高浓度钠盐废水的资源化处理系统、处理方法及应用与流程

718 编辑：中冶有色技术网来源：北京中科康仑环境科技研究院有限公司

2023-09-20 16:04:57

本发明涉及废水深度处理领域，特别是涉及一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统、处理方法及应用。

背景技术：

目前，工业生产中得到的含钠盐的高浓度废水大多采用直接排放或蒸发结晶法处理，通过蒸发结晶法回收钠盐，不但能耗大，而且回收的钠盐回用率低，价格低廉；如直接排放不但会造成盐、水资源浪费，而且会对环境造成破坏。

综上所述，发明人潜心研究选取采用双极膜电渗析法进行酸碱再生，并进一步对酸碱进行提浓，不仅能够以碱液和高浓度酸液的形式将盐回收，而且可实现工艺水的零排放，具有环境-经济的双重效益，效果显著。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供了一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统、处理方法及应用，该系统设备简单，可操作性强，灵活可控，能够处理钠盐浓度为5%~50%的废水，具有良好的市场前景。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统，所述系统包括酸碱再生装置，所述酸碱再生装置碱液出口与碱提浓装置相连，酸液出口与酸提浓装置相连接，从而实现盐的回收。

所述酸碱再生装置残液出口连接浓缩装置，得到的淡水回用，浓水返回酸碱再生装置。

所述酸碱再生装置优选为双极膜电渗析装置。

所述碱提浓装置为蒸发浓缩、膜蒸馏、电渗析或反渗透装置中的一种或多种组合。

所述酸提浓装置为蒸发浓缩、精馏、膜吸收、膜蒸馏、吸附法或树脂阻滞法装置中的一种或多种。

所述浓缩装置优选为电渗析或反渗透装置。

一种利用上述处理系统的处理方法，所述废水经预处理后进入双极膜电渗析再生得到稀碱溶液和稀酸溶液，所述稀碱溶液液进入碱提浓装置，所述稀酸溶液进入酸提浓装置。

所述稀碱溶液经碱提浓装置后得到的高浓度碱液回收，剩余水回用；所述稀酸溶液经酸提浓装置后得到的浓酸回收，剩余水回用。

所述双极膜电渗析残液经电渗析或反渗透处理后得到的浓水返回双极膜电渗析进水口，得到的淡水回用。

一种利用上述处理系统的用途，其用于高浓度钠盐废水处理领域。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明公开了一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统，利用该系统的处理方法以及该系统的应用；

2、本发明通过优选双极膜电渗析进行酸碱再生，使钠盐最终以浓酸浓碱的形式实现回收，而且实现了整个工艺系统工艺水的零排放，具有环境-经济的双重效益；

3、本发明处理系统设备简单，灵活可控，操作简单，处理效果好，能有效处理5%~50%的钠盐废水。

附图说明

图1是本发明高浓度钠盐废水的资源化处理系统工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明的技术方案:

如图1所示，一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统，该系统包括酸碱再生装置，酸碱再生装置碱液出口与碱提浓装置相连，酸液出口与酸提浓装置相连接，从而实现盐的回收；酸碱再生装置残液出口连接浓缩装置，得到的淡水回用，浓水返回酸碱再生装置。

其中，酸碱再生装置优选为双极膜电渗析装置，碱提浓装置为蒸发浓缩、膜蒸馏、电渗析或反渗透装置中的一种或多种组合；酸提浓装置为蒸发浓缩、精馏、膜吸收、膜蒸馏、吸附法或树脂阻滞法装置中的一种或多种；浓缩装置优选为电渗析或反渗透装置。

在实际应用中，先高浓度钠盐废水进行预处理，然后进入双极膜电渗析进行酸碱再生，稀碱液经碱提浓装置浓缩得到的浓碱液回收，稀酸液经酸提浓装置浓缩得到的浓酸液回收，最终产生的剩余水均可以回用；

与此同时，双极膜电渗析进水的残液可以经电渗析或者反渗透进一步浓缩得到浓水返回双极膜电渗析进水回用，淡水回用，最终不但实现了酸碱回收还实现了零排放，效果良好。

实施例1

某企业生产的硫酸钠废水，ph=8，硫酸钠含量为10%。

步骤（1）：上述硫酸钠废水先加硫酸调节ph=7；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到6%的碱液和8%的硫酸。剩余盐水浓度为0.5%。

步骤（3）：步骤（2）得到的6%碱液进入蒸发浓缩系统提浓，回收得到30%氢氧化钠溶液，蒸发冷凝水回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的8%硫酸进入蒸发器浓缩，回收得到80%硫酸，冷凝水回用于工艺。

步骤（5）：步骤（2）得到的0.5%低浓度盐水进入反渗透系统浓缩，得到的浓水硫酸钠浓度为8%，返回步骤（2）；淡水硫酸钠浓度为0.01%，回用于工艺。

实施例2

某企业生产的氯化钠废水，ph=4，氯化钠含量为20%，余氯25mg/l。

步骤（1）：上述氯化铵废水先去除余氯，然后加氢氧化钠调节ph=7；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到10%的氢氧化钠和12%的盐酸。剩余盐水氯化钠浓度为3%。

