公布日：2023.09.22
申請日：2022.03.09
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，公開一種處理混鹽廢水的方法、系統(tǒng)及應(yīng)用。方法包括：(1)對混鹽廢水進行納濾得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；(2)納濾產(chǎn)水進行第一膜濃縮得到第一產(chǎn)水和第一濃水；(3)第一濃水與飽和鹽溶液電滲析結(jié)晶得到第一鹽產(chǎn)物、系統(tǒng)濃排水和電滲析淡水；(4)納濾濃水進行第二膜濃縮得到第二產(chǎn)水和第二濃水；(5)第二濃水與可選地電滲析淡水低溫結(jié)晶得到第二鹽產(chǎn)物和低溫結(jié)晶母液，低溫結(jié)晶母液與混鹽廢水混合；電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物含量＞3wt％，進行電滲析結(jié)晶；電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物含量≤3wt％，進行低溫結(jié)晶。該方法工藝流程簡單，能夠同時獲得兩種鹽產(chǎn)物，資源化程度高，且產(chǎn)物回收率和純度高。
權(quán)利要求書
1.一種處理混鹽廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)對混鹽廢水進行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；(2)所述納濾產(chǎn)水進行第一膜濃縮處理，得到第一產(chǎn)水和第一濃水；(3)所述第一濃水與飽和鹽溶液混合進行電滲析結(jié)晶，得到第一鹽產(chǎn)物、系統(tǒng)濃排水和電滲析淡水；(4)所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二產(chǎn)水和第二濃水；(5)所述第二濃水與可選地所述電滲析淡水進行低溫結(jié)晶，得到第二鹽產(chǎn)物和低溫結(jié)晶母液，所述低溫結(jié)晶母液返回至步驟(1)與混鹽廢水進行混合；其中，當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回步驟(3)進行電滲析結(jié)晶；當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入步驟(5)，進行低溫結(jié)晶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟(1)中，所述混鹽廢水的pH≤12，所述混鹽廢水中總含鹽量≥1wt％，優(yōu)選為≥3wt％；優(yōu)選地，所述混鹽廢水中有機物COD的含量＜20mg/L；優(yōu)選地，所述混鹽廢水中鈣離子和鎂離子的總濃度＜20mg/L，Fe3+離子的濃度＜1mg/L。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟(1)中，所述納濾處理使得對混鹽廢水中第一鹽的脫鹽率＜60％，對混鹽廢水中第二鹽的脫鹽率≥95％；優(yōu)選地，所述納濾的回收率為50-80％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其中，所述第一膜濃縮處理選自反滲透、高壓反滲透和正滲透中的至少一種；優(yōu)選地，所述第一濃水的含鹽量≥3wt％，優(yōu)選≥10wt％；優(yōu)選地，所述第一產(chǎn)水的含鹽量≤0.1wt％，優(yōu)選≤0.05wt％；優(yōu)選地，所述第一膜濃縮處理的回收率為30-90％，優(yōu)選為50-80％；處理溫度為20-50℃，優(yōu)選為25-35℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述電滲析結(jié)晶處理的條件包括：電流密度為20-50mA/cm2，優(yōu)選為30-40mA/cm2；直流電壓為0.1-1V，優(yōu)選為0.3-0.7V；優(yōu)選地，所述飽和鹽溶液和所述第一濃水的流速比為1：0.3-5，優(yōu)選為1：1-2.5；優(yōu)選地，所述電滲析淡水的含鹽量≤5wt％，優(yōu)選≤3.5wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其中，所述第二濃水的含鹽量≥4wt％，優(yōu)選≥8wt％；優(yōu)選地，所述第二產(chǎn)水的含鹽量≤0.1wt％，優(yōu)選≤0.05wt％；優(yōu)選地，所述第二膜濃縮處理的回收率為30-90％，優(yōu)選為50-80％；處理溫度為20-50℃，優(yōu)選為25-35℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其中，所述低溫結(jié)晶的條件包括：結(jié)晶溫度-10℃至10℃，優(yōu)選為0℃至5℃；優(yōu)選地，所述低溫結(jié)晶母液的含鹽量為3-8wt％，優(yōu)選為4-6wt％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，其中，所述第一鹽產(chǎn)物為一價陰離子鹽，所述第二鹽產(chǎn)物為二價陰離子鹽；優(yōu)選地，所述一價陰離子鹽的回收率為74-95％，純度為95-100％；優(yōu)選地，對第二鹽產(chǎn)物進行分離得到二價陰離子鹽，所述二價陰離子鹽的回收率為85-95％，純度為90-100％；優(yōu)選地，所述分離的方式包括離心分離、過濾分離和沉淀分離中至少一種；優(yōu)選地，所述分離的條件包括：停留時間為0.1-3h，優(yōu)選為0.3-0.5h。
