[发明专利]含有混盐的废水的分盐方法、系统及其应用

说明书

本发明提供了一种含有混盐的废水的分盐方法、系统及其应用，所述方法包括如下步骤：将含有混盐的废水分流为淡水进水和浓水进水并分别进行电渗析处理，得到电渗析淡水出水和电渗析浓水出水；将所述电渗析淡水出水进行反渗透处理，得到反渗透浓水和反渗透产水；将所述反渗透浓水进行结晶，得到结晶盐和结晶母液。本发明的含有混盐的废水的分盐方法，可以降低含混盐废水处理的系统复杂度，提高硫酸钠的回收率和系统的能量利用效率，相对于现在普遍应用的纳滤分盐处理工艺具有明显的优势。

技术领域

本发明属于电渗析技术领域，具体涉及一种含有混盐的废水的分盐方法、系统及其应用。

背景技术

电渗析是一种利用离子交换膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子(如离子)的方法。在电场的驱动下，溶液中的带电的溶质粒子(如离子)通过离子交换膜而进行特定方向的迁移，从而实现离子的分离和浓缩。最初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸和医药工业等。但是目前的电渗析方法都只能针对特定离子的分离和组合，而且操作过程复杂，难以控制。

专利CN208249911U提出了一种含盐水的连续制盐系统，该系统包括纳滤单元、反渗透单元、换热单元、低温结晶单元、钡法脱硝结晶单元、树脂单元和蒸发结晶单元。采用本实用新型的系统，通过各个环节的配合，能够连续生产高纯度的单一组分盐，而且树脂使用寿命更长，再生更容易。

专利CN208898568U提出了一种电渗析分盐装置及高盐废水处理系统，包括膜堆、腔室框、极区和压紧装置，膜堆包括单价阴离子交换膜、阳离子交换膜、阴离子交换膜和单价阳离子交换膜，腔室框被配置为支撑膜堆的膜并依次并排将装置内部分为五隔室，极区包括电极板和极框，位于腔室框两侧，极框被设置为支撑电极板，压紧装置包括在极框和腔室框外侧的压板，压紧装置被设置为固定支撑极框和腔室框。高盐废水处理系统包括预处理装置、电渗析分盐装置、蒸发装置和RO浓缩装置。该系统结构简易合理，使用方便，离子选择透过性更高，结垢离子对的分离效果更好。

上述专利分别采用了纳滤和选择性电渗析作为分盐结晶工艺的分盐单元。但是，对于纳滤分盐结晶工艺路线，受限于纳滤膜元件通常耐压等级较低，允许的最大操作压力一般为3MPa-4MPa，这导致在经纳滤分盐的浓水中硫酸盐所能达到的极限浓缩浓度较低，一般为6％-7％，且纳滤产水中氯盐无法得到浓缩。为达到淡水的高回收率回用，还需要对纳滤的产水和浓水分别加以浓缩(通常是反渗透、蒸发等工艺)，才能满足整体工艺的淡水回收率的要求。如对纳滤浓水不做浓缩直接结晶，通常可采用低温结晶技术，但由于纳滤浓水中硫酸盐浓度相对较低，需要将纳滤浓水降温至-5℃～0℃，该过程能耗较高。且由于硫酸盐(以硫酸钠为例)在0℃时仍有一定的溶解度，该低温结晶过程的硫酸盐回收率较低，单次回收率仅20％。

选择性电渗析分盐工艺路线是将传统电渗析中的普通阴离子交换膜替换为具有选择性的单价阴离子交换膜，对含混盐废水进行电渗析处理，亦可以实现氯盐和硫酸盐的分离，但这类单价阴离子交换膜相对于普通的阴离子交换膜成本高出50％以上，这显著增加了设备成本。

因此，亟待提出一种工艺流程简单，系统能量利用率高且回收率高的处理工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的分盐结晶工艺中流程复杂，硫酸盐回收率较低、能耗较高的问题，本发明提出了一种含有混盐的废水的分盐方法，可以降低含混盐废水处理的系统复杂度，提高硫酸钠的回收率和系统的能量利用效率，相对于现在普遍应用的纳滤分盐处理工艺具有明显的优势。

为达到本发明的目的，第一方面，本发明提供了一种含有混盐的废水的分盐方法，包括如下步骤：

S101：将含有混盐的废水分流为淡水进水和浓水进水并分别进行电渗析处理，得到电渗析淡水出水和电渗析浓水出水；其中，电渗析时间为1h-4h，优选2h-3h；