一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，主要設(shè)備包括一次納濾裝置、第一反滲透裝置、離子選擇性電滲析器、第二反滲透裝置、二次納濾裝置、結(jié)晶裝置和蒸發(fā)結(jié)晶裝置。一次納濾裝置與離子選擇性電滲析器連接，該一次納濾裝置還與第一反滲透裝置連接。第一反滲透裝置與離子選擇性電滲析器連接。離子選擇性電滲析器與第二反滲透裝置連接。第二反滲透裝置與結(jié)晶裝置連接。離子選擇性電滲析器與二次納濾裝置連接。二次納濾裝置與一次納濾裝置連接，該二次納濾裝置還與蒸發(fā)結(jié)晶裝置連接。結(jié)晶裝置和蒸發(fā)結(jié)晶裝置均與所述離子選擇性電滲析器連接。本實(shí)用新型可以得到Ⅰ類工業(yè)無水硫酸鈉以及一級精制工業(yè)鹽，實(shí)現(xiàn)廢水資源化利用。
【專利說明】
一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤化工、冶金、印染、制藥行業(yè)的一些企業(yè)，會產(chǎn)生大量含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水。目前，雖然很多企業(yè)積極配備蒸發(fā)結(jié)晶裝置處理這類高鹽廢水，但基本上都是直接蒸發(fā)結(jié)晶得到雜鹽，不但不能實(shí)現(xiàn)資源化利用，反而會被視為固體廢棄物，甚至是危險廢棄物，需要進(jìn)一步的處置。
[0003]在節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)的時代背景下，高鹽廢水的零排放及資源化處理是高鹽廢水治理的必然趨勢。ZL200610114043.8提出了一種從Na2SO4-NaCl-H2O體系中生產(chǎn)硫酸鈉和氯化鈉的循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶的鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝，但該工藝存在循環(huán)量大、能耗高、控制難，特別是對工業(yè)廢水處理穩(wěn)定性不高等問題。ZL201110461060.X公布了一種基于納濾膜的組合工藝處理含硫酸鈉與氯化鈉的污水，但其原水需要加水稀釋，且對于氯化鈉含量高于硫酸鈉含量，或者兩種鹽含量相當(dāng)?shù)母啕}廢水，使用其公布的方法得到的氯化鈉與硫酸鈉產(chǎn)品的純度及收率會受到一定的限制。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種節(jié)能、穩(wěn)定的含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，通過該裝置可實(shí)現(xiàn)高鹽廢水零排放，并且可以得到高純度、高收率的氯化鈉產(chǎn)品及硫酸鈉產(chǎn)品。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下。
[0006]—種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，主要設(shè)備包括一次納濾裝置、第一反滲透裝置、離子選擇性電滲析器、第二反滲透裝置、二次納濾裝置、結(jié)晶裝置和蒸發(fā)結(jié)晶裝置;所述一次納濾裝置設(shè)有含氯化鈉與硫酸鈉高鹽廢水的入口；所述一次納濾裝置的截留液出口與所述離子選擇性電滲析器的淡水室入口連接，該一次納濾裝置的透過液出口與所述第一反滲透裝置的入口連接;所述第一反滲透裝置的濃縮液出口與所述離子選擇性電滲析器的濃水室入口連接;所述離子選擇性電滲析器的淡水出口與所述第二反滲透裝置的入口連接;所述第二反滲透裝置的濃縮液出口與所述結(jié)晶裝置入口連接;所述結(jié)晶裝置晶體出口產(chǎn)出硫酸鈉結(jié)晶;所述離子選擇性電滲析器的濃水出口與所述二次納濾裝置的入口連接;所述二次納濾裝置的截留液出口與所述一次納濾裝置入口連接，該二次納濾裝置的透過液出口與所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置入口連接;所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置晶體出口產(chǎn)出氯化鈉結(jié)晶;所述結(jié)晶裝置的母液出口和所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的母液出口均與所述離子選擇性電滲析器的淡水室入口連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述一次納濾裝置入口的的高鹽廢水的含鹽量為1.0%?5.0%，C0D小于50mg/L，硬度小于 20mg/L。
[0008]進(jìn)一步地，所述一次納濾裝置對硫酸鈉的脫鹽率大于95%，對氯化鈉的脫鹽率小于60%。
