一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统的制作方法

文档序号:15007461发布日期:2018-07-24 21:36阅读:398来源:国知局

本实用新型涉及一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统,属于废水处理领域。



背景技术:

高含盐工业废水,尤其是煤化工企业在煤制油、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制气等过程中产生的废水,具有含盐量高、硬度高、COD含量高且生化性较差等特点。

在众多的高含盐工业废水分质盐零排放处理方法中,纳滤与热法耦合的两级分盐方法得到业内人士和行业专家的认可,纳滤分盐,是利用纳滤膜技术将一价离子(以Cl-为主)和二价离子(以SO42-为主)分开,形成以一价离子为主的溶液和以二价离子为主的溶液,二者分别蒸发进行分盐;热法分盐,是利用各种盐溶解度的变化规律进行分盐。在实际运行过程中,这两种分盐方法分出的结晶盐纯度基本满足工业用盐要求,但结晶盐产率不足55%,产生大量杂盐。这部分杂盐被定性为危险废物进行处置,增大了企业环保压力和废水处理成本。因此,提高结晶盐产率,减少杂盐量,成为高含盐工业废水分质盐零排放处理工艺的关键。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统。

本实用新型的第一个目的由如下技术方案实施:一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统,其包括纳滤调节池、纳滤单元、NaCl深度浓缩单元、NaCl蒸发结晶单元、有机物降解单元、Na2SO4深度浓缩单元、Na2SO4蒸发结晶单元和溶解槽;

所述纳滤调节池分别与所述纳滤单元、所述有机物降解单元、所述Na2SO4深度浓缩单元通过管道连接,在连通所述纳滤调节池与所述纳滤单元的管道上设有第一截止阀,在连通所述纳滤调节池与所述有机物降解单元的管道上设有第二截止阀,在连通所述纳滤调节池与所述Na2SO4深度浓缩单元的管道上设有第三截止阀;

所述纳滤单元与所述NaCl深度浓缩单元连接,所述NaCl深度浓缩单元与所述NaCl蒸发结晶单元通过管道连接;

所述有机物降解单元分别与所述Na2SO4深度浓缩单元和所述Na2SO4蒸发结晶单元通过管道连接,在连通所述有机物降解单元与所述Na2SO4深度浓缩单元的管道上设有第四截止阀,在连通所述有机物降解单元与所述Na2SO4蒸发结晶单元的管道上设有第五截止阀;所述Na2SO4深度浓缩单元与所述Na2SO4蒸发结晶单元通过管道连接,在连通所述Na2SO4深度浓缩单元与所述Na2SO4蒸发结晶单元之间的管道上设有第六截止阀;所述Na2SO4蒸发结晶单元的混盐出口与所述溶解槽连接,所述溶解槽分别与所述纳滤调节池和所述纳滤单元通过管道连接,在连通所述溶解槽和所述纳滤调节池的管道上设有第七截止阀,在连通所述溶解槽和所述纳滤单元的管道上设有第八截止阀;

所述纳滤单元分别与所述有机物降解单元、所述Na2SO4深度浓缩单元通过管道连接,在连通所述纳滤单元与所述有机物降解单元之间的管道上设有第九截止阀,在连通所述纳滤单元和所述Na2SO4深度浓缩单元之间的管道上设有第十截止阀。

本实用新型所述的纳滤单元,可根据进水溶解性总固体、氯离子、硫酸根等浓度的高低确定纳滤单元的组合形式。可以是一级或多级纳滤,可以是一段或多段纳滤,也可以是一级多段、一段多级或多级多段纳滤组合;

本实用新型所述的NaCl深度浓缩单元和Na2SO4深度浓缩单元,可以是高压平板膜(DTRO)、电渗析(ED)、高效(高压)反渗透、正渗透单元等,也可以是上述几者的组合。

本实用新型所述的有机物降解单元,可以是以臭氧催化氧化技术、电催化氧化技术、超声波技术、等离子技术、微电解-芬顿技术、超临界氧化、活性炭吸附、大孔树脂吸附单元,也可以是上述几者的组合。

本实用新型所述的NaCl蒸发结晶单元和Na2SO4蒸发结晶单元,可以是单效蒸发结晶单元、多效蒸发结晶单元、MVR蒸发结晶单元等,也可以是上述几者的组合。

利用本系统的分盐方法,包括:经预处理后的高含盐工业废水排入纳滤调节池调质调量,而后根据所述高含盐工业废水中c(Cl-):c(SO42-),选择高含盐工业废水的具体处理方法,其具体包括:

