CN109851107A - 一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法，所述方法包括如下步骤：(1)在混合工业盐废液中加入脱色剂，搅拌2～3h，过滤得溶液A；(2)用碱调节溶液A的pH为7～9，溶液经吹脱塔制得气体A和溶液B；(3)气体A经喷淋塔后，经过膜1，浓缩制得浓氨水；(4)溶液B经膜2，制得溶液C和溶液D；(5)溶液C经膜3作用，制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；(6)溶液D经过浓缩和离心后，制得氯化钠结晶和溶液E；(7)溶液E冷却后得到硝酸钠结晶，回水循环使用。本发明工艺清洁环保，所需设备简单，容易操作，耗能低，可以从三种混盐溶液中同时得到多种化工产品，实现了经济效益和环境效益的良好结合。

Description

一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法

技术领域

本发明涉及含高盐废水回收处理技术领域，尤其是涉及一种混合工业盐废液资源回收的方法。

背景技术

混合工业盐主要来源于化工生产过程中产生的副产物，如废酸和废碱中和后的废液，喷淋塔水吸附酸碱性气体后的废液等。其中硫酸钠，氯化钠和硝酸钠是常见的工业盐，目前处理含这三种盐分的废液的方法一般是将这种废液蒸发浓缩，混合盐分进行填埋，不仅造成了土壤和水体的污染，而且浪费了大量的盐分资源。

CN201610361741提到了一种脱硫废水制备硫酸钠和氯化钠的方法，主要是利用浓缩、蒸发结晶、盐分离技术将二者分离开，该工艺需要利用两种盐分的溶解度不同，将废水通过多效蒸发器蒸发，冷却结晶分离。在整个分离过程中耗能大，设备复杂，危险系数较高，分离出来的产品纯度不高；CN201310311711利用双极膜电渗析法从粘胶纤维硫酸钠废液中分离出硫酸和氢氧化钠溶液，但此方法只适用于单一成分的废液，不适用混合工业盐废液的分离。CN207108514U公开了一种采用膜分离技术实现混合工业盐分离的装置，此装置只涉及2种工业盐的分离，对于3种混合工业盐并不适用。

为了既能够实现资源的回收利用，清洁环保又简单易行，能够较安全的操作，并且能够从多种成分的废液中将产品分离且纯度较高，设计一种针对混合工业盐废液特别是含三种盐分的分离回收产品的方法是非常必要的。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法。本发明工艺清洁环保，并且所需设备简单，容易操作，耗能低，没有次生废物产生，可以从三种混盐溶液中同时得到多种化工产品，实现了经济效益和环境效益的良好结合，主要是通过脱色、吹脱、膜工艺可以同时得到氨水，硫酸溶液，氢氧化钠溶液，氯化钠和硝酸钠结晶五种化工产品。

本发明的技术方案如下：

一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法，所述方法包括如下步骤：

(1)在混合工业盐废液中加入脱色剂，搅拌2～3h，过滤得溶液A；

(2)用碱调节溶液A的pH为7～9，溶液经吹脱塔制得气体A和溶液B；

(3)气体A经喷淋塔后，经过膜1，浓缩制得浓氨水；

(4)溶液B经膜2，将一价和二价阴离子分离，制得溶液C和溶液D；

(5)溶液C经膜3作用，制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；

(6)溶液D经过浓缩和离心后，制得氯化钠结晶和溶液E；

(7)溶液E冷却后得到硝酸钠结晶，回水循环使用。

步骤(1)中所述脱色剂为活性炭、双氧水或臭氧；所述活性炭的质量浓度为0.5～1wt％，次废活性炭经高温炉工艺再生；所述双氧水在60～80℃下加入，质量浓度为8～10wt％；所述臭氧为缓慢通入，通入时间为3～5h。

步骤(2)中所述碱为片碱；所述吹脱塔的介质为压缩空气，逆向吹脱。

步骤(3)中所述喷淋塔的介质为自来水，逆向吸收；所述膜1为反渗透膜或RO膜，用于将物料浓缩得到浓氨水和淡水，淡水进入水处理***。

步骤(4)中所述膜2为经过改性的可耐高盐分的纳滤膜。

步骤(5)中所述膜3为双极膜电渗析，此双极膜为经改性的离子交换复合膜。

步骤(6)中所述浓缩的条件为温度95～110℃，真空度0.02～0.04MPa。

步骤(7)中所述冷却方式为夹套内循环水冷却，冷却温度为40～50℃。

本发明有益的技术效果在于：

为了实现资源的充分回收利用，本申请人经过大量的实验，设计出的了一种混合工业盐废液资源化的方法，本工艺清洁环保，并且所需设备简单，容易操作，耗能低，所需人工量少，可以同时得到多种化工产品，主要是通过脱色、吹脱、膜工艺可以同时得到氨水，硫酸溶液，氢氧化钠溶液，氯化钠和硝酸钠结晶五种化工产品，实现了经济效益和环境效益的良好结合。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

