公布日：2022.12.13
申請日：2022.09.22
分類號：C02F9/10(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C01D3/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明涉及基于膜式分離鹽硝的含鹽廢水循環(huán)處理系統(tǒng)和方法，包括預處理單元和NF膜分離裝置，預處理單元按照雜質(zhì)濃度NF膜分離裝置進水要求的方式對含鹽廢水進行至少一次氯化鈉和硫酸鈉分離；NF膜分離裝置按照產(chǎn)生的貧硝富氯化鈉產(chǎn)水能夠符合氯化鈉生產(chǎn)單元所需氯化鈉濃度的方式將貧硝富氯化鈉產(chǎn)水排放至氯化鈉生產(chǎn)單元而將富硝高雜質(zhì)濃水以回流至預處理單元的方式輸送至硫酸鈉生產(chǎn)單元；NF膜分離裝置包括基于貧硝富氯化鈉產(chǎn)水中硫酸根離子濃度能夠連通的至少兩個彼此納濾裝置，至少兩個彼此納濾裝置能夠基于富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量而連通至預處理單元的不同處理部。
權(quán)利要求書
1.一種基于膜式分離鹽硝的含鹽廢水循環(huán)處理系統(tǒng)，包括預處理單元和NF膜分離裝置(300b)，所述預處理單元按照雜質(zhì)濃度NF膜分離裝置(300b)進水要求的方式對所述含鹽廢水進行至少一次氯化鈉和硫酸鈉分離；其特征在于，所述NF膜分離裝置(300b)按照產(chǎn)生的貧硝富氯化鈉產(chǎn)水能夠符合氯化鈉生產(chǎn)單元(500)所需氯化鈉濃度的方式將所述貧硝富氯化鈉產(chǎn)水排放至所述氯化鈉生產(chǎn)單元(500)而將富硝高雜質(zhì)濃水以回流至所述預處理單元的方式輸送至硫酸鈉生產(chǎn)單元(400)；所述NF膜分離裝置(300b)包括基于貧硝富氯化鈉產(chǎn)水中硫酸根離子濃度能夠連通的至少兩個彼此納濾裝置，所述至少兩個彼此納濾裝置能夠基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量而連通至所述預處理單元的不同處理部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預處理單元至少包括一級提純部(100)和二級提純部(200)，所述一級提純部(100)將在一定雜質(zhì)濃度的情況下所述含鹽廢水中的硫酸鈉和氯化鈉以混鹽的方式析出；所述二級提純部(200)冷凍基于所述混鹽調(diào)制的富硝母液而使得將硫酸鈉以十水硝的方式析出，從而生成冷凍貧硝母液排放至所述NF膜分離裝置(300b)，所述NF膜分離裝置(300b)將基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量將所述富硝高雜質(zhì)濃水排放至所述二級提純部(200)的不同處理設(shè)備，所述不同處理設(shè)備至少包括結(jié)晶器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述NF膜分離裝置對硫酸鈉的截留率為95-98％，對氯化鈉的截留率為-10％-10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級提純部(100)和所述二級提純部(200)設(shè)置有用于控制所述混鹽的含水率的分離單元，所述混鹽的含水率為4％-5％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述二級提純部(200)在將基于所述混鹽熱熔配的近飽和狀態(tài)的硫酸鈉和氯化鈉溶液預冷得到預冷料液的情況下使用載冷劑將該硫酸鈉以十水硝的形式在降溫過程達到過飽和狀態(tài)而析出，所述載冷劑能夠使得所述預冷料液的溫度降低至零下5攝氏度-0攝氏度得到冷凍料液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述十水硝在硫酸鈉生產(chǎn)單元(400)中至少經(jīng)過熱熔和冷凝水熱溶配置為近飽和硝溶液后，所述硝溶液與冷凝水進行熱交換加熱后，經(jīng)過多效逆流蒸發(fā)結(jié)晶濃縮硫酸鈉溶液，溶液中硫酸鈉不斷被濃縮達到過飽和析出并逐漸長大沉于硝腳。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預處理單元與所述NF膜分離裝置之間通過過濾裝置(300a)連通，所述過濾裝置用于按照符合所述NF膜分離裝置雜質(zhì)濃度要求的方式將所述冷凍貧硝母液的雜質(zhì)進一步去除而得到雜質(zhì)液，所述過濾裝置的雜質(zhì)液出口與所述一級提純部(100)連通，以使得所述一級提純部(100)能夠按照大致均衡含鹽廢水中雜質(zhì)濃度的方式提純包含有硫酸鈉晶體和氯化鈉晶體的混鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，在濃鹽廢水進入所述一級提純部(100)之前，至少對所述濃鹽廢水進行一次濃縮，使得其TDS值在6萬-20萬ppm。
