[發明專利]一種含有高濃度氯化鈉和/或氯化鉀水溶液的除鹽方法

有效

• 申請號: 201610012971.7
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105645537B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 孫波;李雪;張春雪;萬鈞;吳新世;黃玉平;王萍;李霞
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C02F1/52
• 分類號: C02F1/52;C02F1/66;C02F101/12
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司12002
• 代理人: 侯力

技術領域

本發明涉及環境技術的廢水處理領域，特別是一種含有高濃度氯化鈉和/或氯化鉀水溶液的除鹽方法。

背景技術

隨著工業的發展，工業廢水的排放總量急劇增加。精細化工、生物化工、造紙、制革等領域經常會排放含高鹽廢水。高濃度的鹽溶液對生物具有抑制和毒害作用，并使土地鹽漬化，從而危害環境。此外，許多生產工藝中，循環使用的工藝水由于鹽的不斷累積，含鹽量較高，易出現結晶或沉淀，堵塞管路，增加傳熱或傳質阻力，影響工藝的穩定性。

比較處理含鹽廢水常用的物理、化學和生物三類方法，由于氯化鈉和氯化鉀不是生物的主要成分，在生物體內的含量較低，因而單位質量的生物所能固著氯化物的量有限。因此相比于物理和化學處理法，生物處理法在處理高氯化物廢水時效率較低。

膜分離和蒸發—結晶法是目前的主要脫鹽方法。基于膜分離的脫鹽技術更適用于淡鹽水的脫鹽，當含鹽濃度較高時，能耗、成本急劇增加。而且處理后得到的濃鹽水仍待處理。此外，膜分離所需技術設備價格較高，投資較大。而且膜再生時還將產生相當量的廢水或有機溶劑。而蒸發—結晶法亦需要提供足夠的能量使水汽化，能耗亦較大。

發明內容

本發明的目的是針對上述存在問題，提供一種含有高濃度氯化鈉和/或氯化鉀水溶液的除鹽方法，該方法通過加入含鈣試劑和含磷試劑，同時控制含氯化鈉和氯化鉀水溶液的pH值和溫度，經過靜置，沉淀后，分離出含氯化鈉和/或氯化鉀的沉淀物。

本發明的技術方案：

一種含有高濃度氯化鈉和/或氯化鉀水溶液的除鹽方法，步驟如下：

1)在0－35℃溫度下，在含有高濃度但低于其飽和溶解度的氯化鈉和/或氯化鉀的待處理水溶液中交叉或同時進行如下添加試劑和調節pH值操作：加入含鈣試劑、含磷試劑，控制待處理水溶液pH為6－8.5，得到混合液；

2)靜置上述混合液直至析出沉淀，分離含氯化物的沉淀物，達到除鹽目的。

所述含鈣試劑為氧化鈣和氫氧化鈣中的一種或兩種任意比例的混合物，鈣與氯化鈉和/或氯化鉀的摩爾比為0.1－5:1。

所述含磷試劑為磷酸、磷酸二氫鈣和磷酸氫鈣中的一種或兩種以上任意比例的混合物，磷與氯化鈉和/或氯化鉀的摩爾比為0.1－5:1。

本發明的特點是通過對在高濃度氯化鈉或氯化鉀環境下生長植物根部的培養和剖析，確定沉淀劑的組成，然后利用沉降的方法脫除氯化鈉和/或氯化鉀。通過加入含鈣試劑、含磷試劑，同時控制含氯化鈉和氯化鉀水溶液的pH值和溫度，可有效降低氯化鈉和/或氯化鉀的含量。本發明開發的含高濃度氯化鈉和/或氯化鉀水溶液的除鹽方法，可用于治理高鹽工業廢水，減輕對生物的抑制和毒害作用，減輕環境污染；或降低循環使用工藝水中的含鹽量，保障生產工藝的穩定。

本發明的優點是：設備簡單、投資小、所用原料經濟易得、操作簡便且未向體系中引入有害元素，因此是一種環境友好型處理工藝；分離出的沉淀物亦為有價值的礦物質，可回收使用，兼顧經濟節約和環境保護；該工藝可廣泛應用于精細化工、生物化工、造紙、制革等領域所排放的含高濃度氯化鈉和/或氯化鉀的廢水的處理。

附圖說明

圖1為實施例1處理高濃氯化鈉溶液所得沉淀物的XRD圖譜。

圖2為實施例2處理高濃氯化鉀溶液所得沉淀物的XRD圖譜。

具體實施方式

實施例1：

在25～30℃下，將16.7g NaCl溶于100mL水中(25℃下NaCl的飽和溶解度約為36g NaCl/100g水)，強烈攪拌下，一邊滴加2.521g 85％H₃PO₄，一邊加入3.679g CaO，控制溶液的pH 7～7.5。加料完畢后，靜置、沉降并過濾除去含氯化鈉的沉淀物。該沉淀物的XRD圖譜中(見附圖1)，在2θ＝31.70°，45.42°，56.38°，75.34°等處出現較明顯的氯化鈉特征衍射峰(參考PDF#05-0628)。

沉淀物約重12.8g，經離子色譜(IC)和電感耦合等離子發射光譜(ICP)檢測，沉淀物的氯含量21.1wt％，Na含量約為15.5wt％，推測NaCl脫除率約為29％。

實施例2：