9.一種處理混鹽廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：納濾單元、第一膜濃縮單元、第二膜濃縮單元、電滲析結(jié)晶單元和低溫結(jié)晶單元；所述納濾單元與第一膜濃縮單元和第二膜濃縮單元連接，用于對混廢水進行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；所述第一膜濃縮單元與所述電滲析結(jié)晶單元連接，用于對所述納濾產(chǎn)水進行第一膜濃縮處理，得到第一產(chǎn)水和第一濃水；所述電滲析結(jié)晶單元與所述低溫結(jié)晶單元連接，用于對所述第一濃水進行電滲析結(jié)晶處理，得到第一鹽產(chǎn)物、系統(tǒng)濃排水和電滲析淡水；所述第二膜濃縮單元與所述低溫結(jié)晶單元連接，用于對所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二濃水和第二產(chǎn)水；所述低溫結(jié)晶單元分別與第二膜濃縮單元、電滲析結(jié)晶單元和納濾單元連接，用于將所述第二濃水和可選地電滲析淡水進行低溫結(jié)晶處理，得到第二鹽產(chǎn)物和低溫結(jié)晶母液；所述低溫結(jié)晶母液返回納濾單元進行循環(huán)納濾；當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回所述電滲析結(jié)晶單元進行電滲析結(jié)晶處理；當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入低溫結(jié)晶單元，進行低溫結(jié)晶。
10.權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法或權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)在混鹽廢水處理中的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的混鹽廢水處理工藝中流程復雜，資源化處理程度較低的問題，提供一種處理混鹽廢水的方法、系統(tǒng)及應(yīng)用，該方法工藝流程簡單，能夠同時獲得兩種鹽產(chǎn)物，資源化程度高，且產(chǎn)物回收率和純度較高。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種處理混鹽廢水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
(1)對混鹽廢水進行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；
(2)所述納濾產(chǎn)水進行第一膜濃縮處理，得到第一產(chǎn)水和第一濃水；
(3)所述第一濃水與飽和鹽溶液混合進行電滲析結(jié)晶，得到第一鹽產(chǎn)物、系統(tǒng)濃排水和電滲析淡水；
(4)所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二產(chǎn)水和第二濃水；
(5)所述第二濃水與可選地所述電滲析淡水進行低溫結(jié)晶，得到第二鹽產(chǎn)物和低溫結(jié)晶母液，所述低溫結(jié)晶母液返回至步驟(1)與混鹽廢水進行混合；
其中，當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量＞3wt％時，所述電滲析淡水返回步驟(3)進行電滲析結(jié)晶；
當所述電滲析淡水中第一鹽產(chǎn)物的含量≤3wt％時，所述電滲析淡水進入步驟(5)，進行低溫結(jié)晶。
本發(fā)明第二方面提供一種處理混鹽廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：納濾單元、第一膜濃縮單元、第二膜濃縮單元、電滲析結(jié)晶單元和低溫結(jié)晶單元；
所述納濾單元與第一膜濃縮單元和第二膜濃縮單元連接，用于對混廢水進行納濾處理，得到納濾產(chǎn)水和納濾濃水；
所述第一膜濃縮單元與所述電滲析結(jié)晶單元連接，用于對所述納濾產(chǎn)水進行第一膜濃縮處理，得到第一產(chǎn)水和第一濃水；
所述電滲析結(jié)晶單元與所述低溫結(jié)晶單元連接，用于對所述第一濃水進行電滲析結(jié)晶處理，得到第一鹽產(chǎn)物、系統(tǒng)濃排水和電滲析淡水；
所述第二膜濃縮單元與所述低溫結(jié)晶單元連接，用于對所述納濾濃水進行第二膜濃縮處理，得到第二濃水和第二產(chǎn)水；
所述低溫結(jié)晶單元與第二膜濃縮單元、電滲析結(jié)晶單元和納濾單元連接，用于將所述電滲析淡水和/或第二濃水進行低溫結(jié)晶處理，得到第二鹽產(chǎn)物和低溫結(jié)晶母液；所述低溫結(jié)晶母液返回納濾單元進行循環(huán)納濾。
本發(fā)明第三方面提供一種上述方法或系統(tǒng)在混鹽廢水處理中的應(yīng)用。
通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的處理混鹽廢水的方法、系統(tǒng)及應(yīng)用獲得以下有益效果：
本發(fā)明中，采用本發(fā)明提供的處理混鹽廢水的方法，降低了混鹽廢水處理的系統(tǒng)復雜度，提高了系統(tǒng)內(nèi)溶解性鹽的回收率。
本發(fā)明中，采用本發(fā)明提供的處理混鹽廢水的系統(tǒng)，對混鹽廢水的高效處理，能夠在處理過程中得到工業(yè)產(chǎn)品，實現(xiàn)混鹽廢水的資源化處理，提高了系統(tǒng)的能量利用效率。
（發(fā)明人：楊雪;孫劍宇;劉捷;熊日華;何燦）