(1)当所述高含盐工业废水中c(Cl-):c(SO42-)≥1:2,打开第一截止阀,所述高含盐工业废水进入纳滤单元进行纳滤分盐处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;所述纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到NaCl晶体;

根据所述纳滤浓水的TDS含量,选择所述纳滤浓水的具体处理方法,其具体包括:

(1.1)当所述纳滤浓水的TDS≥100000mg/L,打开第九截止阀、第五截止阀和第七截止阀,所述纳滤浓水依次进入有机物降解系统进行有机物降解、Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐排入溶解槽内溶解后进入所述纳滤调节池调质调量,后再进入所述纳滤单元分盐;

(1.2)当所述纳滤浓水的TDS<100000mg/L,需要经Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩处理后再进入Na2SO4蒸发结晶单元进行处理;进一步根据所述纳滤浓水的COD含量,选择所述纳滤浓水的具体处理方法,其具体包括:

(1.2.1)当所述纳滤浓水的COD≥500mg/L,所述纳滤浓水需先经有机物降解单元降解处理,有效降低所述纳滤浓水中的COD后再进入Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩处理,最后进入Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,即:打开第九截止阀、第四截止阀、第六截止阀和第七截止阀,所述纳滤浓水依次进入有机物降解系统进行有机物降解、Na2SO4深度浓缩单元进行深度浓缩、Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐排入溶解槽内溶解后进入所述纳滤调节池调质调量,,后再进入所述纳滤单元分盐;

(1.2.2)当所述纳滤浓水的COD<500mg/L,所述纳滤浓水需先经Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩处理,盐和有机物浓度均增加,后再进入有机物降解单元降解处理,最后进入Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,即:打开第十截止阀、第四截止阀、第五截止阀和第七截止阀,所述纳滤浓水依次进入Na2SO4深度浓缩单元进行深度浓缩、有机物降解系统进行有机物降解、Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐排入溶解槽内溶解后进入所述纳滤调节池调质调量,后再进入所述纳滤单元分盐;

(2)当所述高含盐工业废水中c(Cl-):c(SO42-)<1:2时,需根据所述高含盐工业废水中的TDS含量,选择具体处理方法,其具体包括:

(2.1)当所述高含盐工业废水中的TDS≥100000mg/L时,打开第二截止阀和第五截止阀,所述高含盐工业废水依次进入有机物降解单元进行有机物降解、Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐排入溶解槽内溶解后进入所述纳滤单元进行纳滤分盐处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;所述纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到NaCl晶体;所述纳滤浓水返回到所述纳滤调节池,再次进行循环分盐;

(2.2)当所述高含盐工业废水中的TDS<100000mg/L,需要经Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩处理后再进入Na2SO4蒸发结晶单元进行处理;进一步根据所述高含盐工业废水中的COD含量,选择所述纳滤浓水的具体处理方法,其具体包括:

(2.2.1)当所述高含盐工业废水中的COD≥500mg/L,打开第二截止阀、第四截止阀和第六截止阀,所述高含盐工业废水依次进入所述有机物降解单元进行有机物降解、Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩、所述Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐进入溶解槽溶解后,打开第八截止阀和第一截止阀,溶解后的所述混盐进入所述纳滤单元进行纳滤分盐处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;所述纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到NaCl晶体;所述纳滤浓水返回到所述纳滤调节池,再次进行循环分盐;

(2.2.2)当所述高含盐工业废水中的COD<500mg/L,打开第三截止阀、第四截止阀和第五截止阀,所述高含盐工业废水依次进入所述Na2SO4深度浓缩单元深度浓缩、所述有机物降解单元进行有机物降解、所述Na2SO4蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,所述Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,所述混盐进入溶解槽溶解后,打开第八截止阀和第一截止阀,溶解后的所述混盐进入所述纳滤单元进行纳滤分盐处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;所述纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元进行蒸发结晶,得到NaCl晶体;所述纳滤浓水返回到所述纳滤调节池,再次进行循环分盐。

本实用新型的优点:本实用新型一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统设计合理,可高效处理不同来源、不同成分、不同杂质含量的高含盐工业废水。

