[發明專利]一種高鹽廢水的臨界脫鹽方法及系統

在審

• 申請號: 202010469810.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111606488A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 陳剛;徐婕;李恒;楊小彥;衛鵬程
• 申請（專利權）人: 陜西煤業化工技術研究院有限責任公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F101/10
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明一種高鹽廢水的臨界脫鹽方法及系統，所述方法先將高鹽廢水升壓其臨界壓力范圍，之后升溫使溫度在臨界溫度區域；高鹽廢水中無機鹽達到過飽和濃度，析出鹽晶體顆粒，得到鹽漿料和脫鹽水；最后將鹽漿料中的鹽晶體顆粒與水相分離后得到無機鹽產品和蒸汽。所述系統中高壓泵的輸入端連接高鹽廢水的輸出口，高壓泵的輸出端與加熱裝置的入口連通，加熱裝置的出口與水汽混合器的入口連通；結晶器的入口與水汽混合器的出口連通，結晶器出口的下方連接有儲鹽池，結晶器設有開口的一側安裝旋液分離器，旋液分離器的一側與結晶器的開口連通，旋液分離器的下方連接有底流罐，旋液分離器的頂部設有開口，儲鹽池和底流罐均與閃蒸器連接。

技術領域

本發明屬于高鹽廢水脫鹽的技術領域，具體為一種高鹽廢水的臨界脫鹽方法及系統。

背景技術

高鹽廢水是指總含鹽質量分數至少1％的廢水。我國高鹽廢水主要來自化工廠及石油和天然氣的采集加工等工序，其產量以10％左右的速率逐年增加。

高鹽廢水是目前環保凈化治理領域的一個大難題，現行的處置方案一般是先借助微濾、RO膜、電解、電滲析等預處理工藝使溶液盡可能地濃縮，然后使用蒸發濃縮、蒸餾結晶、熱力焚燒等脫鹽技術實現鹽和水的最終分離。

上述高鹽廢水治理脫鹽技術都是通過氣化溶劑水的方法來實現鹽的回收，由于溶劑水的比熱高、氣化潛熱大，因此這些方式普遍存在能耗成本高、設備投資大的問題，使得成本很高，由于整個廢水零排放工藝受控于終端的脫鹽工段，導致高鹽廢水難以達到預期的治理效果。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種高鹽廢水的臨界脫鹽方法及系統，可實現氯化鈉、硫酸鈉等易溶性無機鹽類與水的高效分離及回收。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種高鹽廢水的臨界脫鹽方法，包括如下步驟，

步驟1，將高鹽廢水升壓到其臨界壓力范圍，之后對得到的高鹽廢水進行升溫，使得到的溫度在臨界溫度區域；

步驟2，步驟1得到的高鹽廢水中無機鹽達到過飽和濃度，從而析出鹽晶體顆粒，得到鹽漿料和脫鹽水；

步驟3，將鹽漿料中的鹽晶體顆粒與水相分離后得到無機鹽產品和蒸汽。

優選的，步驟1中所述的高鹽廢水為預處理后的高鹽廢水，具體的預處理包括軟化、脫除COD、過濾、反硝化、離子交換、高級氧化、超濾、納濾和反滲透中的一種或多種。

進一步，預處理后高鹽廢水的COD低于500mg/L，鹽濃度為50-150g/L。

優選的，步驟1中，高鹽廢水的臨界壓力范圍為10-25MPa。

優選的，步驟1中，所述的臨界溫度區域為250-450℃。

優選的，步驟1中，通過加熱、換熱、與高溫水相混合、直接加熱或與高焓值水蒸氣混合對得到的高鹽廢水進行升溫。

優選的，步驟2中，高鹽廢水析出鹽晶體顆粒的時間在10min以內。

優選的，步驟2中的脫鹽水經換熱和泄壓后得到脫鹽水產品。

優選的，步驟3中的鹽漿料通過旋液分離、重力沉降、床層過濾、閃蒸或噴霧的方式得到無機鹽產品和蒸汽。

一種高鹽廢水的臨界脫鹽系統，包括高壓泵、水汽混合器、結晶器、儲鹽池、旋液分離器、底流罐、閃蒸器和加熱裝置；

所述高壓泵的輸入端連接有高鹽廢水的輸出口，高壓泵的輸出端與加熱裝置的入口連通，加熱裝置的出口與水汽混合器的入口連通；

所述的結晶器沿垂直方向設置在水汽混合器的下方，結晶器的入口位于結晶器的上表面，結晶器的入口與水汽混合器的出口連通，結晶器出口的下方連接有儲鹽池，結晶器的一側設置有開口；