[0009]進(jìn)一步地，所述離子選擇性電滲析器采用單價選擇性陰離子交換膜作為陰膜，可以選擇性通過單價陰離子。
[0010]進(jìn)一步地，所述離子選擇性電滲析器的出口淡水的氯離子濃度為O?1000mg/L。
[0011 ]進(jìn)一步地，所述二次納濾裝置透過液出口的透過液中氯化鈉與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比大于10。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一反滲透裝置或第二反滲透裝置為苦咸水淡化反滲透裝置、海水淡化反滲透裝置、碟管式反滲透裝置中的一種或多種的組合。
[0013]進(jìn)一步地，所述第二反滲透裝置濃縮液出口的濃縮液的含鹽量為5%?10%。
[0014]進(jìn)一步地，所述硫酸鈉結(jié)晶系統(tǒng)為蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)或冷凍結(jié)晶系統(tǒng)。
[0015]進(jìn)一步地，所述二次納濾裝置透過液出口的透過液的含鹽量為5%?15%。
[0016]進(jìn)一步地，所述氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)為單效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)或TVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)。
[0017]進(jìn)一步地，所述第一反滲透裝置透過液出口的透過液、第二反滲透裝置透過液出口的透過液以及蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)冷凝水出口的冷凝水回用。
[0018]由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果如下。
[0019]含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水進(jìn)入一次納濾裝置，受納濾膜脫鹽率的限制，一次納濾的截留液仍有一定含量的氯化鈉，一次納濾的透過液仍有一定含量的硫酸鈉。本實(shí)用新型通過單價離子選擇性電滲析器，可使進(jìn)入淡室的一次納濾的截留液中的氯化鈉迀移到濃室一側(cè)(而硫酸鈉保留在淡室一側(cè))，既可以提高氯化鈉產(chǎn)品的收率，同時也可以提高硫酸鈉產(chǎn)品的純度;通過二次納濾，可進(jìn)一步截留一次納濾的透過液中的硫酸鈉，從而在提高氯化鈉產(chǎn)品純度的同時提高硫酸鈉產(chǎn)品的收率。本實(shí)用新型對不同鹽硝比的高鹽廢水均有很好的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。通過本實(shí)用新型可以得到I類工業(yè)無水硫酸鈉以及一級精制工業(yè)鹽，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用。
[0020]本實(shí)用新型通過第一反滲透、第二反滲透以及單價離子選擇性電滲析的濃縮，可大大降低硫酸鈉結(jié)晶系統(tǒng)與氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的規(guī)模，與循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶的鹽硝聯(lián)產(chǎn)工藝相比，投資省、能耗低，運(yùn)行更可靠。
【附圖說明】
[0021]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023]如圖1所示，一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，具體包括以下步驟。
[0024]1.含鹽量為1.0%?5.0%，0?小于5011^/1，硬度小于2011^/1的高鹽廢水進(jìn)入一次納濾裝置，得到一次納濾的截留液和透過液;所述一次納濾裝置對硫酸鈉的脫鹽率大于95%，對氯化鈉的脫鹽率小于60%。
[0025]2.—次納濾的截留液進(jìn)入單價離子選擇性電滲析器的淡室，一次納濾的透過液經(jīng)第一反滲透裝置濃縮后進(jìn)入單價離子選擇性電滲析器的濃室;所述第一反滲透裝置為苦咸水淡化反滲透裝置、海水淡化反滲透裝置、碟管式反滲透裝置中的一種或多種的組合;所述第一反滲透裝置的透過液作為回用水;所述單價離子選擇性電滲析器采用單價選擇性陰離子交換膜作為陰膜，可以選擇性通過單價陰離子。在外加直流電場作用下電滲析器發(fā)生反離子迀移，淡室里的氯離子和硫酸根同時向陽極迀移時，由于單價選擇性陰離子交換膜對硫酸根有更高的排斥作用使得硫酸根無法通過陰膜，而單價選擇性陰離子交換膜對氯離子的排斥力相對較小，所以氯離子能夠迀移通過陰膜表面，使得出口淡水的氯離子濃度降低到0?1000mg/L，而出口淡水的硫酸根濃度基本保持不變。
