CN105417820B - 一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，所述分离回收***包括预处理***、纳滤***、反渗透***、电渗析***、第一后处理***和第二后处理***；高盐废水进入预处理***进行预处理，经预处理后进入纳滤***进行纳滤处理，从纳滤***流出的浓水进入反渗透***进行反渗透处理，从反渗透***流出的浓水进入第一后处理***进行后处理得到含硫酸根的产品，从纳滤***流出的产水进入电渗析***的浓缩室进行电渗析处理，从电渗析***的淡化室流出的淡水进入反渗透***进行反渗透处理，从电渗析***的浓缩室流出的浓水进入第二后处理***进行后处理得到含氯根的产品。本发明所提供的分离回收***具有较好的社会与经济效益。
Description
技术领域
本发明属于工业污水处理领域，涉及一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***。
背景技术
随着工业的发展和水资源的紧缺，部分行业所产生的生产废水含有较高的盐分，如Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等离子，其污染浓度和排放量呈现上升的趋势，因此，对高盐废水处理的纯水回用及无机盐回收技术已经成为目前废水处理的热点之一。
目前，膜组合处理高盐度废水实现零排放技术应用比较广泛，但是整体工艺不够***，回收率不高、回收无机盐纯度低，***能耗高。ZL201310311089.9介绍的高盐度工业废水零排放工艺，将过滤多次后的浓缩液进行电渗析处理，经过电渗析浓缩后的物料进行蒸发和结晶，但是此工艺得到的盐为杂盐没有使用价值。
因此，要从清洁生产、用水平衡、资源回收角度***分析组合膜工艺特点，使高盐度工业废水综合处理具有较好的社会与经济效益。
发明内容
本发明的目的在于针对以上存在的不足，提供一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***。
为此，本发明提供如下解决方案：
一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，所述分离回收***包括预处理***、纳滤***、反渗透***、电渗析***、第一后处理***和第二后处理***；高盐废水进入预处理***进行预处理，经预处理后进入纳滤***进行纳滤处理，从纳滤***流出的浓水进入反渗透***进行反渗透处理，从反渗透***流出的浓水进入第一后处理***进行后处理得到含硫酸根的产品，从纳滤***流出的产水进入电渗析***的浓缩室进行电渗析处理，从电渗析***的淡化室流出的淡水进入反渗透***进行反渗透处理，从电渗析***的浓缩室流出的浓水进入第二后处理***进行后处理得到含氯根的产品。纳滤***流出的浓水中主要含有硫酸根离子，纳滤***流出的产水中主要含有氯离子，所述纳滤***的纳滤膜用于通过氯离子且截留硫酸根离子。上下文中所提及的高盐废水为含盐量高于1.5% wt，溶解性固体总量高于15000 mg/L的高盐度工业废水。
进一步地，所述第一后处理***包括冷冻结晶***和干燥***，从反渗透***流出的浓水进入冷冻结晶***进行冷冻结晶，所述冷冻结晶***的母液回用至电渗析***的淡化室进行电渗析处理，所述冷冻结晶***的结晶进入干燥***进行干燥得到含硫酸根的产品。
进一步地，反渗透***的浓水出口和冷冻结晶***的入口之间设置臭氧氧化***。
进一步地，所述第二后处理***包括第二纳滤***和蒸发结晶***，从电渗析***流出的浓水进入第二纳滤***进行纳滤处理，从第二纳滤***流出的浓水进入电渗析***的淡化室进行电渗析处理，从第二纳滤***流出的产水进入蒸发结晶***进行蒸发结晶得到含氯根的产品。
进一步地，所述蒸发结晶***为MVR蒸发结晶***、多相蒸发结晶***和膜蒸馏***中的一种或多种的组合。
进一步地，所述预处理***为加药软化***、臭氧高级氧化***、活性炭过滤***、超滤***和树脂软化***中的一种或多种的组合。
进一步地，所述电渗析***采用一二价分离电渗析膜。
MVR是机械式蒸汽再压缩技术（Mechanical Vapor Recompression）的简称，是利用蒸发***自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的热焓，导进冷却塔，冷却塔的冷却水循环预热物料，如此循环向蒸发***提供热能，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
本发明提供了一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，通过一二价分离电渗析膜分离了氯根和硫酸根；通过反渗透***浓缩提高了硫酸根的浓度，通过冷冻结晶***提高了硫酸根的纯度；通过第二纳滤***浓缩分离提高了氯根的浓度和纯度；所提供的分离回收***的成本远低于同行业高盐废水零排放及综合利用造价及运行成本，同时，氯根与硫酸根盐纯度都大于92%符合工业用盐标准，因此，所提供的高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***具有较好的社会与经济效益。
附图说明
图1为本发明所提供的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***的示意图；
图中：1-预处理***；2-纳滤***；3-反渗透***；4-电渗析***；501-臭氧氧化***；502-冷冻结晶***；503-干燥***；504-第二纳滤***；505-蒸发结晶***。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本发明进行进一步地详细说明。
