在1nm以上，一般1-2nm，由于孔徑大概在1nm左右，所以被稱為納濾膜。通常采用聚酰胺材質(zhì)制成，過(guò)濾能力介于超濾和反滲透之間，能夠有效去除水中的有機(jī)物、色度、硬度以及去除部分的溶解性鹽等雜質(zhì)。
經(jīng)前處理模塊處理后的高含鹽廢水被NF分離模塊分離為NF硝側(cè)濃水和NF鹽側(cè)出水，其中，NF硝側(cè)濃水中主要包含硫酸鈉等鹽類，NF鹽側(cè)出水主要包括氯化鈉等鹽類，可通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶等方式實(shí)現(xiàn)工業(yè)鹽硫酸鈉和氯化鈉的分別提取。鹽轉(zhuǎn)化模塊用于將低價(jià)值工業(yè)鹽轉(zhuǎn)化為高價(jià)值工業(yè)鹽，將工業(yè)鹽硫酸鈉和氯化鈉分別投入鹽轉(zhuǎn)化模塊中，加入氨水并通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)獲得碳酸銨溶液，使得氯化鈉/硫酸鈉分別與碳酸銨基于復(fù)分解反應(yīng)生成碳酸氫鈉和銨鹽等高價(jià)值的鹽類，進(jìn)一步可以獲取碳酸鈉。
優(yōu)選地，系統(tǒng)還包括固液回收處理模塊，固液回收處理模塊將NF分離模塊提取氯化鈉和硫酸鈉后的混鹽母液進(jìn)行二次蒸發(fā)結(jié)晶，回收其中的氯化鈉和硫酸鈉，將包含危廢雜鹽的雜鹽母液進(jìn)行干化、焚燒處理。固液回收處理模塊用于對(duì)流程中產(chǎn)生的部分蒸發(fā)余液和固體進(jìn)行處理，工業(yè)鹽氯化鈉和硫酸鈉的蒸發(fā)結(jié)晶提取過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)余液，蒸發(fā)余液中包含少量的氯化鈉和硫酸鈉，以及其它雜鹽，其中的氯化鈉和硫酸鈉存在循環(huán)利用價(jià)值，將氯化鈉和硫酸鈉提取處理后的混鹽母液進(jìn)行再次蒸發(fā)結(jié)晶以獲得主要包含氯化鈉和硫酸鈉的混鹽和包含其他雜鹽的雜鹽母液，并將混鹽回溶以循環(huán)處理，同時(shí)，對(duì)雜鹽母液進(jìn)行干化處理得到雜鹽固體，將雜鹽固體投入負(fù)壓焚燒爐進(jìn)行后續(xù)處理。
優(yōu)選地，前處理模塊包括用于對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行調(diào)控的調(diào)節(jié)均和池，調(diào)節(jié)均和池設(shè)置有渦旋裝置和調(diào)控裝置，渦旋裝置通過(guò)在調(diào)節(jié)均和池產(chǎn)生渦旋的方式維持調(diào)節(jié)均和池內(nèi)各處的高含鹽廢水物化參數(shù)與各項(xiàng)平均值之間的最大差值保持在設(shè)定范圍，調(diào)控裝置控制的物化參數(shù)可以包括溫度、總?cè)芙夤腆w物，從而能夠?qū)⑦M(jìn)入下一階段的高含鹽廢水的物化參數(shù)維持在與后續(xù)工藝處理相匹配的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，前處理模塊包括用于去除高含鹽廢水中硬水離子的除硬單元，除硬單元由第一除硬單元和第二除硬單元組成，其中，第一除硬單元基于加藥單元導(dǎo)入的除硬劑對(duì)高含鹽廢水進(jìn)行化學(xué)沉淀除硬，第二除硬單元基于陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)一步去除化學(xué)沉淀法未能去除的硬水離子�；瘜W(xué)沉淀法和陽(yáng)離子交換樹(shù)脂法的分段聯(lián)用可以有效去除高含鹽廢水中的硬水離子，且第一除硬單元適用于前期硬水離子含量較高的情況，可減少后續(xù)第二除硬單元的處理量，增加陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的使用周期。