[0026]3.單價離子選擇性電滲析器的出口淡水進(jìn)入第二反滲透裝置;所述第二反滲透裝置為苦咸水淡化反滲透裝置、海水淡化反滲透裝置中的一種或其組合;所述第二反滲透裝置的透過液作為回用水。通過第二反滲透裝置的濃縮，第二反滲透的濃縮液的含鹽量達(dá)至 IJ5%?10%。
[0027]4.單價離子選擇性電滲析器的出口濃水進(jìn)入二次納濾裝置;通過二次納濾作用， 進(jìn)一步截留單價離子選擇性電滲析器的出口濃水中的硫酸鈉，使二次納濾的透過液中氯化鈉與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比大于10;同時由于上述第一反滲透裝置以及單價離子選擇性電滲析器的濃縮，二次納濾的透過液的含鹽量達(dá)到5%?15%;二次納濾的截留液返回一次納濾裝置處理。
[0028]5.第二反滲透的濃縮液經(jīng)硫酸鈉結(jié)晶系統(tǒng)得到硫酸鈉產(chǎn)品；二次納濾的透過液經(jīng)氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)得到氯化鈉產(chǎn)品，蒸發(fā)結(jié)晶的冷凝水作為回用水;硫酸鈉結(jié)晶系統(tǒng)及氯化鈉蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的結(jié)晶母液返回單價離子選擇性電滲析器的淡室進(jìn)一步處理，從而提高硫酸鈉產(chǎn)品與氯化鈉產(chǎn)品的純度和收率。所述硫酸鈉結(jié)晶系統(tǒng)為蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)或冷凍結(jié)晶系統(tǒng);所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)為單效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)、MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)或TVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，包括蒸發(fā)器與結(jié)晶器;所述蒸發(fā)器為降膜蒸發(fā)器、升膜蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器中的一種或多種的組合;所述結(jié)晶器為Oslo結(jié)晶器、DTB結(jié)晶器、DP結(jié)晶器或上述型式的變種，結(jié)晶器設(shè)有淘析柱;硫酸鈉產(chǎn)品與氯化鈉產(chǎn)品經(jīng)洗滌和干燥處理，分別達(dá)到I 類工業(yè)無水硫酸鈉與一級精制工業(yè)鹽的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。[〇〇29]下面以某工廠的高鹽廢水為例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的處理裝置，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于下述的具體實(shí)施例。
[0030] 某工廠產(chǎn)水的高鹽廢水主要含有Na2S〇4與NaCl，其中NaCl濃度為3100mg/L，Na2S〇4 濃度為4600mg/L，COD為92mg/L，硬度為120mg/L。高鹽廢水在進(jìn)入一次納濾裝置前，首先通過臭氧氧化裝置、軟化裝置進(jìn)行預(yù)處理以及通過抗污染型苦咸水淡化反滲透裝置進(jìn)行預(yù)濃縮，使含鹽量達(dá)到2.1%，C0D降低到12mg/L，硬度降低到6mg/L。高鹽廢水通過一次納濾裝置得到富含Na2 S〇4的截留液以及富含NaC 1的透過液，其中截留液的Na2 S〇4濃度為28000mg/L， NaCl濃度為4700mg/L;透過液的Na2S〇4濃度為980mg/L，NaCl濃度為8800mg/L。一次納濾的截留液進(jìn)入單價離子選擇性電滲析器的淡室，一次納濾的透過液經(jīng)海水淡化反滲透裝置以及碟管式反滲透裝置濃縮10倍后進(jìn)入單價離子選擇性電滲析器的濃室。經(jīng)單價離子選擇性電滲析器氯離子迀移作用，出口淡水的NaCl濃度降低到520mg/L。出口淡水進(jìn)入海水淡化反滲透裝置進(jìn)行濃縮，濃縮液含鹽量達(dá)到8.5%，隨后送至硫酸鈉冷凍結(jié)晶系統(tǒng)，經(jīng)結(jié)晶、離心分離、洗滌、轉(zhuǎn)晶和干燥處理后得到硫酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99%、氯化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.1%的I類工業(yè)無水硫酸鈉。