一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，所述分离回收***包括预处理***1、纳滤***2、反渗透***3、电渗析***4、第一后处理***和第二后处理***；高盐废水进入预处理***1进行预处理，经预处理后进入纳滤***2进行纳滤处理，从纳滤***2流出的浓水进入反渗透***3进行反渗透处理，从反渗透***3流出的浓水进入第一后处理***进行后处理得到含硫酸根的产品，从纳滤***2流出的产水进入电渗析***4的浓缩室进行电渗析处理，从电渗析***4的淡化室流出的淡水进入反渗透***3进行反渗透处理，从电渗析***的浓缩室流出的浓水进入第二后处理***进行后处理得到含氯根的产品。
所述第一后处理***包括冷冻结晶***502和干燥***503，从反渗透***3流出的浓水进入冷冻结晶***502进行冷冻结晶，所述冷冻结晶***502的母液回用至电渗析***4的淡化室进行电渗析处理，所述冷冻结晶***502的结晶进入干燥***503进行干燥得到含硫酸根的产品。
反渗透***3的浓水出口和冷冻结晶***502的入口之间设置臭氧氧化***501。
所述第二后处理***包括第二纳滤***504和蒸发结晶***505，从电渗析***4流出的浓水进入第二纳滤***504进行纳滤处理，从第二纳滤***504流出的浓水进入电渗析***4的淡化室进行电渗析处理，从第二纳滤***流504出的产水进入蒸发结晶***505进行蒸发结晶得到含氯根的产品。
所述蒸发结晶***505为MVR蒸发结晶***、多相蒸发结晶***和膜蒸馏***中的一种或多种的组合。
所述预处理***2为加药软化***、臭氧高级氧化***、活性炭过滤***、超滤***和树脂软化***中的一种或多种的组合。
所述电渗析***4采用一二价分离电渗析膜。
具体地，可以采用如下工艺：
以每小时360吨的处理量对整个工艺的各个处理装置设计与安装调试，最后进行实地试验，对某高盐废水进行氯化钠和硫酸钠的分离回收中试试验：
某工厂高盐废水的含盐量1%wt，CODCr160 mg/L、悬浮物小于70 mg/L，Ca2+浓度为360 ppm，Mg2+浓度为35 ppm，硅的浓度为50 ppm，Cl-浓度为1800 ppm，SO4 2-浓度为2540ppm；
预处理***，将360 m³/h的高盐废水进行加入碱、纯碱、絮凝剂等混凝反应沉淀软化处理去除钙镁离子，出水Ca2+、Mg2+的浓度都低于50 ppm，硅的浓度低于5 ppm；加药软化澄清后的废水经臭氧高级氧化和活性炭滤池，使COD低于80 ppm；再通过超滤***浊度小于0.5NTU，并依次通过阳床、弱酸床、脱气塔保证出水Ca2+、Mg2+、CO3 2-小于5 ppm；
经过预处理***处理的高盐废水，进入纳滤***，分离的浓水为117 m³/h，含有NaCl浓度0.3%wt，Na2SO4浓度为1.1%wt；将纳滤***的浓水通入反渗透***分离浓缩，反渗透***的产水进行回用，其反渗透***的最终浓水流量为15 m³/h，含有NaCl浓度为2.7%wt，Na2SO4浓度为10%wt；将浓水通入臭氧降低色度、降解COD；通入冷冻结晶***后进入干燥***干燥白色晶体颗粒得到Na2SO4纯度大于92%，冷冻结晶***的母液以NaCl浓度2.9%wt，Na2SO4浓度为4%wt，通入一二价分离电渗析***的淡化室淡化，淡化室流出的淡水为12m³/h含NaCl浓度1%wt，Na2SO4浓度为4%wt回流至反渗透***进行浓缩；
纳滤***的产水通入一二价分离电渗析***的浓缩室，电渗析***的浓水进入第二纳滤***进行纳滤分离，得到的产水含NaCl浓度15%wt，SO4 2-浓度小于0.15%wt，从而回收高纯度氯根；第二纳滤***的浓水回流至一二价分离电渗析***的淡化室。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例而已，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，所述分离回收***包括预处理***、纳滤***、反渗透***、电渗析***、第一后处理***和第二后处理***；高盐废水进入预处理***进行预处理，经预处理后进入纳滤***进行纳滤处理，从纳滤***流出的浓水进入反渗透***进行反渗透处理，从反渗透***流出的浓水进入第一后处理***进行后处理得到含硫酸根的产品，从纳滤***流出的产水进入电渗析***的浓缩室进行电渗析处理，从电渗析***的淡化室流出的淡水进入反渗透***进行反渗透处理，从电渗析***的浓缩室流出的浓水进入第二后处理***进行后处理得到含氯根的产品；
所述电渗析***采用一二价分离电渗析膜。
2.根据权利要求1所述的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，所述第一后处理***包括冷冻结晶***和干燥***，从反渗透***流出的浓水进入冷冻结晶***进行冷冻结晶，所述冷冻结晶***的母液回用至电渗析***的淡化室进行电渗析处理，所述冷冻结晶***的结晶进入干燥***进行干燥得到含硫酸根的产品。
3.根据权利要求2所述的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，反渗透***的浓水出口和冷冻结晶***的入口之间设置臭氧氧化***。
4.根据权利要求1所述的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，所述第二后处理***包括第二纳滤***和蒸发结晶***，从电渗析***流出的浓水进入第二纳滤***进行纳滤处理，从第二纳滤***流出的浓水进入电渗析***的淡化室进行电渗析处理，从第二纳滤***流出的产水进入蒸发结晶***进行蒸发结晶得到含氯根的产品。
5.根据权利要求4所述的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，所述蒸发结晶***为MVR蒸发结晶***、多相蒸发结晶***和膜蒸馏***中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1所述的一种高盐废水中氯根和硫酸根的分离回收***，其特征在于，所述预处理***为加药软化***、臭氧高级氧化***、活性炭过滤***、超滤***和树脂软化***中的一种或多种的组合。
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