公布日：2022.12.13
申请日：2022.09.22
分类号：C02F9/10(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C01D3/14(2006.01)I
摘要
本发明涉及基于膜式分离盐硝的含盐废水循环处理系统和方法，包括预处理单元和NF膜分离装置，预处理单元按照杂质浓度NF膜分离装置进水要求的方式对含盐废水进行至少一次氯化钠和硫酸钠分离；NF膜分离装置按照产生的贫硝富氯化钠产水能够符合氯化钠生产单元所需氯化钠浓度的方式将贫硝富氯化钠产水排放至氯化钠生产单元而将富硝高杂质浓水以回流至预处理单元的方式输送至硫酸钠生产单元；NF膜分离装置包括基于贫硝富氯化钠产水中硫酸根离子浓度能够连通的至少两个彼此纳滤装置，至少两个彼此纳滤装置能够基于富硝高杂质浓水中硝含量而连通至预处理单元的不同处理部。
权利要求书
1.一种基于膜式分离盐硝的含盐废水循环处理系统，包括预处理单元和NF膜分离装置(300b)，所述预处理单元按照杂质浓度NF膜分离装置(300b)进水要求的方式对所述含盐废水进行至少一次氯化钠和硫酸钠分离；其特征在于，所述NF膜分离装置(300b)按照产生的贫硝富氯化钠产水能够符合氯化钠生产单元(500)所需氯化钠浓度的方式将所述贫硝富氯化钠产水排放至所述氯化钠生产单元(500)而将富硝高杂质浓水以回流至所述预处理单元的方式输送至硫酸钠生产单元(400)；所述NF膜分离装置(300b)包括基于贫硝富氯化钠产水中硫酸根离子浓度能够连通的至少两个彼此纳滤装置，所述至少两个彼此纳滤装置能够基于所述富硝高杂质浓水中硝含量而连通至所述预处理单元的不同处理部。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述预处理单元至少包括一级提纯部(100)和二级提纯部(200)，所述一级提纯部(100)将在一定杂质浓度的情况下所述含盐废水中的硫酸钠和氯化钠以混盐的方式析出；所述二级提纯部(200)冷冻基于所述混盐调制的富硝母液而使得将硫酸钠以十水硝的方式析出，从而生成冷冻贫硝母液排放至所述NF膜分离装置(300b)，所述NF膜分离装置(300b)将基于所述富硝高杂质浓水中硝含量将所述富硝高杂质浓水排放至所述二级提纯部(200)的不同处理设备，所述不同处理设备至少包括结晶器。
3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述NF膜分离装置对硫酸钠的截留率为95-98％，对氯化钠的截留率为-10％-10％。
4.根据权利要求2或3所述的处理系统，其特征在于，所述一级提纯部(100)和所述二级提纯部(200)设置有用于控制所述混盐的含水率的分离单元，所述混盐的含水率为4％-5％。
5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述二级提纯部(200)在将基于所述混盐热熔配的近饱和状态的硫酸钠和氯化钠溶液预冷得到预冷料液的情况下使用载冷剂将该硫酸钠以十水硝的形式在降温过程达到过饱和状态而析出，所述载冷剂能够使得所述预冷料液的温度降低至零下5摄氏度-0摄氏度得到冷冻料液。
6.根据权利要求5所述的处理系统，其特征在于，所述十水硝在硫酸钠生产单元(400)中至少经过热熔和冷凝水热溶配置为近饱和硝溶液后，所述硝溶液与冷凝水进行热交换加热后，经过多效逆流蒸发结晶浓缩硫酸钠溶液，溶液中硫酸钠不断被浓缩达到过饱和析出并逐渐长大沉于硝脚。
