CN101214975B - 卤水深度处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种卤水深度处理工艺，其特征在于，将卤水预处理，使卤水中的Ca2+、Mg2+和SS浓度小于1.0mg/L，再将卤水pH值调整为5.0～9.0，使用纳滤膜过滤装置过滤。在卤水处理过程中，利用纳滤膜将多价离子和Na2SO4与盐水分离，其中高浓度Na2SO4的盐水用于制造固体NaCl和Na2SO4，低浓度Na2SO4的精制卤水直接供给氯碱厂使用。使Na2SO4作为一种资源被回收，不用消耗BaCl2，省略了盐水精制系统，消除了Ba2+对离子膜的影响。

Description

卤水深度处理工艺
技术领域
本发明涉及一种卤水处理工艺。
背景技术
现在国内外的氯碱企业都有一个庞大的盐水精制系统，因为它的原料——固体盐和卤水含有Ca2+、Mg2+、SiO2和SO4 2-及其它多价离子和固体杂质。为了满足NaCl电解离子膜的要求，需要去除这些多价离子和固体杂质。去除盐水Ca2+、Mg2+、SO4 2-主要通过投加NaOH或Ca(OH)2、Na2CO3或CO2和BaCl2生成CaCO3，Mg(OH)2和BaSO4，然后运行多种方法将盐水中SS降低至1mg/L以下。每处理1吨盐水，需要消耗5～30kg的NaOH、Na2CO3和BaCl2(取决于原盐水的Ca2+、Mg2+和SO4 2-含量)，并产生10～50kg的固体盐泥。这种工艺的运行费用高，环境污染大，而且是一种浪费资源的生产方式。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点，提供一种工艺的运行费用低，环境污染少的卤水深度处理工艺。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
卤水深度处理工艺，其特征在于，将卤水预处理，使卤水中的Ca2+、Mg2+和SS浓度小于1.0mg/L，再将卤水pH值调整为5.0～9.0，使用纳滤膜过滤装置过滤。
其中，所述的卤水中，NaCl浓度大于270g/L，Na2SO4浓度小于50g/L。
其中，所述的卤水中，还含有Ca2+、Mg2+和SiO2中的一种或几种。
其中，所述的卤水中，还含有Ca2+、Mg2+和SiO2的浓度小于2g/L。
其中，所述的卤水中，还含有固体悬浮物，所述固体悬浮物浓度小于5g/L。
其中，所述的预处理步骤中，向卤水中加入NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和CO2中的一种或几种，反应完全。
其中，所述的预处理步骤中，NaOH的反应过碱量为0.1～0.4g/L，Na2CO3的反应过碱量为0.2～0.6g/L。
反应过碱量是指，NaOH或Na2CO3在卤水中反应完毕后的剩余量。
其中，所述的预处理步骤中，反应完全后，加入聚丙稀酰胺或聚丙稀酰钠高分子絮凝剂和三氯化铁，过滤除去固体沉淀和悬浮物。
其中，高分子絮凝剂加入量为0.5～3mg/L，FeCl3加入量为0～15mg/L。
其中，所述卤水经预处理后，NaCl浓度大于100g/L。
其中，所述卤水经预处理后，NaCl浓度大于250g/L。
其中，预处理后的卤水中Na2SO4浓度小于饱和浓度，优选为小于50g/L。
其中，所述卤水经预处理后，Ca2+、Mg2+、的浓度均小于1mg/L，SS的浓度小于1mg/L。
其中，纳滤膜过滤装置的工作压力为2.0～3.5MPa，温度为5～60℃。
其中，使用纳滤膜过滤装置过滤后，纳滤膜两边分别为浓缩液和精制卤水，回收精制卤水，将回收的浓缩液与预处理过的卤水再次进行过滤。
本发明中所述的SS为固体悬浮物简称。
本发明中卤水深度处理工艺，将卤水处理成Ca2+、Mg2+、SiO2、SO4 2-和悬浮固体含量很低的精制盐水，适于生产Ca2+、Mg2+、SO4 2-含量很少的精制盐。氯碱厂使用这种精制卤水和精制盐，省略了处理Ca2+、Mg2+、SO4 2-和其他杂质的老工艺，保证了它的盐水质量，减少了环境污染。氯碱厂少量的含Na2SO4盐水可以送往卤水厂重新处理，这样氯碱厂不需要盐水精制处理。卤水制盐厂大批量处理卤水中的Ca2+，可以采用热电厂尾气的CO2代替Na2CO3，节省碱耗，同时减少热电厂CO2排放。
在卤水处理过程中，利用纳滤膜将Na2SO4与盐水分离，其中高浓度Na2SO4的盐水用于制造固体NaCl和Na2SO4，低浓度Na2SO4的精制卤水直接供给氯碱厂使用。使Na2SO4作为一种资源被回收，不用消耗BaCl2，省略了盐水精制系统，减少了BaSO4产生的盐泥污染，消除了Ba2+对离子膜的影响。