本实用新型一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐方法是在“纳滤+蒸发结晶两级分盐”的基础上,将纳滤浓水经蒸发结晶产出Na2SO4之后的蒸发母液继续蒸发结晶产出混盐(主要成分为NaCl和Na2SO4),然后将混盐溶解后回流到纳滤单元前端重复分盐,从而强化了纳滤单元的分盐作用。与直接将蒸发母液回流至纳滤单元前端相比,该方法产生的混盐中的有机物、硝酸根等杂质含量低,不会因为回流而对纳滤单元产生冲击,以及造成杂质在系统内部的累积而对分盐带来不利影响;与将蒸发母液继续通过蒸发或冷冻结晶分盐相比,该方法可以耐受很大的冲击负荷,不会因为进水水质较大的波动幅度而降低分盐效果。该方法还充分利用纳滤膜对有机物的高效截留效果,通过与有机物降解系统的配合使用,对纳滤浓水中的有机物进行集中高效处理,显著提高结晶盐纯度和结晶盐产率。

本实用新型将有机物降解单元放在纳滤分盐之后,大大减小处理量,节约成本;在纳滤分盐之后,绝大部分有机物被截留在纳滤浓水侧,且由于纳滤分盐,浓水量减少,导致有机物成倍浓缩,因此本实用新型中有机物降解效率高,去除效果好。

本实用新型中,经纳滤初次分盐后,将根据纳滤浓水中氯离子浓度和硫酸根离子浓度,选择性的将蒸发分盐得出高品质的结晶盐或蒸发出氯化钠和硫酸钠的混合物,然后通过溶解回流到纳滤前端。强化了纳滤分盐的效果,保证了分盐效果,同时极大的降低了蒸发分盐的困难和能耗。

本实用新型中,针对待分盐浓缩液中氯离子和硫酸根离子的浓度比例,选择性的设计为先纳滤分盐后浓缩蒸发,或先浓缩蒸发在纳滤分盐,保证纳滤在最佳分盐状态下分盐,提高分盐效率和能力。

附图说明:

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统示意图。

图中:纳滤调节池1,纳滤单元2,NaCl深度浓缩单元3,NaCl蒸发结晶单元4,有机物降解单元5,Na2SO4深度浓缩单元6,Na2SO4蒸发结晶单元7,溶解槽8,第一截止阀9,第二截止阀10,第三截止阀11,第四截止阀12,第五截止阀13,第六截止阀14,第七截止阀15,第八截止阀16,第九截止阀17,第十截止阀18。

具体实施方式:

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

实施例1:

一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统,其包括纳滤调节池1、纳滤单元2、NaCl深度浓缩单元3、NaCl蒸发结晶单元4、有机物降解单元5、Na2SO4深度浓缩单元6、Na2SO4蒸发结晶单元7和溶解槽8;

纳滤调节池1分别与纳滤单元2、有机物降解单元5、Na2SO4深度浓缩单元6通过管道连接,在连通纳滤调节池1与纳滤单元2的管道上设有第一截止阀9,在连通纳滤调节池1与有机物降解单元5的管道上设有第二截止阀10,在连通纳滤调节池1与Na2SO4深度浓缩单元6的管道上设有第三截止阀11;

纳滤单元2与NaCl深度浓缩单元3通过管道连接,NaCl深度浓缩单元3与NaCl蒸发结晶单元4通过管道连接;

有机物降解单元5分别与Na2SO4深度浓缩单元6和Na2SO4蒸发结晶单元7通过管道连接,在连通有机物降解单元5与Na2SO4深度浓缩单元6的管道上设有第四截止阀12,在连通有机物降解单元5与Na2SO4蒸发结晶单元7的管道上设有第五截止阀13;Na2SO4深度浓缩单元6与Na2SO4蒸发结晶单元7通过管道连接,在连通Na2SO4深度浓缩单元6与Na2SO4蒸发结晶单元7之间的管道上设有第六截止阀14;Na2SO4蒸发结晶单元7的混盐出口与溶解槽8连接,溶解槽8分别与纳滤调节池1和纳滤单元2通过管道连接,在连通溶解槽8和纳滤调节池1的管道上设有第七截止阀15,在连通溶解槽8和纳滤单元2的管道上设有第八截止阀16;

纳滤单元2分别与有机物降解单元5、Na2SO4深度浓缩单元6通过管道连接,在连通纳滤单元2与有机物降解单元5之间的管道上设有第九截止阀17,在连通纳滤单元2和Na2SO4深度浓缩单元6之间的管道上设有第十截止阀18。

