公布日：2023.10.27
申請(qǐng)日：2023.07.07
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C01C1/244(2006.01)I;C01D7/02(2006.01)I;C02F1/469(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1
/58(2023.01)N;C02F5/00(2023.01)N;C02F1/04(2023.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供一種高鹽廢水資源化回收方法及系統(tǒng)，屬于高鹽廢水處理領(lǐng)域，所述方法包括：將高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理和深度處理，經(jīng)過深度處理后的高鹽廢水進(jìn)行雙極膜電滲析裝置，經(jīng)處理后獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和淡鹽水，所述淡鹽水中主要成分為硫酸鈉；向淡鹽水中加入預(yù)定摩爾量的碳酸氫銨，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和硫酸銨。通過本發(fā)明提供的方法，實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水的高值資源化，高鹽廢水轉(zhuǎn)變?yōu)楦郊又蹈叩柠}酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉和硫酸銨，并且回收了大部分水資源。
權(quán)利要求書
1.一種高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，所述回收方法包括：將高鹽廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和淡鹽水，所述淡鹽水中主要成分為硫酸鈉；向淡鹽水中加入預(yù)定摩爾量的碳酸氫銨，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和硫酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，進(jìn)行雙極膜電滲析處理之前，還包括：對(duì)高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理為除懸浮物、除硬脫硅和除氟中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，對(duì)高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理之后，還包括：對(duì)預(yù)處理后的高鹽廢水進(jìn)行深度處理，所述深度處理為通過臭氧催化氧化或者臭氧-雙氧水復(fù)合氧化去除有機(jī)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，所述預(yù)處理的出水條件為：懸浮物小于等于1mg/L，鈣鎂濃度小于等于5mg/L，重金屬濃度小于等于0.1mg/L，二氧化硅濃度小于等于20mg/L；所述深度處理的出水條件為：化學(xué)需氧量濃度小于等于50mg/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，在復(fù)分解反應(yīng)體系中，鈉離子和碳酸氫根離子的預(yù)定摩爾比為(0.9～1.1)：(1.1～1.3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鹽廢水資源化回收方法，其特征在于，在復(fù)分解反應(yīng)體系中，反應(yīng)溫度為25℃～35℃，反應(yīng)時(shí)間為0.5h～2h。
7.一種高鹽廢水資源化回收系統(tǒng)，其特征在于，所述回收系統(tǒng)包括雙極膜電滲析裝置和復(fù)分解反應(yīng)單元；所述雙極膜電滲析裝置用于將高鹽廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和淡鹽水，所述淡鹽水中含有硫酸鈉；所述復(fù)分解反應(yīng)單元用于將淡鹽水與碳酸氫銨混合，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和硫酸銨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鹽廢水資源化回收系統(tǒng)，其特征在于，所述回收系統(tǒng)還包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元包括除懸浮物裝置、除硬脫硅裝置和除氟裝置中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鹽廢水資源化回收系統(tǒng)，其特征在于，所述回收系統(tǒng)還包括深度處理單元，所述深度處理單元為臭氧催化氧化裝置或者臭氧-雙氧水復(fù)合氧化裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高鹽廢水資源化回收系統(tǒng)，其特征在于，所述雙極膜電滲析裝置包括酸液箱、堿液箱、高鹽廢水箱、淡鹽水箱和至少一個(gè)膜堆單元；所述膜堆單元包括陰離子交換膜、陽離子交換膜和兩個(gè)雙極膜，一個(gè)雙極膜的陽極膜與陰離子交換膜構(gòu)成酸室，另一個(gè)雙極膜的陰極膜與陽離子交換膜構(gòu)成堿室，陰離子交換膜與陽離子交換膜構(gòu)成鹽室，陰離子交換膜為一多價(jià)選擇性離子交換膜；所述酸液箱與所述酸室相連，用于容納鹽酸溶液；所述堿液箱與所述堿室相連，用于容納氫氧化鈉溶液；所述高鹽廢水箱與所述鹽室的入口連接，用于容納高鹽廢水；所述淡鹽水箱與所述鹽室的出口連接，用于容納雙極膜電滲析處理后的淡鹽水，所述淡鹽水中主要成分為硫酸鈉。