[發(fā)明專利]一種利用高鹽廢水精制鹽的工藝及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112811442A
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發(fā)明（設計）人: 張剛;賈啟;龐學雷;楊希清;周兆凱
• 申請（專利權(quán)）人: 肥城勝利鹽業(yè)有限公司
• 主分類號: C01D3/06
• 分類號: C01D3/06;C01D5/00;C02F9/14;C02F1/04;C02F1/28;C02F1/44;C02F1/469;C02F1/78;C02F3/00;C02F5/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 于曉曉

本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種利用高鹽廢水精制鹽的工藝及系統(tǒng)。該工藝包括如下步驟：對高鹽廢水進行預處理，將預處理后的廢水通過MVR機械式蒸汽再壓縮技術進行預濃縮，預濃縮后再通過ED離子膜濃縮，之后進入雙級納濾系統(tǒng)完成氯化鈉和硫酸鈉的分離，再通過冷卻結(jié)晶分別制得氯化鈉和硫酸鈉。該系統(tǒng)包括依次連接的軟化澄清池、臭氧生物碳濾池、脫碳塔、MVR蒸發(fā)器、ED濃縮裝置、雙級納濾設備，雙級納濾設備連有氯化鈉結(jié)晶器和硫酸鈉結(jié)晶器。本發(fā)明在降低生產(chǎn)能耗的基礎上，極大提高了產(chǎn)品鹽的回收率和純度，實現(xiàn)了高鹽廢水的資源化利用。

技術領域

本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種利用高鹽廢水精制鹽的工藝及系統(tǒng)。

背景技術

高含鹽廢水是指總含鹽質(zhì)量分數(shù)大于1％的廢水，其主要來源于造紙、印染、化工及石油天然氣的采集加工等工業(yè)生產(chǎn)過程，產(chǎn)生途徑廣泛，水量也逐年增加。高含鹽廢水的有機物根據(jù)生產(chǎn)過程不同，所含的有機物種類及化學性質(zhì)差異較大，但所含鹽類物質(zhì)多為Cl^-、SO₄^2-、Na⁺、Ca²⁺等鹽類物質(zhì)，去除高含鹽廢水中的有機污染物降低其對環(huán)境造成的影響至關重要。

目前常用于處理高鹽廢水的技術有焚燒法、電滲析法、膜分離法、生物處理法和蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶處理法。焚燒法耗能高、處理效果有限，運行成本高；電滲析法以及膜分離法工藝復雜，設備昂貴，容易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，輕則降低膜和蒸發(fā)的產(chǎn)水效率，重則堵塞膜、管路或裝置，維護成本高；生物處理法則因為生物菌種培養(yǎng)周期大，易受破壞，同樣導致維護成本較高；傳統(tǒng)的蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶處理法所得到的產(chǎn)品純度不高，產(chǎn)率相對較低，所需時間長。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有的處理高鹽廢水技術中存在的能耗高、易結(jié)垢、鹽產(chǎn)率和純度相對較低的問題，本發(fā)明提供了一種利用高鹽廢水精制鹽的工藝，在降低生產(chǎn)能耗的基礎上，極大提高了產(chǎn)品鹽的回收率和純度。

本發(fā)明提供的利用高鹽廢水精制鹽的工藝，包括如下步驟：對高鹽廢水進行預處理，將預處理后的廢水通過MVR機械式蒸汽再壓縮技術進行預濃縮，預濃縮后再通過ED離子膜濃縮，之后進入雙級納濾系統(tǒng)完成氯化鈉和硫酸鈉的分離，再通過冷卻結(jié)晶分別制得氯化鈉和硫酸鈉。

進一步的，所述預處理步驟為：對高鹽廢水依次進行軟化澄清、臭氧催化氧化、生物降解和吸附、活性炭吸附和脫碳處理，以去除廢水中的的懸浮物和膠體等雜質(zhì)以及Mg²⁺和Ca²⁺等離子，降低廢水的硬度和堿度，提高廢水的可生化性，防止后續(xù)濃縮時結(jié)垢，滿足后續(xù)濃縮的進水要求。

進一步的，采用的軟化澄清試劑包括：氧化鈣和偏鋁酸鈉，其重量比為1:1。廢水中的Mg²⁺、Ca²⁺可與Cl^-產(chǎn)生化學反應，生成的Ca₄Al₂Cl₂(OH)₁₂為一種層狀沉淀物，可過濾去除，而氧化鈣和偏鋁酸鈉重量比為1∶1時，Mg²⁺和Ca²⁺的去除率最高。

進一步的，軟化澄清的pH為8-9.5，軟化澄清的溫度為20-40℃，軟化澄清的時間為0.5-1.5h。在一定的堿性條件下可以使廢水中的Mg²⁺、Ca²⁺與Cl^-的化學反應進行更充分，限定的溫度和時間是在能耗盡量低的基礎上使反應更充分的最佳溫度和時間。

進一步的，所述預濃縮的溫度為500-550℃，壓力為9.5-10.5MPa。

進一步的，所述雙級納濾系統(tǒng)采用的納濾膜為一價離子選擇膜ACS-CIMS。

進一步的，所述氯化鈉的結(jié)晶溫度為10-18℃，結(jié)晶時間為1.2-2.0h；硫酸鈉的結(jié)晶溫度為14-22℃，結(jié)晶時間為1.5-2.2h。