[發(fā)明專利]一種高濃鹽水深度濃縮的工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910380985.8
• 申請(qǐng)日: 2019-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110002544A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛文越;張承慈;劉峰;程新燕;王淑影
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海凱鑫分離技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;B01D63/10;B01D61/02
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發(fā)明涉及一種高濃鹽水深度濃縮的工藝，基于KFRO膜裝置實(shí)現(xiàn)。含鹽廢水從KFRO膜裝置的進(jìn)水側(cè)進(jìn)入，流經(jīng)膜袋外側(cè)，在機(jī)械壓力下，水分子透過(guò)膜片進(jìn)入到膜袋內(nèi)側(cè)收集在中心管，在KFRO膜裝置的濃水側(cè)得到濃縮鹽水；高鹽水從與含鹽廢水相對(duì)的方向進(jìn)入到KFRO膜裝置中心管，流經(jīng)膜袋，稀鹽水從膜KFRO膜裝置中心管的另一端流出；稀鹽水通過(guò)卷式膜裝置濃縮后得到濃縮液與產(chǎn)水。含鹽廢水與高鹽水采用逆流方式運(yùn)行，高鹽水來(lái)源可以采用上述KFRO裝置的濃縮鹽水或者卷式膜裝置的濃縮液。本發(fā)明不需要70bar以上的高壓，就可以將質(zhì)量濃度5?10％的濃鹽水進(jìn)一步提濃至20％，且運(yùn)行能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前常見(jiàn)的工藝，使鹽水濃縮實(shí)現(xiàn)突破式的節(jié)能，提供用戶用得起的零排放技術(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種高濃鹽水深度濃縮的工藝。

背景技術(shù)

高濃鹽水的鹽含量高，并且含有有機(jī)物，如果直接排放到自然環(huán)境中，會(huì)嚴(yán)重破壞地上水和地下水的水質(zhì)，同時(shí)會(huì)破壞土壤，造成土地酸堿度大幅提升，破壞地表植被生長(zhǎng)。因此，選擇合適的水處理方法，對(duì)高鹽廢水進(jìn)行濃縮、回用和零排放處理，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

高濃鹽水零排放處理通常采用“預(yù)處理技術(shù)-減量化技術(shù)-蒸發(fā)結(jié)晶”的組合工藝。預(yù)處理技術(shù)主要是去除高濃鹽水中的硬度、懸浮物、堿度、二氧化硅、有機(jī)物和膠體等雜質(zhì)，以降低污染物在后續(xù)工藝中對(duì)設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢堵塞等。減量化技術(shù)主要是對(duì)含鹽廢水進(jìn)行濃縮，回收大量的水資源，減少后續(xù)濃液處理的處理量。經(jīng)過(guò)減量化處理后，鹽的質(zhì)量濃度達(dá)到5％-10％，以及其他被濃縮的污染物，再采用蒸發(fā)結(jié)晶技術(shù)進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)高濃鹽水“零排放”要求。但是蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備材料強(qiáng)度要求高，蒸發(fā)結(jié)晶處理的能耗大，運(yùn)行成本高，所以目前高濃鹽水零排放工藝主要通過(guò)減量化技術(shù)中提高鹽水濃縮倍數(shù)，減少蒸發(fā)結(jié)晶的水量，以減少高濃鹽水零排放處理的成本。

目前常規(guī)高濃鹽水的堿量化技術(shù)，主要采用反滲透、超高壓反滲透(DTRO、STRO)和電滲析(ED)、多效蒸發(fā)等工藝。反滲透工藝一般作為初級(jí)濃縮，將鹽水濃縮至質(zhì)量濃度5-6％的含鹽量，再進(jìn)入深度濃縮工藝，反滲透作為初步濃縮，其投資成本和運(yùn)行成本比較低。DTRO、STRO和ED及多效蒸發(fā)等裝置，都可以對(duì)反滲透的濃水進(jìn)一步濃縮，但普遍的投資成本和運(yùn)行成本都很高。

反滲透技術(shù)是利用滲透膜兩側(cè)的壓力差為動(dòng)力，對(duì)濃溶液進(jìn)行濃縮和淡化分離的一種水處理技術(shù)，其原理為利用反滲透膜片允許水分子自由通過(guò)，而將絕大部分的離子截留在濃水側(cè)的特性，進(jìn)行鹽水的分離，制取淡水同時(shí)濃縮鹽分。采用反滲透技術(shù)進(jìn)行除鹽處理時(shí)，外加機(jī)械壓力必須大于膜兩側(cè)的滲透壓差。常規(guī)反滲透膜濃縮工藝將鹽水濃縮到80000mg/L以上時(shí)，膜兩側(cè)滲透壓很高，必須施加70bar以上的外加壓力才能克服膜兩側(cè)的滲透壓，而目前常見(jiàn)的反滲透膜本身耐壓的上限為80bar，因此無(wú)法進(jìn)一步提濃鹽水。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，本發(fā)明專利提出了一種高濃鹽水深度濃縮的工藝，簡(jiǎn)稱KFRO工藝。

一種高濃鹽水深度濃縮的工藝，基于KFRO膜裝置實(shí)現(xiàn)，

所述KFRO膜裝置包括中心管與膜袋，所述膜袋螺旋纏繞在所述中心管上，所述膜袋內(nèi)部通過(guò)中心管上的孔與中心管內(nèi)部相通，所述KFRO膜裝置設(shè)置兩進(jìn)兩出4個(gè)接口，所述中心管一端為高鹽水進(jìn)口，另一端為稀鹽水出口，KFRO膜裝置的進(jìn)水側(cè)與稀鹽水出口位于KFRO膜裝置的同一側(cè)，KFRO膜裝置的濃水側(cè)與高鹽水進(jìn)口位于KFRO膜裝置的同一側(cè)，

利用KFRO膜裝置在膜袋外側(cè)和內(nèi)側(cè)同時(shí)進(jìn)入一定濃度的鹽水，從而使膜袋兩側(cè)獲得較低的滲透壓差，實(shí)現(xiàn)較低壓力下將濃鹽水進(jìn)一步提濃的目的。

具體而言，本發(fā)明的工藝可以在≤70bar的較低壓力下，可將質(zhì)量濃度5-10％的濃鹽水進(jìn)一步提濃至20％以上，且運(yùn)行能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前的上述常見(jiàn)的工藝，使鹽水濃縮實(shí)現(xiàn)突破式的節(jié)能，提供用戶用得起的零排放技術(shù)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：