一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统的制作方法_2

文档序号:9919032阅读:来源:国知局
度>95% ;高压纳滤系统分盐产生的二价硫酸钠浓水,其含盐量为100000-130000mg/L,进入后续硫酸钠蒸发结晶系统II9,得到工业级氯化钠结晶和硫酸钠结晶,硫酸钠结晶纯度>97%。
[0032]实施例
[0033]为了验证本发明所述高压纳滤系统对经电渗析系统浓缩后的高含盐浓水的分盐效果,如图1或图2所示,以某煤化工企业高含盐工业废水处理项目为例进行说明。
[0034](I)高含盐工业废水波动较大,成分变化较大,待处理高含盐工业废水经前端预处理系统和电渗析系统I处理后,进入高压纳滤系统的高含盐浓水的水质指标为= TDS =7922011^/1,(:1— = 1837411^/1,5042—=1081911^/1,总硬度为4.1511^/1(^!1为7.5,流量为0 =20L/mino
[0035](2)经前端预处理软化和电渗析浓缩后的高含盐浓水,如步骤(I)中所述水质的高含盐浓水由供料栗2直接进入高压纳滤系统,高压纳滤系统在2.0MPa的压力下,通过高压纳滤膜组件5的不同选择性将电渗析系统I浓缩后的高含盐浓水分为一价盐浓水和二价盐浓水,其中一价盐浓水为氯化钠浓水,二价盐浓水为硫酸钠浓水。
[0036]纳滤膜利用道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择透过性不一样,加之高含盐浓水中各种电解质盐离子的电荷强度不同,造成高压纳滤膜组件5对离子的截留率有差异。因此,在含有不同价态离子的多元体系中,不同的离子通过高压纳滤膜组件5的比例也不相同,从而将待处理高含盐工业废水分为以氯化钠为主和以硫酸钠为主的两种浓水。本工艺中,所用高压纳滤膜组件5为高压卷式纳滤膜对氯化钠的截留率为5%-15%,对硫酸钠的截留率为90%-99%,即经高压纳滤膜组件5处理后,85%-95%的氯化钠可以透过纳滤膜进入产水侧,而硫酸钠则只有I % -10 %透过,大部分被截留,停留在浓水侧,这样就实现了纳滤膜对氯化钠和硫酸钠的高效分离,得到氯化钠和硫酸钠两种不同离子价态的浓水;
[0037](3)经步骤(2)高压纳滤系统分盐产生的一价盐氯化钠浓水由供料栗送入蒸发结晶系统I 8,最终得到工业级氣化纳C;
[0038]高压纳滤系统得到的氯化钠浓水了03 = 7135011^/1^,总硬度2.0711^/1^,(:1 — 1 =17450mg/L,S042—=1801mg/L,流量14L/min,高压纳滤系统分盐后得到的氯化钠浓水流量明显减少,减小了结晶系统的运行负荷。同时,得到的氯化钠浓水中Cl—离子浓度远大于S042—离子浓度,既充分保证了后续浓缩结晶所得工业级氯化钠盐的纯度,又可很好的避免由多种混合成分造成的结晶设备污染、堵塞。氯化钠结晶盐的纯度>95%,符合《工业盐》(GB/T5462-2003)中规定的“日晒工业盐一级”标准;
[0039]高压纳滤系统分盐产生的二价盐硫酸钠浓水由供料栗送入蒸发结晶系统II9,最终得到工业级氯化钠C和工业级硫酸钠D;
[0040]高压纳滤系统得到的硫酸钠浓水了03=11479011^/1,总硬度4.1511^/1,3042一 =3533011^/1,(:1— = 174051^/1,流量6171^11,高压纳滤系统分盐后得到的硫酸钠浓水流量明显减少,减小了结晶系统的运行负荷。将上述二价盐硫酸钠浓水由供料栗送入蒸发结晶系统II 9,得到氯化钠结晶和硫酸钠晶体。氯化钠结晶盐的纯度>95%,符合《工业盐》(GB/T5462-2003)中规定的“日晒工业盐一级”标准,硫酸钠的纯度>97%,符合《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009-2014)中规定的“II类合格品”标准;
[0041](5)高压纳滤膜组件5在间断性停止运行之后进行化学清洗,同时设计有替换纳滤膜,保证纳滤膜在清洗期间纳滤系统能正常运行。清洗时采用6%Na0H溶液在低压条件下,冲洗8小时,然后用高压纳滤膜组件5前端连通的清洗水箱10中的来自总产水B的产水进行反冲洗30分钟,反冲洗后的反冲洗水由高压纳滤膜组件5后端设置有清洗水输出管11流出,使纳滤膜恢复原有性能。
【主权项】