優(yōu)選地，前處理模塊包括用于對(duì)高含鹽廢水中不同組分進(jìn)行分離處理的膜處理單元，膜處理單元包括超濾單元和高壓反滲透單元，其中，在施加壓力的情況下，超濾單元基于預(yù)設(shè)的膜尺寸允許溶劑和小分子溶質(zhì)通過(guò)以過(guò)濾其中的大分子物質(zhì)；高壓反滲透單元基于施加在高濃度側(cè)的壓力和預(yù)設(shè)的膜尺寸允許溶劑從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)轉(zhuǎn)移，可實(shí)現(xiàn)溶劑的提取和高濃度側(cè)的濃縮富集。
超濾單元使用的超濾膜(UF)孔徑通常在1-100nm之間，分子截留量范圍在1000-500000之間，通常使用醋酸纖維素類、醋酸纖維素酯類、聚乙烯類、聚砜類及聚酰胺類等高分子材料制成，能夠過(guò)濾水中的膠體、蛋白質(zhì)、微生物和大分子有機(jī)物等雜質(zhì)；高壓反滲透單元使用的反滲透膜(RO)的孔徑在0.1nm-0.7nm之間，截留大于0.0001微米的物質(zhì)，反滲透膜通常使用醋酸纖維素、聚酰胺或者使用兩種以上的材質(zhì)制成的半透膜，能夠有效過(guò)濾原水中的溶解鹽類、膠體、微生物、有機(jī)物等雜質(zhì)。關(guān)于膜處理的運(yùn)行壓力：反滲透膜工作壓力比其他膜元件要高，通常在12-70bar之間；超濾膜的運(yùn)行壓力為1-7bar；納濾膜的運(yùn)行壓力為3.5-30bar；微濾膜的運(yùn)行壓力為0.7-7bar。關(guān)于膜處理孔徑大�。悍礉B透膜的孔徑是這幾種膜元件中最小的，如按照孔徑大小進(jìn)行排序則反滲透膜<納濾膜<超濾膜5-30bar，膜尺寸設(shè)置為1-2nm，在工作壓力驅(qū)動(dòng)下，NF單元基于膜尺寸將高含鹽廢水中的SO42+和Cl-分離，使得Cl-、大部水分子和部分Na+離子透過(guò)NF膜而形成主要包含氯化鈉的NF鹽側(cè)出水，而NF膜施壓側(cè)的SO42+和部分Na+留下而形成主要包含硫酸鈉的NF硝側(cè)濃水。
優(yōu)選地，NF分離模塊包括鹽側(cè)膜濃縮單元和硝料液蒸發(fā)單元，其中，鹽側(cè)膜濃縮單元在反滲透膜的作用下將NF鹽側(cè)出水制備為鹽側(cè)濃縮液，鹽側(cè)濃縮液排入鹽蒸發(fā)單元以獲得氯化鈉晶體和混鹽母液，將混鹽母液排入混鹽母液?jiǎn)卧�；將氯化鈉晶體輸送至氯化鈉分離單元進(jìn)行細(xì)化并重新溶解以形成高純度的氯化鈉溶液；硝料液蒸發(fā)單元基于蒸發(fā)結(jié)晶作用得到硫酸鈉晶體和混鹽母液，將混鹽母液排入混鹽母液?jiǎn)卧�；將硫酸鈉晶體輸送至硫酸鈉分離單元進(jìn)行細(xì)化并重新溶解以形成高純度的硫酸鈉溶液。
優(yōu)選地，將NF分離模塊產(chǎn)生的高純度氯化鈉溶液和硫酸鈉溶液分別投入復(fù)分解單元，復(fù)分解單元可針對(duì)氯化鈉和碳酸鈉配置兩條并行處理通道；在復(fù)分解模塊中通入二氧化碳和氨水以形成碳酸氫銨溶液，氯化鈉/硫酸鈉分別與碳酸氫銨發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)形成碳酸氫鈉和氯化銨/硫酸銨，基于碳酸氫鈉溶解度和氯化銨/硫酸銨溶解度隨溫度變化的差異，使用至少兩級(jí)蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程分別提取氯化銨/硫酸銨和碳酸氫鈉成品。
優(yōu)選地，固液回收處理模塊包括混鹽母液?jiǎn)卧�，將鹽蒸發(fā)單元和硝料液蒸發(fā)單元蒸發(fā)結(jié)晶后剩余的混鹽母液集中至混鹽母液?jiǎn)卧瑢?duì)混鹽母液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶處理，使得其中的氯化鈉和硫酸鈉析出，過(guò)濾獲得氯化鈉硫酸鈉混鹽和雜鹽母液，將氯化鈉硫酸鈉混鹽輸送至混鹽回溶單元以形成混鹽溶液并重新投入至NF單元，與前處理模塊處理后的高含鹽廢水混合以循環(huán)處理。