作为一种具体实施方式,纳滤单元2采用两级纳滤的组合形式。

作为一种具体实施方式,NaCl深度浓缩单元3和Na2SO4深度浓缩单元6均采用可以是高压平板膜(DTRO)。

作为一种具体实施方式,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的高级氧化单元组合。

作为一种具体实施方式,NaCl蒸发结晶单元4和Na2SO4蒸发结晶单元7均采用蒸发结晶单元7。

实施例2:

利用实施例1所述一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:10m3/h,COD:60mg/L,TDS:15503mg/L,Cl-:4695mg/L,SO42-:5300mg/L,总硬度:2101mg/L,二氧化硅:35mg/L、浊度:4NTU。

经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池1的高含盐工业废水水质指标为:TDS=75011mg/L,Cl-=22990mg/L,SO42-=25020mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=315mg/L,pH为7.5,流量为Q=2.0m3/h。

打开第一截止阀9,高含盐工业废水进入纳滤单元2进行纳滤处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;

其中,纳滤产水TDS=43015mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=26052mg/L,SO42-=82mg/L,COD=120mg/L,纳滤产水流量Q=1.36m3/h;纳滤浓水TDS=115011mg/L,总硬度2.5mg/L,SO42-=66001mg/L,Cl-=12500mg/L,COD=685mg/L,纳滤浓水流量0.64m3/h。

纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.7%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准。

打开第九截止阀17和第五截止阀13,纳滤浓水进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元;出水TDS=115011mg/L,COD=101mg/L,而后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,Na2SO4蒸发结晶系采用三效蒸发结晶;产得的硫酸钠结晶盐纯度为98.8%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准;

Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到主要成分为Na2SO4和NaCl的混盐,混盐排入溶解槽8内经系统总产水溶解后进入纳滤调节池1调质调量,再次进入本系统循环分盐;

经过72小时连续运行,处理水量720吨,得到NaCl结晶盐5.3吨,Na2SO4结晶盐4.5吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为90.7%。

实施例3:

利用实施例1所述一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:10m3/h,COD:65mg/L,TDS:10180mg/L,Cl:3065mg/L,SO42-:3802mg/L,总硬度:2489mg/L,二氧化硅:47mg/L、浊度:3NTU,经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池1的高含盐工业废水水质指标为:TDS=55220mg/L,Cl-=16621mg/L,SO42-=18519mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=335mg/L,pH=7.5,流量为Q=1.2m3/h。

打开第一截止阀9,高含盐工业废水进入纳滤单元2进行纳滤处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;

其中,纳滤产水TDS=30560mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=19775mg/L,SO42-=52mg/L,COD=125mg/L,纳滤产水流量Q=0.815m3/h;纳滤浓水TDS=80700mg/L,总硬度2.55mg/L,SO42-=54022.9mg/L,Cl-=9945mg/L,COD=795mg/L,纳滤浓水流量0.385m3/h。

纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.7%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准。

同时,打开第九截止阀17、第四截止阀12、第六截止阀14和第七截止阀15,纳滤浓水进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元;出水TDS=80500mg/L、COD=105mg/L,而后进入Na2SO4深度浓缩单元6进行深度浓缩,Na2SO4深度浓缩单元6采用DTRO系统,出水TDS=181350mg/L、COD=225mg/L,最后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,Na2SO4蒸发结晶系采用三效蒸发结晶;产得的硫酸钠结晶盐纯度为98.7%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准;

Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到主要成分为Na2SO4和NaCl的混盐,混盐排入溶解槽8内经系统总产水溶解后进入纳滤调节池1调质调量,再次进入本系统循环分盐;

经过72小时连续运行,处理水量720吨,得到NaCl结晶盐3.1吨,Na2SO4结晶盐3.4吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为89%。

实施例4:

利用实施例1所述一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:20m3/h,COD:35mg/L,TDS:101850mg/L,Cl-:3055mg/L,SO42-:3800mg/L,总硬度:2545mg/L,二氧化硅:42mg/L、浊度:2.5NTU。经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池1的高含盐工业废水水质指标为:TDS=54980mg/L,Cl-=16211mg/L,SO42-=18513mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=179mg/L,pH=7.5,流量为Q=2.4m3/h。

打开第一截止阀9,高含盐工业废水进入纳滤单元进行纳滤处理,得到纳滤产水和纳滤浓水;