7.根据权利要求1-6任一所述的处理系统，其特征在于，所述预处理单元与所述NF膜分离装置之间通过过滤装置(300a)连通，所述过滤装置用于按照符合所述NF膜分离装置杂质浓度要求的方式将所述冷冻贫硝母液的杂质进一步去除而得到杂质液，所述过滤装置的杂质液出口与所述一级提纯部(100)连通，以使得所述一级提纯部(100)能够按照大致均衡含盐废水中杂质浓度的方式提纯包含有硫酸钠晶体和氯化钠晶体的混盐。
8.根据权利要求1-6任一所述的处理系统，其特征在于，在浓盐废水进入所述一级提纯部(100)之前，至少对所述浓盐废水进行一次浓缩，使得其TDS值在6万-20万ppm。
9.一种基于膜式分离盐硝的含盐废水循环处理方法，包括：预处理单元将按照杂质浓度NF膜分离装置(300b)进水要求的方式对所述含盐废水进行至少一次氯化钠和硫酸钠分离；其特征在于，所述NF膜分离装置(300b)将按照产生的贫硝富氯化钠产水能够符合氯化钠生产单元(500)所需氯化钠浓度的方式将所述贫硝富氯化钠产水排放至所述氯化钠生产单元(500)而将富硝高杂质浓水以回流至所述预处理单元的方式输送至硫酸钠生产单元(400)；其中，所述NF膜分离装置(300b)配置为包括基于贫硝富氯化钠产水中硫酸根离子浓度能够连通的至少两个彼此纳滤装置，所述至少两个彼此纳滤装置能够基于所述富硝高杂质浓水中硝含量而连通至所述预处理单元的不同处理部。
10.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述预处理单元配置为至少包括一级提纯部(100)和二级提纯部(200)，所述一级提纯部(100)将在一定杂质浓度的情况下所述含盐废水中的硫酸钠和氯化钠以混盐的方式析出；所述二级提纯部(200)冷冻基于所述混盐调制的富硝母液而使得将硫酸钠以十水硝的方式析出，从而生成冷冻贫硝母液排放至所述NF膜分离装置(300b)，所述NF膜分离装置(300b)将基于所述富硝高杂质浓水中硝含量将所述富硝高杂质浓水排放至所述二级提纯部(200)的不同处理设备，所述不同处理设备至少包括冷冻结晶器。
发明内容
针对现有技术之不足：综合高含盐废水中最主要组分一般都是氯化钠、硫酸钠，这两种盐占总盐量的比例比较高，通常在90％以上，所以当前主流的技术路线是：预处理→减量化→再处理→NF→富硝高杂质浓水分别减量化→再处理→分盐蒸发结晶和贫硝氯化钠产水→提浓(可不设置)→分盐蒸发结晶；预处理→NF→富硝高杂质浓水分别减量化→再处理→分盐蒸发结晶和贫硝氯化钠产水→提浓→分盐蒸发结晶；在此过程中NF与大量有机物杂质接触，考虑NF膜污堵化学清洗频繁，小分子有机物的透过，进入蒸发结晶系统，造成通过该工艺路线分盐的稳定运行和NF膜更换频繁使用成本高，氯化钠和硫酸钠的蒸发结晶受到低杂质对纯度的不利影响，或造成较大量的杂盐产生，特别是高盐水中硝酸钠含量较高，杂盐量会增加更多。
本发明提供一种基于膜式分离盐硝的含盐废水循环处理系统，包括预处理单元和NF膜分离装置，所述预处理单元按照杂质浓度NF膜分离装置进水要求的方式对所述含盐废水进行至少一次氯化钠和硫酸钠分离；所述NF膜分离装置按照产生的贫硝富氯化钠产水能够符合氯化钠生产单元所需氯化钠浓度的方式将所述贫硝富氯化钠产水排放至所述氯化钠生产单元而将富硝高杂质浓水以回流至所述预处理单元的方式输送至硫酸钠生产单元；所述NF膜分离装置包括基于贫硝富氯化钠产水中硫酸根离子浓度能够连通的至少两个彼此纳滤装置，所述至少两个彼此纳滤装置能够基于所述富硝高杂质浓水中硝含量而连通至所述预处理单元的不同处理部。