1.一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统,包括:前端预处理系统,其特征在于:所述的高含盐工业废水经前端预处理系统处理后产生的产水通过供料栗供给电渗析系统,电渗析系统的产水进入产水箱,电渗析系统的浓水通过纳滤进料栗供给保安过滤器,保安过滤器的产水通过高压纳滤栗供给高压纳滤膜组件,高压纳滤膜组件产生的硫酸钠浓水通过管道进入纳滤浓水箱,产生的氯化钠产水通过管道进入纳滤产水箱;纳滤产水箱通过管道与蒸发结晶系统I连通,产出氯化钠晶体;纳滤浓水箱通过管道与蒸发结晶系统II或冷冻结晶系统连通,产出氯化钠晶体和硫酸钠晶体。2.根据权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统,其特征在于:所述的高压纳滤膜组件前端连通有清洗水箱;所述的高压纳滤膜组件后端设置有清洗水输出管。3.根据权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统,其特征在于:所述的高压纳滤膜组件至少有一组。4.利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:包括如下步骤: (1)经前端预处理装置处理后的高含盐废水硬度几乎为零,可由供料栗进入电渗析装置,将高含盐废水中的带电离子汇集于浓水侧,得高含盐浓水,同时也得到产水直接作为回用水; (2)经电渗析装置处理后的高含盐浓水由供料栗直接进入高压纳滤装置,高压纳滤装置中的高压纳滤膜组件将电渗析装置产生高含盐浓水分为一价氯化钠浓水和二价硫酸钠浓水; (3)高压纳滤装置分盐后产生的一价氯化钠浓水直接进入后续蒸发结晶装置I,最终得到工业级氯化钠晶体;高压纳滤装置分盐产生的二价硫酸钠浓水直接进入后续蒸发结晶装置2,最终得到工业级氯化钠晶体和硫酸钠晶体。5.根据权利要求4所述的利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:在步骤(I)中,所述的前端预处理装置主要是去除高盐水中的硬度和颗粒物、悬浮物、胶体和COD,同时调节高盐水pH,使得高盐水符合进入电渗析装置的要求,即总硬度几乎为零,COD含量< 30mg/L,pH为6_9;所述的电渗析装置以压力差为推动力,操作压力0.5-3.0kg/cm2,操作电压100-250V、电流1-3A,耗电量0.5-2.0kWh,所得高含盐浓水含盐量70000-80000mg/L。6.根据权利要求4所述的利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:在步骤(2)中,所述的高压纳滤膜组件为卷式纳滤膜,卷式纳滤膜对一价盐浓水的截留率为5%-15%,对二价盐浓水的截留率为90 %~99%;所述的高压纳滤装置分盐后产生的一价氯化钠浓水,其含盐量为70000-100000mg/L,产生的二价硫酸钠浓水,其含盐量为100000-130000mg/L。7.根据权利要求4所述的利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:在步骤(3)中,所述的高压纳滤膜组件产生的一价氯化钠浓水进入后续的蒸发结晶装置I,得到工业级氯化钠结晶,纯度>99%;所述的高压纳滤装置产生的二价硫酸钠浓水进入后续的蒸发结晶装置2,得到工业级氣化纳晶体和硫酸纳结晶,且硫酸纳结晶纯度〉97%。8.根据权利要求4或6或7所述的利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:所述的高压纳滤膜组件可通过增加或减少高压纳滤膜元件的数量来适应较大的水量变化。9.根据权利要求4或6或7所述的利用权利要求1所述的一种高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统处理高含盐工业废水的工艺,其特征在于:所述的高压纳滤膜组件的性能衰减率为I %~5%,使用寿命保持为3-5年,随水质变化有所波动。
【专利摘要】一种处理高含盐工业废水的电渗析-高压纳滤组合分盐系统及其工艺,属于水处理技术,该工艺是将经前端预处理系统处理后的高含盐废水供给电渗析系统,电渗析系统对高含盐废水进行浓缩得高含盐浓水,高含盐浓水由供料泵直接进入高压纳滤系统,高压纳滤系统中高压纳滤膜组件将高含盐浓水分为氯化钠浓水和硫酸钠浓水;氯化钠浓水直接进入后续蒸发结晶系统I,最终得到工业级氯化钠;硫酸钠浓水直接进入后续蒸发结晶系统II,最终得到工业级硫酸钠;有益效果:该系统及工艺具有操作简单、运行稳定、分盐效率高等特点,和现有分盐技术相比,实现了超高浓度含盐水分盐,并能达到高效分盐的效果,同时大大降低能耗和运行成本。
【IPC分类】C02F9/10, C01D5/16, C01D3/14
【公开号】CN105692993
【申请号】CN201610072784
【发明人】张娜, 王俊辉, 赛世杰, 李战胜, 薛源, 刘丹茹, 刘慧 , 郭默然, 齐婧, 党平, 姚红锐, 李思序, 高贵和, 杭天浜
【申请人】内蒙古久科康瑞环保科技有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月30日
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