優(yōu)選地，將雜鹽母液排入雜鹽母液?jiǎn)卧�，在雜鹽母液干化單元中對(duì)雜鹽母液?jiǎn)卧械哪敢哼M(jìn)行分批次的干化處理，獲得雜鹽固體，在雜鹽破碎篩選單元中將雜鹽固體進(jìn)行細(xì)化處理并將細(xì)化的雜鹽顆粒投入負(fù)壓焚燒爐中進(jìn)行焚燒處理；將雜鹽焚燒后所形成爐灰輸送至急冷固渣單元進(jìn)行后續(xù)的篩選或再利用。雜鹽可基于細(xì)化顆粒狀態(tài)增大比表面積，使得雜鹽中的物質(zhì)被充分焚燒，徹底消除其中的危廢雜鹽。
優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備包括結(jié)晶器，結(jié)晶器從上至下被構(gòu)造為混流區(qū)、引流區(qū)和沉降區(qū)，結(jié)晶器包括用以區(qū)分上述三個(gè)區(qū)域的外殼，外殼的底部設(shè)有引流管，其中，引流管被構(gòu)造為具備至少一個(gè)擴(kuò)散區(qū)間和一個(gè)渦流區(qū)間的非直筒結(jié)構(gòu)。
設(shè)置有現(xiàn)有技術(shù)中的引流管，其結(jié)構(gòu)較為單一簡(jiǎn)單，通常為直筒結(jié)構(gòu)，雖然能夠起到基礎(chǔ)的引流效果，但是并不能很好的實(shí)現(xiàn)輔助原料混合、晶體顆粒調(diào)控的效果。為此，有部分現(xiàn)有技術(shù)選擇在引流管中置入攪拌扇葉的結(jié)構(gòu)，以形成攪拌渦流來(lái)加速晶體結(jié)晶，但是采用攪拌的方式往往會(huì)使得引流管中間的空間被占據(jù)，嚴(yán)重影響液體的流動(dòng)，其次攪拌產(chǎn)生的渦流通常是切向環(huán)形渦流，難以改變液體的縱向流動(dòng)速度，從而導(dǎo)致結(jié)晶效率較低。而本申請(qǐng)將引流管構(gòu)造為擴(kuò)散區(qū)間和非扇葉攪拌結(jié)構(gòu)的渦流區(qū)間，使得在擴(kuò)散區(qū)間中按照流動(dòng)方向產(chǎn)生切向速度的液體能夠進(jìn)入漩渦區(qū)間以產(chǎn)生漩渦的方式強(qiáng)化液體混合，加速結(jié)晶進(jìn)程。
優(yōu)選地，渦流區(qū)間被配置為含有至少一個(gè)逆反流道作為分支流道的直筒流道結(jié)構(gòu)，若干逆反流道在直筒流道的軸向上錯(cuò)位配置，使得若干逆反流道的入口設(shè)置在不同平面上。
優(yōu)選地，逆反流道包括構(gòu)成為直流流道的第一段落和構(gòu)成為彎曲流道的第二段落，逆反流道可由異形間隔塊構(gòu)成，異形間隔塊的呈彎曲形狀的至少部分外壁構(gòu)成逆反流道的第一段落和第二段落，其中，異形間隔塊憑借至少一部分沿直筒流道向外蜿蜒的弧度面構(gòu)成第二段落的側(cè)壁面之一。
由于逆反流道的特殊設(shè)計(jì)，第二段落流出的液體在直筒流道中形成了因液流對(duì)沖而產(chǎn)生的渦流，因此實(shí)現(xiàn)了液流的充分混合，從而使得晶體能夠快速析出。本方案去除了常規(guī)方案中利用攪拌扇葉的方案，在解放液流流動(dòng)空間以提升軸向速度的同時(shí)，利用特殊的逆反流道設(shè)計(jì)，使得液流多處存在自然壓差，從而自動(dòng)產(chǎn)生軸向方向上的液流對(duì)沖，從而使得液流混合效率大幅提升，非常有利于晶體的析出，同時(shí)通過(guò)配置多個(gè)逆反流道，能夠使得液流在順序流動(dòng)的情況下實(shí)現(xiàn)多次速度變化、分離、混合、結(jié)晶，同時(shí)通過(guò)合理配置多個(gè)逆反流道之間的位差數(shù)值，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)分離效果以及整體結(jié)構(gòu)效能的控制或者預(yù)先設(shè)計(jì)。
（發(fā)明人：張建飛;元西方;李佳;王守趙）