單價離子選擇性電滲析器的出口濃水的NaCl濃度為115000mg/L，Na2S〇4濃度為16500mg/L，經(jīng)二次納濾進(jìn)一步截留Na2S04后透過液經(jīng)換熱進(jìn)入MVR降膜蒸發(fā)器進(jìn)行預(yù)濃縮，當(dāng)降膜蒸發(fā)器中NaCl質(zhì)量濃度達(dá)到20%時送至MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，經(jīng)進(jìn)一步蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶以及離心分離、洗滌和干燥處理后得到氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99%、硫酸根離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 〇.3%的一級精制工業(yè)鹽。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:主要設(shè)備包括一次納濾裝置、第一反滲透裝置、離子選擇性電滲析器、第二反滲透裝置、二次納濾裝置、結(jié)晶裝置和蒸發(fā)結(jié)晶裝置;所述一次納濾裝置設(shè)有含氯化鈉與硫酸鈉高鹽廢水的入口；所述一次納濾裝置的截留液出口與所述離子選擇性電滲析器的淡水室入口連接，該一次納濾裝置的透過液出口與所述第一反滲透裝置的入口連接;所述第一反滲透裝置的濃縮液出口與所述離子選擇性電滲析器的濃水室入口連接;所述離子選擇性電滲析器的淡水出口與所述第二反滲透裝置的入口連接;所述第二反滲透裝置的濃縮液出口與所述結(jié)晶裝置入口連接；所述結(jié)晶裝置晶體出口產(chǎn)出硫酸鈉結(jié)晶;所述離子選擇性電滲析器的濃水出口與所述二次納濾裝置的入口連接;所述二次納濾裝置的截留液出口與所述一次納濾裝置入口連接，該二次納濾裝置的透過液出口與所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置入口連接;所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置晶體出口產(chǎn)出氯化鈉結(jié)晶;所述結(jié)晶裝置的母液出口和所述蒸發(fā)結(jié)晶裝置的母液出口均與所述離子選擇性電滲析器的淡水室入口連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述一次納濾裝置入口的高鹽廢水的含鹽量為1.0%?5.0%，0)0小于5011^/1，硬度小于20mg/Lo3.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述一次納濾裝置對硫酸鈉的脫鹽率大于95%，對氯化鈉的脫鹽率小于60%。4.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述離子選擇性電滲析器采用單價選擇性陰離子交換膜作為陰膜，可以選擇性通過單價陰離子。5.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述離子選擇性電滲析器的出口淡水的氯離子濃度為O?1000mg/L。6.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述二次納濾裝置透過液出口的透過液中氯化鈉與硫酸鈉的質(zhì)量濃度之比大于10。7.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述第一反滲透裝置或第二反滲透裝置為苦咸水淡化反滲透裝置、海水淡化反滲透裝置、碟管式反滲透裝置中的一種或多種的組合。8.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述第二反滲透裝置濃縮液出口的濃縮液的含鹽量為5%?10%。9.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述二次納濾裝置透過液出口的透過液的含鹽量為5%?15%。10.如權(quán)利要求1所述的一種含氯化鈉與硫酸鈉的高鹽廢水資源化處理裝置，其特征在于:所述第一反滲透裝置透過液出口的透過液、第二反滲透裝置透過液出口的透過液以及蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)冷凝水出口的冷凝水回用。
【文檔編號】C01D3/04GK205676303SQ201620338006
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月21日 公開號201620338006.4, CN 201620338006, CN 205676303 U, CN 205676303U, CN-U-205676303, CN201620338006, CN201620338006.4, CN205676303 U, CN205676303U
【發(fā)明人】區(qū)瑞錕, 姜廣義
【申請人】廣州市心德實(shí)業(yè)有限公司, 區(qū)瑞錕, 姜廣義