步骤（3）：步骤（2）得到的10%氢氧化钠进入膜蒸馏系统提浓，回收得到25%的氢氧化钠溶液，冷凝水回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的12%盐酸进入加盐精馏系统，所加盐分为氯化钙，精馏塔塔顶回收得到30%盐酸，塔釜出水回用。

步骤（5）：步骤（2）得到的3%低浓度盐水进入电渗析系统浓缩，得到的浓水氯化钠浓度为16%，返回步骤（2）；淡水氯化钠浓度为0.02%，回用于工艺。

实施例3

某企业生产的硝酸钠废水，ph=7，硝酸钠含量为15%，油10mg/l。

步骤（1）：上述硝酸钠废水先吸附去除全部油；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到9%的氢氧化钠和9%的硝酸。剩余盐水硝酸钠浓度为1%。

步骤（3）：步骤（2）得到的9%氢氧化钠进入电渗析系统提浓，回收得到20%氢氧化钠溶液，淡水氢氧化钠浓度为0.05%，回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的9%硝酸进入树脂阻滞床提浓，回收得到20%硝酸，剩余水总氮＜10mg/l，回用于工艺。

步骤（5）：步骤（2）得到的1%低浓度盐水进入电渗析系统浓缩，得到的浓水硝酸钠浓度为14%，返回步骤（2）；淡水硝酸钠浓度为0.01%，回用于工艺。

实施例4

某企业生产的碳酸钠废水，ph=7，碳酸钠含量为2%，悬浮物20mg/l。

步骤（1）：上述硝酸钠废水过滤去除悬浮物；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到1%的氢氧化钠溶液和4%的碳酸水溶液。剩余盐水碳酸钠浓度为0.7%。

步骤（3）：步骤（2）得到的1%氢氧化钠进入反渗透系统提浓，回收得到15%的氢氧化钠溶液，淡水回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的4%碳酸溶液进入膜吸收系统分离二氧化碳，用冷冻水吸收得到10%的碳酸水溶液，剩余水总碳＜5mg/l，回用于工艺。

步骤（5）：步骤（2）得到的0.7%低浓度盐水进入反渗透系统浓缩，得到的浓水碳酸钠浓度为6%，返回步骤（2）；淡水碳酸钠浓度为0.005%，回用于工艺。

实施例5

某企业生产的磷酸钠废水，ph=8，磷酸钠含量为20%，悬浮物20mg/l。

步骤（1）：上述磷酸钠废水先过滤去除悬浮物，然后加入磷酸调节ph为7；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到10%的氢氧化钠溶液和12%的磷酸水溶液。剩余盐水磷酸钠浓度为4%。

步骤（3）：步骤（2）得到的10%氢氧化钠预热后进入蒸发浓缩系统提浓，回收得到30%氢氧化钠，蒸发冷凝水回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的12%磷酸溶液进入膜蒸馏系统提浓，得到80%的磷酸溶液，冷凝水回用于工艺。

步骤（5）：步骤（2）得到的4%低浓度盐水进入电渗析系统浓缩，得到的浓水磷酸钠浓度为10%，返回步骤（2）；淡水总磷＜10mg/l，回用于工艺。

实施例6

某企业生产的碳酸钠废水，ph=7，碳酸钠含量为8%，悬浮物20mg/l。

步骤（1）：上述碳酸钠废水过滤去除悬浮物；

步骤（2）：步骤（1）出水经保安过滤器进入双极膜电渗析系统酸碱再生，得到6%的氢氧化钠和4%的碳酸水溶液。剩余盐水碳酸钠浓度为1%。

步骤（3）：步骤（2）得到的6%氢氧化钠进入膜蒸馏系统处理，回收得到30%氢氧化钠，冷凝水回用于工艺。

步骤（4）：步骤（2）得到的4%碳酸溶液吸附分离二氧化碳，二氧化碳脱附后用冷冻水吸收得到8%的碳酸水溶液，剩余水总碳＜5mg/l，回用于工艺。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

技术特征：

技术总结

本发明公开了一种高浓度钠盐废水的资源化处理系统，该系统包括酸碱再生装置，酸碱再生装置碱液出口与碱提浓装置相连，酸液出口与酸提浓装置相连接，残液出口与电渗析或反渗透相连，得到的浓酸浓碱均回收，残液浓水返回利用，最终剩余水也可以回用；本发明提供的处理系统实现了钠盐以浓酸浓碱的形式回收，剩余水实现回用，最终实现零排放，设备简单，灵活可控，具有环境?经济的双重效益。

技术研发人员：刘晨明;林晓;李志强

受保护的技术使用者：北京中科康仑环境科技研究院有限公司

技术研发日：2017.07.19

技术公布日：2017.09.29

声明：

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