[發明專利]一種濃縮鹽水再處理系統及工藝

在審

• 申請號: 202010737902.9
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111892221A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 吳永剛;張建寧;趙曙;李亮;孫學梅;張元;劉強;周勃
• 申請（專利權）人: 陜西航天機電環境工程設計院有限責任公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

1.一種濃縮鹽水再處理系統，其特征在于：

包括一級納濾裝置、二級納濾裝置、電滲析裝置、反滲透裝置、濃水反滲透裝置、附設熔融裝置的冷凍裝置、氯化鈉雙極膜電滲析裝置和硫酸鈉雙極膜電滲析裝置；

所述一級納濾裝置的入口外接含鹽量≤100000mg/L的濃縮鹽水，同時接二級納濾裝置的濃水出口；所述一級納濾裝置的產水出口接二級納濾裝置的入口，其濃水出口接濃水反滲透裝置的入口；

所述二級納濾裝置的入口同時還接反滲透裝置的濃水出口；所述二級納濾裝置的產水出口接電滲析裝置的淡水室入口；

所述電滲析裝置的濃液室入口接氯化鈉雙極膜電滲析裝置的殘液出口；所述電滲析裝置的淡水室出口接反滲透裝置的入口，其濃液室出口接氯化鈉雙極膜電滲析裝置的原液入口；

所述反滲透裝置的入口同時還接濃水反滲透裝置的產水出口；所述反滲透裝置的產水出口外排反滲透產水，同時還接氯化鈉雙極膜電滲析裝置的堿室入口和酸室入口，以及硫酸鈉雙極膜電滲析裝置的堿室入口和酸室入口；

所述濃水反滲透裝置的入口同時還接冷凍裝置的冷凍清液出口；所述濃水反滲透裝置的濃水出口接冷凍裝置的入口；

所述冷凍裝置的冷凍清液出口同時外排冷凍清液，其固體出口接熔融裝置的入口；

所述熔融裝置的入口同時還接硫酸鈉雙極膜電滲析裝置的殘液出口；所述熔融裝置的出口接硫酸鈉雙極膜電滲析裝置的原液入口；

所述氯化鈉雙極膜電滲析裝置的堿室出口排出堿液，其酸室出口排出鹽酸；

所述硫酸鈉雙極膜電滲析裝置的堿室出口排出堿液，其酸室出口排出硫酸。

2.一種濃縮鹽水再處理工藝，采用權利要求1所述的濃縮鹽水再處理系統，其特征在于，包括以下步驟：

1)通過一級納濾裝置對含鹽量≤100000mg/L的濃縮鹽水進行處理，在壓力驅動下，納濾膜將一價鹽和二價鹽初步分離，同時截留50％～70％的有機物、懸浮物，所得一級納濾產水通過步驟2)處理；所得一級納濾濃水通過步驟6)處理；

2)通過二級納濾裝置對步驟1)所得一級納濾產水進行處理，在壓力驅動下，納濾膜將一價鹽和二價鹽再次分離，同時再次截留20％～30％的有機物、懸浮物，所得二級納濾產水通過步驟3)處理；所得二級納濾濃水回流至一級納濾裝置，與濃縮鹽水一起通過步驟1)處理；

3)通過電滲析裝置對步驟2)所得二級納濾產水進行處理，將所述二級納濾產水濃縮至TDS 140000～200000mg/L，所得電滲析淡水通過步驟4)處理；所得電滲析濃液通過步驟5)處理；

4)通過反滲透裝置對步驟3)所得電滲析淡水進行處理，所得反滲透產水作為步驟5)中氯化鈉雙極膜電滲析裝置堿室和酸室的水源，以及步驟9)中硫酸鈉雙極膜電滲析裝置堿室和酸室的水源，剩余的反滲透產水排出；所得反滲透濃水回流至二級納濾裝置，與一級納濾產水一起通過步驟2)處理；

5)將步驟4)所得反滲透產水作為氯化鈉雙極膜電滲析裝置堿室和酸室的水源，通過氯化鈉雙極膜電滲析裝置對步驟3)所得電滲析濃液進行處理，在直流電場作用下，氯離子通過陰膜遷移至酸室，并與雙極膜陽膜面分解出的氫離子結合生成鹽酸；雙極膜的陰膜面在直流電場的作用下，不斷分解出氫氧根離子，在堿室與鈉離子結合，生成氫氧化鈉；所產生的殘液回流至電滲析裝置，與二級納濾產水一起通過步驟3)處理；

6)通過濃水反滲透裝置對步驟1)所得一級納濾濃水進行處理，所得濃水反滲透濃水通過步驟7)處理；所得濃水反滲透產水流入反滲透裝置，與電滲析淡水一起通過步驟4)處理；

7)通過冷凍裝置對步驟6)所得濃水反滲透濃水進行處理，所析出的芒硝通過步驟8)處理；所得50％～80％的冷凍清液回流至濃水反滲透裝置，與一級納濾濃水一起通過步驟6)處理，其余的冷凍清液排出；

8)通過熔融裝置對步驟7)所得芒硝進行處理，得到硫酸鈉溶液；

9)將步驟4)所得反滲透產水作為硫酸鈉雙極膜電滲析裝置堿室和酸室的水源，通過硫酸鈉雙極膜電滲析裝置對步驟8)所得硫酸鈉溶液進行處理，在直流電場作用下，硫酸離子通過陰膜遷移至酸室，并與雙極膜陽膜面分解出的氫離子結合生成硫酸；雙極膜的陰膜面在直流電場的作用下，不斷分解出氫氧根離子，在堿室與鈉離子結合，生成氫氧化鈉；所產生的殘液回流至熔融裝置，與芒硝一起通過步驟8)處理。