取某化工生产厂家喷淋塔废液500mL(硫酸根100g/L，硝酸根80g/L，氯离子80g/L，氨氮80g/L)，在废液中加入脱色剂活性炭2.5g，并搅拌2h，过滤得溶液A，次废活性炭经过高温炉再生，在溶液A中加入片碱调节pH＝7后，经吹脱塔吹脱和喷淋塔吸收后得到的溶液再经过反渗透膜后得到291g 26.2％浓氨水和淡水，淡水进入水处理***；经吹脱塔后的液体经过纳滤膜作用，可得到溶液C和溶液D，溶液C通过改性的双极膜后可得到12.5％的氢氧化钠溶液和13.9％的硫酸溶液，溶液D 95℃和-0.02MPa下高温浓缩后得到45.60g氯化钠结晶和溶液E，溶液E冷却至40℃后离心得到43.74g硝酸钠结晶，回水回用于溶液D。

实施例2

取某化工生产厂家喷淋塔废液500mL(硫酸根100g/L，硝酸根80g/L，氯离子80g/L，氨氮80g/L)，在废液中加入脱色剂活性炭4g，并搅拌2.5h，过滤得溶液A，次废活性炭经过高温炉再生，在溶液A中加入片碱调节pH＝8后，经吹脱塔吹脱和喷淋塔吸收后得到的溶液再经过RO膜后得到284g 26.8％浓氨水和淡水，淡水进入水处理***；经吹脱塔后的液体经过纳滤膜作用，可得到溶液C和溶液D，溶液C通过改性的双极膜后可得到12.9％的氢氧化钠溶液和14.1％的硫酸溶液，溶液D 100℃和-0.03MPa下高温浓缩后得到48.60g氯化钠结晶和溶液E，溶液E冷却至45℃后离心得到45.74g硝酸钠结晶，回水回用于溶液D。

实施例3

取某化工生产厂家喷淋塔废液500mL(硫酸根100g/L，硝酸根80g/L，氯离子80g/L，氨氮80g/L)，在废液中加入脱色剂活性炭5g，并搅拌3h，过滤得溶液A，次废活性炭经过高温炉再生，在溶液A中加入片碱调节pH＝9后，经吹脱塔吹脱和喷淋塔吸收后得到的溶液再经过反渗透膜后得到281g 27.1％浓氨水和淡水，淡水进入水处理***；经吹脱塔后的液体经过纳滤膜作用，可得到溶液C和溶液D，溶液C通过改性的双极膜后可得到12.6％的氢氧化钠溶液和14.2％的硫酸溶液，溶液D 115℃和-0.04MPa下高温浓缩后得到44.60g氯化钠结晶和溶液E，溶液E冷却至50℃后离心得到45.74g硝酸钠结晶，回水回用于溶液D。

实施例1～3中，氨水的浓度分别为26.2％，26.8％，27.1％；硫酸钠溶液得到的氢氧化钠溶液的质量分数分别为12.5％，12.9％，12.6％，硫酸溶液的质量分数分别为13.9％，14.1％，14.2％；氯化钠的质量分数分别为97.8％，98.2％，97.9％；硝酸钠的质量分数分别为98.8％，98.6％，98.9％。

Claims (8)

1.一种利用膜技术将混合工业盐废液资源化的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)在混合工业盐废液中加入脱色剂，搅拌2～3h，过滤得溶液A；

(2)用碱调节溶液A的pH为7～9，溶液经吹脱塔制得气体A和溶液B；

(3)气体A经喷淋塔后，经过膜1，浓缩制得浓氨水；

(4)溶液B经膜2，将一价和二价阴离子分离，制得溶液C和溶液D；

(5)溶液C经膜3作用，制得硫酸溶液和氢氧化钠溶液；

(6)溶液D经过浓缩和离心后，制得氯化钠结晶和溶液E；

(7)溶液E冷却后得到硝酸钠结晶，回水循环使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述脱色剂为活性炭、双氧水或臭氧；所述活性炭的质量浓度为0.5～1wt％，次废活性炭经高温炉工艺再生；所述双氧水在60～80℃下加入，质量浓度为8～10wt％；所述臭氧为缓慢通入，通入时间为3～5h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述碱为片碱；所述吹脱塔的介质为压缩空气，逆向吹脱。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述喷淋塔的介质为自来水，逆向吸收；所述膜1为反渗透膜或RO膜，用于将物料浓缩得到浓氨水和淡水，淡水进入水处理***。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述膜2为经过改性的可耐高盐分的纳滤膜。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述膜3为双极膜电渗析，此双极膜为经改性的离子交换复合膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)中所述浓缩的条件为温度95～110℃，真空度0.02～0.04MPa。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中所述冷却方式为夹套内循环水冷却，冷却温度为40～50℃。