其中,纳滤产水TDS=30490mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=19735mg/L,SO42-=51.5mg/L,COD=63mg/L,纳滤产水流量Q=1.63m3/h;纳滤浓水TDS=80505mg/L,总硬度2.5mg/L,SO42-=54012.5mg/L,Cl-=8751mg/L,COD=441mg/L,纳滤浓水流量0.77m3/h。

纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.8%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准。

打开第十截止阀18、第四截止阀12、第五截止阀13和第七截止阀15,纳滤浓水进入Na2SO4深度浓缩单元6进行深度浓缩,Na2SO4深度浓缩单元6采用DTRO系统,出水TDS=181350mg/L,COD=789mg/L,而后进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元;出水TDS=181350mg/L,COD=103mg/L,最后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,Na2SO4蒸发结晶系采用三效蒸发结晶;产得的硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准;

Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到主要成分为Na2SO4和NaCl的混盐,混盐排入溶解槽8内经系统总产水溶解后进入纳滤调节池1调质调量,再次进入本系统循环分盐;

经过36小时连续运行,处理水量720吨,得到NaCl结晶盐3.1吨,Na2SO4结晶盐3.5吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为90.3%。

实施例5:

利用实施例1一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:6m3/h,COD:605mg/L,TDS:110150mg/L,Cl-:18055mg/L,SO42-:52005mg/L,总硬度:3009mg/L,二氧化硅:49mg/L、浊度:3.5NTU。

经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池11的高含盐工业废水水质指标为:TDS=103220mg/L,Cl-=18031mg/L,SO42-=52009mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=585mg/L,pH=7.5,流量为Q=6m3/h。

打开第二截止阀10和第五截止阀13,高含盐工业废水进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元,出水TDS=103220mg/L,Cl-=18031mg/L,SO42-=52009mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=85mg/L,而后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液;Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,混盐经系统总产水溶解后进入纳滤单元2进行纳滤分盐,混盐溶解后溶液TDS=75005mg/L,Cl-=34031mg/L,SO42-=14009mg/L,pH为7.3,流量为Q=3.2m3/h。

经纳滤分盐后得到的纳滤产水和纳滤浓水,纳滤产水TDS=61560mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=37725mg/L,SO42-=95mg/L,COD=25mg/L,纳滤产水流量2.4m3/h。纳滤浓水TDS=110701mg/L,总硬度2.5mg/L,SO42-=56305mg/L,Cl-=16545mg/L,COD=415mg/L,纳滤浓水流量0.8m3/h,纳滤浓水返回纳滤调节池1进行调质调量,而后循环分盐;纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.3%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准;产得的硫酸钠结晶盐纯度为99.1%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准。

经过72小时连续运行,处理水量432吨,得到NaCl结晶盐9.8吨,Na2SO4结晶盐30.2吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为89.4%。

实施例6:

利用实施例1一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:10m3/h,COD:605mg/L,TDS:31750mg/L,Cl-:6058mg/L,SO42-:15802mg/L,总硬度:608mg/L,二氧化硅:30mg/L、浊度:3.5NTU。

经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池11的高含盐工业废水水质指标为:TDS:30850mg/L,Cl-:6163mg/L,SO42-:15407mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=575mg/L,pH为7.1,流量为Q=10m3/h。

打开第二截止阀10、第四截止阀12和第六截止阀14,高含盐工业废水首先进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元,出水TDS=30850mg/L,COD=85mg/L,而后进入Na2SO4深度浓缩单元6进行深度浓缩,Na2SO4深度浓缩单元6采用DTRO系统,出水TDS=165345mg/L,COD=415mg/L,最后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,Na2SO4蒸发结晶系采用三效蒸发结晶;产得的硫酸钠结晶盐纯度为98.9%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准;

Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到主要成分为Na2SO4和NaCl的混盐,混盐排入溶解槽8内经系统总产水溶解进入纳滤单元2进行纳滤分盐,混盐溶解后溶液TDS=45005mg/L,Cl-=20842mg/L,SO42-=8109mg/L,pH=7.3,流量为Q=2.6m3/h。

经纳滤分盐后得到的纳滤产水和纳滤浓水,纳滤产水TDS=33960mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=21718mg/L,SO42-=85mg/L,COD=165mg/L,纳滤产水流量Q=2.1m3/h。纳滤浓水TDS=95705mg/L,总硬度2.5mg/L,SO42-=46605mg/L,Cl-=17045mg/L,COD=615mg/L,纳滤浓水流量Q=0.45m3/h,纳滤浓水返回纳滤调节池1进行调质调量,而后循环分盐;纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.7%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准。

