公布日：2022.07.29
申请日：2022.05.12
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C01D5/00(2006.01)I;C01F11/46(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)I;C02F1/52(2006.01)I
摘要
本发明公开一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，钙芒硝技术解决了纳滤浓水中硫酸钠的分离问题，以降低NF浓水的含盐量，无需蒸发结晶工艺段，缩短工艺流程，节省设备投资；本发明所用的石膏可直接应用系统自产的脱稳石膏，得到的钙芒硝可作为产品进行售卖。
权利要求书
1.一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：1)废水经预处理系统、反渗透膜系统将浓水中硫酸钙饱和度控制在200％-600％之间，并将浓水引入脱稳结晶系统；2)经所述脱稳结晶系统处理的浓水进入除浊降硬处理系统，经处理的浓水满足进膜系统的要求后进入NF系统进行分盐浓缩，然后将分盐浓缩的NF浓水引入浓水箱，将分盐浓缩后的产水引入总产水箱；3)在所述浓水箱中加入脱稳石膏，控制反应条件，所述NF浓水中的硫酸钠和二水硫酸钙反应生成钙芒硝复盐后沉淀，然后高芒硝复盐从水中分离，上层清夜进入所述总产水箱；4)将所述钙芒硝复盐用2％的硫酸钠溶液快速进行冲洗过滤，通过洗涤将表面的杂质离子清除；5)洗涤之后的钙芒硝进行干燥处理，干燥之后得到钙芒硝产品。
2.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤1)中预处理系统包括调节预沉池，沉淀澄清系统和过滤系统，以截留悬浮物及胶体物质，避免引起膜系统的污堵。
3.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤1)中反渗透膜系统为平板式反渗透膜，旋流式反渗透膜或卷式反渗透膜。
4.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中除浊降硬处理系统包括高密度沉淀池和结晶反应器，以截留悬浮物、胶体物质及去除部分引起膜系统结垢的离子。
5.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中满足进膜系统的要求为SDI<1，硬度指标要求在指定回收率的条件下不会引发膜系统的结垢现象。
6.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中所述NF系统为平板纳滤或卷式纳滤。
7.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中所述浓水箱中的硫酸钠的浓度介于2％～20％之间。
8.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)中所述脱稳石膏与浓水中所含硫酸钠的摩尔比控制在1：1，所述浓水中的硫酸钠和硫酸钙逐渐反应生成钙芒硝复盐沉淀，反应过程如下：CaSO4•2H2O+Na2SO4→CaSO4•Na2SO4+2H2O。
9.根据权利要求1或8所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)中所述反应条件为在快速搅拌的条件下不断加入脱稳石膏粉，待脱稳石膏粉投加完成后，降低搅拌机的转速，使反应在相对缓慢的条件下进行，较为均匀的生成钙芒硝结晶。
发明内容
为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其应用钙芒硝技术解决了纳滤浓水中硫酸钠的分离问题，以降低NF浓水的含盐量，无需蒸发结晶工艺段，缩短工艺流程，节省设备投资；本发明所用的石膏可直接应用系统自产的脱稳石膏，得到的钙芒硝可作为产品进行售卖。
本发明可通过以下技术方案予以实现：
一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，包括以下步骤：
1)废水经预处理系统、反渗透膜系统将浓水中硫酸钙饱和度控制在200％-600％之间，并将浓水引入脱稳结晶系统；
2)经所述脱稳结晶系统处理的浓水进入除浊降硬处理系统，经处理的浓水满足进膜系统的要求后进入NF系统进行分盐浓缩，然后将分盐浓缩的NF浓水引入浓水箱，将分盐浓缩后的产水引入总产水箱；
3)在所述浓水箱中加入脱稳石膏，控制反应条件，所述NF浓水中的硫酸钠和二水硫酸钙反应生成钙芒硝复盐后沉淀，然后高芒硝复盐从水中分离，上层清夜进入所述总产水箱；
4)将所述钙芒硝复盐用2％的硫酸钠溶液快速进行冲洗过滤，通过洗涤将表面的杂质离子清除；
5)洗涤之后的钙芒硝进行干燥处理，干燥之后得到钙芒硝产品。
进一步地，所述步骤1)中预处理系统包括调节预沉池，沉淀澄清系统和过滤系统，以截留悬浮物及胶体物质，避免引起膜系统的污堵。
进一步地，所述步骤1)中反渗透膜系统为平板式反渗透膜，旋流式反渗透膜或卷式反渗透膜。
进一步地，所述步骤2)中除浊降硬处理系统包括高密度沉淀池和结晶反应器，以截留悬浮物、胶体物质及去除部分引起膜系统结垢的离子，避免引起膜系统的污堵及结垢现象。
进一步地，所述步骤2)中满足进膜系统的要求为SDI<1，硬度指标要求在指定回收率的条件下不会引发膜系统的结垢现象。
进一步地，所述步骤2)中所述NF系统为平板纳滤或卷式纳滤。
进一步地，所述步骤2)中所述浓水箱中的硫酸钠的浓度介于2％～20％之间。
进一步地，所述步骤3)中所述脱稳石膏与浓水中所含硫酸钠的摩尔比控制在1：1，所述浓水中的硫酸钠和硫酸钙逐渐反应生成钙芒硝复盐沉淀，反应过程如下：CaSO4•2H2O+Na2SO4→CaSO4•Na2SO4+2H2O。
进一步地，所述步骤3)中所述反应条件为在快速搅拌的条件下不断加入脱稳石膏粉，待脱稳石膏粉投加完成后，降低搅拌机的转速，使反应在相对缓慢的条件下进行，较为均匀的生成钙芒硝结晶。
有益效果
1.将钙芒硝法应用于NF浓水脱盐工艺中，省略了NF浓水蒸发结晶或冷冻结晶工艺段，简化了工艺流程，降低了设备投资和运行成本。
2.将系统自产脱稳石膏用于提取NF浓水中的硫酸钠，生成钙芒硝，而无需外购石膏，有效降低了NF浓水处理成本。
3.钙芒硝法产生的副产物钙芒硝可作为产品外售，增加额外的经济效益。
（发明人：石平）