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中雙極膜電滲析裝置處理后的淡鹽水鹽分仍偏高，沒有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值最大化的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高鹽廢水資源化回收方法，采用該方法能夠?qū)崿F(xiàn)高鹽廢水的高值資源化，并回收大部分水資源。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種高鹽廢水資源化回收方法，所述回收方法包括以下步驟：將高鹽廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和淡鹽水，所述淡鹽水中主要成分為硫酸鈉；向淡鹽水中加入預(yù)定摩爾量的碳酸氫銨，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和硫酸銨。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，進(jìn)行雙極膜電滲析處理之前，還可以包括：對(duì)高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理為除懸浮物、除硬脫硅和除氟中的至少一種。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，對(duì)高鹽廢水進(jìn)行預(yù)處理之后，還可以包括：對(duì)預(yù)處理后的高鹽廢水進(jìn)行深度處理，所述深度處理為通過臭氧催化氧化或者臭氧-雙氧水復(fù)合氧化去除有機(jī)物。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述預(yù)處理的出水條件可以為：懸浮物小于等于1mg/L，鈣鎂濃度小于等于5mg/L，重金屬濃度小于等于0.1mg/L，二氧化硅濃度小于等于20mg/L；所述深度處理的出水條件可以為：COD濃度小于等于50mg/L。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，在復(fù)分解反應(yīng)體系中，鈉離子和碳酸氫根離子的預(yù)定摩爾比可以為(0.9～1.1)：(1.1～1.3)。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，在復(fù)分解反應(yīng)體系中，反應(yīng)溫度可以為25℃～35℃，反應(yīng)時(shí)間可以為0.5h～2h。
本發(fā)明另一方面提供了一種高鹽廢水資源化回收系統(tǒng)，所述回收系統(tǒng)包括雙極膜電滲析裝置和復(fù)分解反應(yīng)單元；所述雙極膜電滲析裝置用于將高鹽廢水進(jìn)行雙極膜電滲析處理，獲得鹽酸溶液、氫氧化鈉溶液和淡鹽水，所述淡鹽水中含有硫酸鈉；所述復(fù)分解反應(yīng)單元用于將淡鹽水與碳酸氫銨混合，經(jīng)復(fù)分解反應(yīng)后獲得碳酸氫鈉和硫酸銨。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述回收系統(tǒng)還可以包括預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元包括除懸浮物裝置、除硬脫硅裝置和除氟裝置中的至少一種。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述回收系統(tǒng)還可以包括深度處理單元，所述深度處理單元為臭氧催化氧化裝置或者臭氧-雙氧水復(fù)合氧化裝置。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，所述雙極膜電滲析裝置可以包括酸液箱、堿液箱、高鹽廢水箱、淡鹽水箱和至少一個(gè)膜堆單元；所述膜堆單元包括兩個(gè)雙極膜、陰離子交換膜和陽離子交換膜，一個(gè)雙極膜的陽極膜與陰離子交換膜構(gòu)成酸室，另一個(gè)雙極膜的陰極膜與陽離子交換膜構(gòu)成堿室，陰離子交換膜與陽離子交換膜構(gòu)成鹽室，陰離子交換膜為一多價(jià)選擇性離子交換膜；所述酸液箱與所述酸室相連，用于容納鹽酸溶液；所述堿液箱與所述堿室相連，用于容納氫氧化鈉溶液；所述高鹽廢水箱與所述鹽室的入口連接，用于容納高鹽廢水；所述淡鹽水箱與所述鹽室的出口連接，用于容納雙極膜電滲析處理后的淡鹽水，所述淡鹽水中主要成分為硫酸鈉。
通過本發(fā)明提供的技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有如下技術(shù)效果：
(1)本發(fā)明的回收方法實(shí)現(xiàn)了高鹽廢水的高值資源化，高鹽廢水轉(zhuǎn)變?yōu)楦郊又蹈叩柠}酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉和硫酸銨，并且回收了大部分水資源；
(2)本發(fā)明的回收方法通過預(yù)處理和深度處理將高鹽廢水的水質(zhì)進(jìn)行軟化處理，以達(dá)到雙極膜電滲析裝置的進(jìn)水水質(zhì)要求，有助于降低雙極膜電滲析處理的運(yùn)行成本。
（發(fā)明人：梁超;蘇雙青;李澤;趙焰;王延忠）
