[发明专利]一种对浓盐水进行深度浓缩及固液分离的方法

说明书

本发明提供了一种对浓盐水进行深度浓缩和固液分离的方法，该方法主要通过将浓盐水供入结晶器中与制冷介质间接换热，刮下冰晶并同时搅拌形成含有合适尺寸的冰晶的盐水浓缩液冰浆；随后经过浮床式清洗塔过滤分离得到冰晶与盐水浓缩液。采用本发明进行浓盐水深度浓缩，可得到高浓度盐水浓缩液，且操作上安全可靠，不易堵塞管路；通过结合其它工艺，也可将盐水浓缩液直接利用，实现废水再生资源化利用。

技术领域

本发明涉及浓盐水处理领域，具体而言，涉及一种对浓盐水进行深度浓缩并固液分离的方法，主要通过在低温下使水形成冰晶后进行固液分离而将浓盐水进行深度浓缩和固液分离。

背景技术

随着我国工业发展，工业用水和废水排放量逐渐增大，对生态环境造成的危害也越来越严重，在严重缺水地区，高水耗严重制约企业的可持续发展。通常采用的水处理技术主要是将工业废水经除盐、除油、除有机物后进行再利用，采用逐级浓缩的办法，逐步分离废水中的杂质，并采用浓盐水“零排放”技术，将盐水分离并将结晶盐回收，从而实现资源化利用。

目前，国内外对浓盐水的浓缩处理，一般是采用膜浓缩或蒸发浓缩的方法。

膜浓缩主要是采用反渗透膜、电渗析膜等将废水中的水分离，但容易受废水水质影响，膜分离前需要将废水进行较复杂的预处理操作，且膜对有机物的截留因有机物分子的不同而变化。

蒸发浓缩过程通常包括蒸发结晶，主要通过多效蒸发、降膜式机械压缩蒸发结晶和蒸发塘等进行，多效蒸发需要高品位蒸汽作为热源，需要考虑耐腐蚀、耐压，系统较为复杂，投资成本较高；降膜式机械压缩蒸发结晶，虽然不需要额外热量，但需要一定电耗，设备属于压力系统，且耐腐蚀，系统复杂造价高；蒸发塘占地大，受自然条件限制较大，有渗漏引起地下水污染的风险，目前受国家环保法规限制。

冷冻浓缩是利用冷冻分离过程，依据固液相平衡原理，在冷环境中将溶液降温至冰点以下，使水优先冷冻结冰以固相析出，分离后可得到较纯净的冷冻水和浓缩液；冷冻浓缩的优势是低温下常压操作，可避免挥发性物质的损失，操作环境较为安全。

CN104803433B公开一种冷冻浓缩处理含盐废水的方法，主要通过制冷剂与废水接触进行直接换热冷冻将盐含量0.05％～0.5％的含盐废水浓缩至0.1％～5％，并将水分离回用。但通过直接换热进行冷冻时，冰晶生成过程不易控制，且物料在0.1～0.5MPa压力下进行操作，对设备要求相对较高；此外由于制冷剂与废水直接接触，可能会将制冷剂引入到污水中，给分离造成困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种稳定有效地对浓盐水进行深度浓缩及固液分离的连续化的方法。该方法主要涉及在低温及常压下，在密闭的结晶器内采用冷冻方式将浓盐水中的水结冰，并通过冰水分离装置进行固液分离后，得到的冰晶融化成水且经进一步处理可作为循环冷却水回用，盐水浓缩液可根据要求进一步处理或回收利用。

本发明提供了一种对浓盐水进行浓缩和固液分离的方法，其中，所述方法包括如下步骤：

(1)将所述浓盐水作为进料供入密闭的结晶器后与制冷介质间接换热，在所述结晶器的内壁表面上产生冰层，其中，所述浓盐水是盐浓度为0.5wt％以上的盐水；

(2)在所述结晶器内，通过刮刀将所述结晶器的内壁表面上产生的冰层刮下，形成直径小于0.1mm的小尺寸冰晶，同时，随着搅拌，所述小尺寸冰晶逐步长大并得以纯化，形成含有直径为0.1mm以上的冰晶的盐水浓缩液冰浆；

(3)将所述盐水浓缩液冰浆从所述结晶器输送至浮床式清洗塔，经过滤而分离得到冰晶与盐水浓缩液。

本发明的技术方案可以实现如下目的或优点：