根据一种优选的实施方式，所述预处理单元至少包括一级提纯部和二级提纯部，所述一级提纯部将在一定杂质浓度的情况下所述含盐废水中的硫酸钠和氯化钠以混盐的方式析出；所述二级提纯部冷冻基于所述混盐调制的富硝母液而使得将硫酸钠以十水硝的方式析出，从而生成冷冻贫硝母液排放至所述NF膜分离装置，所述NF膜分离装置将基于所述富硝高杂质浓水中硝含量将所述富硝高杂质浓水排放至所述二级提纯部的不同处理设备，所述不同处理设备至少包括冷冻结晶器。
根据一种优选的实施方式，所述NF膜分离装置对硫酸钠的截留率为95-98％，对氯化钠的截留率为-10％-10％。
根据一种优选的实施方式，所述一级提纯部和所述二级提纯部设置有用于控制所述混盐的含水率的分离单元，所述混盐的含水率为4％-5％。
根据一种优选的实施方式，所述二级提纯部在将基于所述混盐热熔配的近饱和状态的硫酸钠和氯化钠溶液预冷得到预冷料液的情况下使用载冷剂将该硫酸钠以十水硝的形式在降温过程达到过饱和状态而析出，所述载冷剂能够使得所述预冷料液的温度降低至零下5摄氏度-0摄氏度得到冷冻料液。
根据一种优选的实施方式，所述十水硝在硫酸钠生产单元中至少经过热熔和冷凝水热溶配置为近饱和硝溶液后，所述硝溶液与冷凝水进行热交换加热后，经过多效逆流蒸发结晶浓缩硫酸钠溶液，溶液中硫酸钠不断被浓缩达到过饱和析出并逐渐长大沉于硝脚。
根据一种优选的实施方式，所述预处理单元与所述NF膜分离装置之间通过过滤装置连通，所述过滤装置用于按照符合所述NF膜分离装置杂质浓度要求的方式将所述冷冻贫硝母液的杂质进一步去除而得到杂质液，所述过滤装置的杂质液出口与所述一级提纯部连通，以使得所述一级提纯部能够按照大致均衡含盐废水中杂质浓度的方式提纯包含有硫酸钠晶体和氯化钠晶体的混盐。
根据一种优选的实施方式，在浓盐废水进入所述一级提纯部之前，至少对所述浓盐废水进行一次浓缩，使得其TDS值在6万-20万ppm。
根据一种优选的实施方式，本发明还公开一种基于膜式分离盐硝的含盐废水循环处理方法，包括：预处理单元将按照杂质浓度NF膜分离装置进水要求的方式对所述含盐废水进行至少一次氯化钠和硫酸钠分离；所述NF膜分离装置将按照产生的贫硝富氯化钠产水能够符合氯化钠生产单元所需氯化钠浓度的方式将所述贫硝富氯化钠产水排放至所述氯化钠生产单元而将富硝高杂质浓水以回流至所述预处理单元的方式输送至硫酸钠生产单元；其中，所述NF膜分离装置配置为包括基于贫硝富氯化钠产水中硫酸根离子浓度能够连通的至少两个彼此纳滤装置，所述至少两个彼此纳滤装置能够基于所述富硝高杂质浓水中硝含量而连通至所述预处理单元的不同处理部。
根据一种优选的实施方式，所述方法中，所述预处理单元配置为至少包括一级提纯部和二级提纯部，所述一级提纯部将在一定杂质浓度的情况下所述含盐废水中的硫酸钠和氯化钠以混盐的方式析出；所述二级提纯部冷冻基于所述混盐调制的富硝母液而使得将硫酸钠以十水硝的方式析出，从而生成冷冻贫硝母液排放至所述NF膜分离装置，所述NF膜分离装置将基于所述富硝高杂质浓水中硝含量将所述富硝高杂质浓水排放至所述二级提纯部的不同处理设备，所述不同处理设备至少包括结晶器。
（发明人：权秋红;郭以果;元西方;鲁喜平）