9.一種基于膜式分離鹽硝的含鹽廢水循環(huán)處理方法，包括：預處理單元將按照雜質(zhì)濃度NF膜分離裝置(300b)進水要求的方式對所述含鹽廢水進行至少一次氯化鈉和硫酸鈉分離；其特征在于，所述NF膜分離裝置(300b)將按照產(chǎn)生的貧硝富氯化鈉產(chǎn)水能夠符合氯化鈉生產(chǎn)單元(500)所需氯化鈉濃度的方式將所述貧硝富氯化鈉產(chǎn)水排放至所述氯化鈉生產(chǎn)單元(500)而將富硝高雜質(zhì)濃水以回流至所述預處理單元的方式輸送至硫酸鈉生產(chǎn)單元(400)；其中，所述NF膜分離裝置(300b)配置為包括基于貧硝富氯化鈉產(chǎn)水中硫酸根離子濃度能夠連通的至少兩個彼此納濾裝置，所述至少兩個彼此納濾裝置能夠基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量而連通至所述預處理單元的不同處理部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述預處理單元配置為至少包括一級提純部(100)和二級提純部(200)，所述一級提純部(100)將在一定雜質(zhì)濃度的情況下所述含鹽廢水中的硫酸鈉和氯化鈉以混鹽的方式析出；所述二級提純部(200)冷凍基于所述混鹽調(diào)制的富硝母液而使得將硫酸鈉以十水硝的方式析出，從而生成冷凍貧硝母液排放至所述NF膜分離裝置(300b)，所述NF膜分離裝置(300b)將基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量將所述富硝高雜質(zhì)濃水排放至所述二級提純部(200)的不同處理設(shè)備，所述不同處理設(shè)備至少包括冷凍結(jié)晶器。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)之不足：綜合高含鹽廢水中最主要組分一般都是氯化鈉、硫酸鈉，這兩種鹽占總鹽量的比例比較高，通常在90％以上，所以當前主流的技術(shù)路線是：預處理→減量化→再處理→NF→富硝高雜質(zhì)濃水分別減量化→再處理→分鹽蒸發(fā)結(jié)晶和貧硝氯化鈉產(chǎn)水→提濃(可不設(shè)置)→分鹽蒸發(fā)結(jié)晶；預處理→NF→富硝高雜質(zhì)濃水分別減量化→再處理→分鹽蒸發(fā)結(jié)晶和貧硝氯化鈉產(chǎn)水→提濃→分鹽蒸發(fā)結(jié)晶；在此過程中NF與大量有機物雜質(zhì)接觸，考慮NF膜污堵化學清洗頻繁，小分子有機物的透過，進入蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，造成通過該工藝路線分鹽的穩(wěn)定運行和NF膜更換頻繁使用成本高，氯化鈉和硫酸鈉的蒸發(fā)結(jié)晶受到低雜質(zhì)對純度的不利影響，或造成較大量的雜鹽產(chǎn)生，特別是高鹽水中硝酸鈉含量較高，雜鹽量會增加更多。
本發(fā)明提供一種基于膜式分離鹽硝的含鹽廢水循環(huán)處理系統(tǒng)，包括預處理單元和NF膜分離裝置，所述預處理單元按照雜質(zhì)濃度NF膜分離裝置進水要求的方式對所述含鹽廢水進行至少一次氯化鈉和硫酸鈉分離；所述NF膜分離裝置按照產(chǎn)生的貧硝富氯化鈉產(chǎn)水能夠符合氯化鈉生產(chǎn)單元所需氯化鈉濃度的方式將所述貧硝富氯化鈉產(chǎn)水排放至所述氯化鈉生產(chǎn)單元而將富硝高雜質(zhì)濃水以回流至所述預處理單元的方式輸送至硫酸鈉生產(chǎn)單元；所述NF膜分離裝置包括基于貧硝富氯化鈉產(chǎn)水中硫酸根離子濃度能夠連通的至少兩個彼此納濾裝置，所述至少兩個彼此納濾裝置能夠基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量而連通至所述預處理單元的不同處理部。