[发明专利]浓盐水零排放中氯化钠和硫酸钠分离浓缩淘洗工艺及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种浓盐水零排放中氯化钠和硫酸钠分离浓缩淘洗工艺及系统，属于废水零排放处理领域。

背景技术

随着国家能源战略的实施和我国水质性缺水问题日益严重，尤其是我国西北区大型工矿企业和煤化工等耗水大户的兴建，最大限度的循环利用水资源，同时减少终端固体废弃物的产生，实现完全零排放显得尤为迫切。在现行的零排放工程中，往往只能实现“废水零排放”，末端工艺产生的混盐成分复杂，需当作危废处理，而且处理难度大、费用高。分盐是实现浓盐水零排放循环经济的必选项。采用纳滤膜元件能够实现一价盐和二价盐的分离，产水侧能够制备较纯的氯化钠，但浓水侧仍有高浓度的氯化钠，制得硫酸钠纯度较低，不能满足循环利用或工业它用的要求。在实际零排放工程实践中，同时获取高纯度氯化钠和高纯度硫酸钠逐渐成为浓盐水零排放末端工艺的瓶颈。

发明内容

针对这些问题，本发明提出一种浓盐水零排放中氯化钠和硫酸钠分离浓缩淘洗工艺及系统，使现有的浓盐水零排放末端工艺能够同时获取高纯度一价盐和二价盐，满足循环再利用或工业它用的要求，实现完全零排放；同时降低运行维护成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浓盐水零排放中氯化钠和硫酸钠分离浓缩淘洗系统，其特征在于：该系统包括氯化钠分离浓缩工艺段、硫酸钠淘洗分离浓缩工艺段和回用水收集系统；

其中，所述的氯化钠分离浓缩工艺段至少包括除硬装置、一级分盐装置、浓缩装置I、二级分盐装置和氯化钠蒸发结晶装置；除硬装置的出口与一级分盐装置的进水口连通，一级分盐装置的产水口与浓缩装置I的进水口连通，浓缩装置I的浓水口与二级分盐装置的进水口连通，二级分盐装置的产水口与氯化钠蒸发结晶装置连通；

所述的硫酸钠淘洗分离浓缩工艺段至少包括一级淘洗装置、浓缩装置II、二级淘洗装置、浓缩装置III和硫酸钠结晶装置；所述的二级分盐装置的浓水口和回用水收集系统的第一出水口连通后再通过管路与一级淘洗装置的进水口连通；所述的一级淘洗装置的浓水口、一级分盐装置的浓水口和回用水收集系统的第二出水口连通后再通过管路与二级淘洗装置的进水口连通；所述的二级淘洗装置的浓水口通过浓水装置III与硫酸钠结晶装置连通；

所述的一级淘洗装置的产水口与二级淘洗装置的产水口连通后再通过管路与浓缩装置II的进水口连通，所述的浓缩装置II的浓水口与浓缩装置I的浓水口连通；所述的浓缩装置I、浓缩装置II和浓缩装置III的产水口均通过管路与回用水收集系统进水口连通。

所述的一级分盐装置、二级分盐装置、一级淘洗装置和二级淘洗装置均采用特种纳滤膜进行一价盐和二价盐的分离；所述的浓缩装置I、浓缩装置II和浓缩装置III选用抗污染型苦咸水反渗透膜元件、超高压反渗透膜元件或耐高盐抗污染反渗透膜元件中的一种或多种。

所述的特种纳滤膜的型号为FORTILIFE^TM XC-N；所述的抗污染苦咸水反渗透膜元件型号为 FORTILIFE^TM CR100，所述的超高压反渗透膜元件型号为XUS180808，所述的耐高盐抗污染反渗透膜元件型号为FORTILIFE^TM XC70。

所述的浓缩装置I和二级分盐装置之间以此顺序设置有机物去除装置I、二氧化硅去除装置、除碳器和超滤装置I；所述的一级分盐装置和二级淘洗装置之间以此顺序设置有机物去除装置II和超滤装置II。

一种浓盐水零排放中氯化钠和硫酸钠分离浓缩淘洗工艺，其特征在于：零排放浓盐水经除硬装置处理后作为一级分盐装置进水，一级分盐装置的产水作为浓缩装置I的进水，浓缩装置I的浓水作为二级分盐装置的进水，二级分盐装置的产水通过氯化钠蒸发结晶装置制备高纯度氯化钠；所述的二级分盐装置的浓水与回用水收集系统中部分回用水按比例混合作为一级淘洗装置的进水；所述的一级淘洗装置的浓水与一级分盐装置的浓水混合再与回用水收集系统中部分回用水按比例混合作为二级淘洗装置的进水；所述的二级淘洗装置的浓水经浓水装置III浓缩后进入硫酸钠结晶装置制备高纯度硫酸钠；所述的一级淘洗装置的产水与二级淘洗装置的产水混合作为浓缩装置II的进水；所述的浓缩装置II的浓水与浓缩装置I的浓水混合进行后续处理；所述的浓缩装置I、浓缩装置II和浓缩装置III的产水进入回用水收集系统，然后循环再回用。

所述的二级分盐装置的浓水采用回用水收集系统中部分回用水进行稀释，再进入一级淘洗装置进行淘洗纯化；所述的二级分盐装置的浓水与回用水收集系统中部分回用水混合后的水量为二级分盐装置浓水量的9-11倍。