经过72小时连续运行,处理水量720吨,得到NaCl结晶盐6.1吨,Na2SO4结晶盐14.4吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为92.0%。

实施例7:

利用实施例1一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐系统处理某煤制烯烃项目的废水,

该废水水量Q:10m3/h,COD:125mg/L,TDS:31305mg/L,Cl-:6102mg/L,SO42-:14975mg/L,总硬度:605mg/L,二氧化硅:33mg/L、浊度:3.5NTU。

经前端预处理和初步膜浓缩、离子交换树脂后,进入纳滤调节池11的高含盐工业废水水质指标为:TDS:31215mg/L,Cl-:6165mg/L,SO42-:14807mg/L,总硬度为0.5mg/L,COD=125mg/L,pH为7.4,流量为Q=10m3/h。

打开第三截止阀11、第四截止阀12和第五截止阀13,高含盐工业废水首先进入Na2SO4深度浓缩单元6进行深度浓缩,Na2SO4深度浓缩单元6采用DTRO系统,出水TDS=175035mg/L,COD=635mg/L;而后进入有机物降解单元5进行有机物降解,有机物降解单元5采用臭氧、超声波、紫外线三维一体的有机物降解单元,出水TDS=175035mg/L,COD=89mg/L;最后进入Na2SO4蒸发结晶单元7进行蒸发结晶,在105℃温度下得到Na2SO4晶体和Na2SO4蒸发母液,Na2SO4蒸发结晶系采用三效蒸发结晶;产得的硫酸钠结晶盐纯度为98.7%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)“Ⅱ类一等品”标准;

Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到混盐,Na2SO4蒸发母液继续蒸发得到主要成分为Na2SO4和NaCl的混盐,混盐排入溶解槽8内经系统总产水溶解进入纳滤单元2进行纳滤分盐,混盐溶解后溶液TDS=46105mg/L,Cl-=21335mg/L,SO42-=8205mg/L,pH为7.2,流量为Q=2.6m3/h。

经纳滤分盐后得到的纳滤产水和纳滤浓水,纳滤产水TDS=34135mg/L,总硬度为0mg/L,Cl-=21833mg/L,SO42-=87mg/L,COD=45mg/L,纳滤产水流量Q=2.1m3/h;纳滤浓水TDS=93908mg/L,总硬度2.5mg/L,SO42-=46816mg/L,Cl-=17352mg/L,COD=315mg/L,纳滤浓水流量Q=0.45m3/h;纳滤浓水返回纳滤调节池1进行调质调量,而后循环分盐;纳滤产水依次进入NaCl深度浓缩单元3进行深度浓缩、NaCl蒸发结晶单元4进行蒸发结晶,产得NaCl结晶盐,NaCl深度浓缩单元3采用DTRO系统,NaCl蒸发结晶单元4采用MVR蒸发结晶单元,产得的NaCl结晶盐纯度为99.7%,符合《工业盐》(GB/T 5462-2015)“精制工业盐一级”标准。

经过72小时连续运行,处理水量720吨,得到NaCl结晶盐6.1吨,Na2SO4结晶盐14.2吨,结晶盐相对产率(结晶盐相对产率=NaCl结晶盐和Na2SO4结晶盐产品量/总进水盐分)为93.4%。

本实用新型一种提高结晶盐纯度和资源化率的分盐方法是在“纳滤+蒸发结晶两级分盐”的基础上,将纳滤浓水经蒸发结晶产出Na2SO4之后的蒸发母液继续蒸发结晶产出混盐(主要成分为NaCl和Na2SO4),然后将混盐溶解后回流到纳滤单元前端重复分盐,从而强化了纳滤单元的分盐作用。与直接将蒸发母液回流至纳滤单元前端相比,该方法产生的混盐中的有机物、硝酸根等杂质含量低,不会因为回流而对纳滤单元产生冲击,以及造成杂质在系统内部的累积而对分盐带来不利影响;与将蒸发母液继续通过蒸发或冷冻结晶分盐相比,该方法可以耐受很大的冲击负荷,不会因为进水水质较大的波动幅度而降低分盐效果。该方法还充分利用纳滤膜对有机物的高效截留效果,通过与有机物降解系统的配合使用,对纳滤浓水中的有机物进行集中高效处理,从实施例中可知,本实用新型生产的结晶盐纯度和产率均较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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