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述預處理單元至少包括一級提純部和二級提純部，所述一級提純部將在一定雜質(zhì)濃度的情況下所述含鹽廢水中的硫酸鈉和氯化鈉以混鹽的方式析出；所述二級提純部冷凍基于所述混鹽調(diào)制的富硝母液而使得將硫酸鈉以十水硝的方式析出，從而生成冷凍貧硝母液排放至所述NF膜分離裝置，所述NF膜分離裝置將基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量將所述富硝高雜質(zhì)濃水排放至所述二級提純部的不同處理設(shè)備，所述不同處理設(shè)備至少包括冷凍結(jié)晶器。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述NF膜分離裝置對硫酸鈉的截留率為95-98％，對氯化鈉的截留率為-10％-10％。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述一級提純部和所述二級提純部設(shè)置有用于控制所述混鹽的含水率的分離單元，所述混鹽的含水率為4％-5％。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述二級提純部在將基于所述混鹽熱熔配的近飽和狀態(tài)的硫酸鈉和氯化鈉溶液預冷得到預冷料液的情況下使用載冷劑將該硫酸鈉以十水硝的形式在降溫過程達到過飽和狀態(tài)而析出，所述載冷劑能夠使得所述預冷料液的溫度降低至零下5攝氏度-0攝氏度得到冷凍料液。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述十水硝在硫酸鈉生產(chǎn)單元中至少經(jīng)過熱熔和冷凝水熱溶配置為近飽和硝溶液后，所述硝溶液與冷凝水進行熱交換加熱后，經(jīng)過多效逆流蒸發(fā)結(jié)晶濃縮硫酸鈉溶液，溶液中硫酸鈉不斷被濃縮達到過飽和析出并逐漸長大沉于硝腳。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述預處理單元與所述NF膜分離裝置之間通過過濾裝置連通，所述過濾裝置用于按照符合所述NF膜分離裝置雜質(zhì)濃度要求的方式將所述冷凍貧硝母液的雜質(zhì)進一步去除而得到雜質(zhì)液，所述過濾裝置的雜質(zhì)液出口與所述一級提純部連通，以使得所述一級提純部能夠按照大致均衡含鹽廢水中雜質(zhì)濃度的方式提純包含有硫酸鈉晶體和氯化鈉晶體的混鹽。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，在濃鹽廢水進入所述一級提純部之前，至少對所述濃鹽廢水進行一次濃縮，使得其TDS值在6萬-20萬ppm。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，本發(fā)明還公開一種基于膜式分離鹽硝的含鹽廢水循環(huán)處理方法，包括：預處理單元將按照雜質(zhì)濃度NF膜分離裝置進水要求的方式對所述含鹽廢水進行至少一次氯化鈉和硫酸鈉分離；所述NF膜分離裝置將按照產(chǎn)生的貧硝富氯化鈉產(chǎn)水能夠符合氯化鈉生產(chǎn)單元所需氯化鈉濃度的方式將所述貧硝富氯化鈉產(chǎn)水排放至所述氯化鈉生產(chǎn)單元而將富硝高雜質(zhì)濃水以回流至所述預處理單元的方式輸送至硫酸鈉生產(chǎn)單元；其中，所述NF膜分離裝置配置為包括基于貧硝富氯化鈉產(chǎn)水中硫酸根離子濃度能夠連通的至少兩個彼此納濾裝置，所述至少兩個彼此納濾裝置能夠基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量而連通至所述預處理單元的不同處理部。
根據(jù)一種優(yōu)選的實施方式，所述方法中，所述預處理單元配置為至少包括一級提純部和二級提純部，所述一級提純部將在一定雜質(zhì)濃度的情況下所述含鹽廢水中的硫酸鈉和氯化鈉以混鹽的方式析出；所述二級提純部冷凍基于所述混鹽調(diào)制的富硝母液而使得將硫酸鈉以十水硝的方式析出，從而生成冷凍貧硝母液排放至所述NF膜分離裝置，所述NF膜分離裝置將基于所述富硝高雜質(zhì)濃水中硝含量將所述富硝高雜質(zhì)濃水排放至所述二級提純部的不同處理設(shè)備，所述不同處理設(shè)備至少包括結(jié)晶器。
（發(fā)明人：權(quán)秋紅;郭以果;元西方;魯喜平）