附图说明
图1为本发明工艺流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明：
卤水深度处理工艺，卤水中NaCl浓度大于200g/L，Na2SO4浓度小于50g/L，还含有Ca2+和Mg2+，Ca2+、Mg2+的浓度分别为1.1-1.8g/L、0.26-0.31g/L；卤水中还含有固体悬浮物，所述固体悬浮物浓度为50-500mg/L，将卤水预处理，即向卤水中加入NaOH和Na2CO3，NaOH的反应过碱量为0.1～0.4g/L，Na2CO3的反应过碱量为0.2～0.6g/L，反应完全，加入聚丙烯酸钠高分子絮凝剂和三氯化铁，高分子絮凝剂加入量为0.5～3mg/L，FeCl3加入量为0～15mg/L，过滤除去沉淀和固体悬浮物，使卤水中的Ca2+、Mg2+和SS浓度小于1.0mg/L，再将卤水pH值调整为5.0～9.0，使用纳滤膜循环过滤装置过滤，纳滤膜过滤装置的工作压力为2.0～3.5MPa，温度为5～60℃，得到未渗透的浓缩液和渗透液。
本发明中，采用二级串联CN悬浮介质过滤器作为预处理，纳滤膜采用美国GE公司的纳滤膜DK2540，膜面积为2.5m2，工作压力为2.5MPa。
表1实施例1-7所处理的卤水中，各成分的含量数据表。
序号   原卤水(g/L)   预处理后的卤水(g/L)
  NaCl   Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>   Ca<sup>2+</sup>   Mg<sup>2+</sup>   SS   NaCl   Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>   Ca<sup>2+</sup>   Mg<sup>2+</sup>   SS
  1   302   10.0   1.10   0.28   0.059   299   10.0   0.0011   0.0003   0.0007
  2   302   10.0   1.10   0.28   0.059   299   10.0   0.0011   0.0003   0.0008
  3   302   10.0   1.10   0.28   0.113   299   10.0   0.0011   0.0003   0.0007
  4   296   30.0   1,77   0.26   0.113   295   30.0   0.0008   0.0004   0.0009
  5   296   30.0   1,77   0.26   0.113   295   30.0   0.0008   0.0004   0.0008
6 296 30.0 1,77 0.26 0.113 295 30.0 0.0008 0.0004 0.001
  7   200   20.0   1.6   0.31   0.076   199   20.0   0.0013   0.0004   0.0008
续表1
  序号   纳滤膜透过液(g/L)   纳滤膜浓缩液(g/L) 膜通量(L/min) 温度(℃)
NaCl Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup> NaCl Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup>
  1   297   0.11   0.0001   0.0000   290   29.7   0.0029   0.009   0.60   31
  2   298   0.12   0.0001   0.0000   291   29.0   0.0027   0.009   0.78   40
  3   299   0.12   0.0001   0.0000   291   28.6   0.0026   0.008   1.04   57
4 295 0.41 0.0001 0.0001 289 52.1 0.0012 0.006   0.33 25
  5   298   0.44   0.0001   0.0001   291   51.6   0.0012   0.006   0.50   42
  6   300   0.46   0.0001   0.0001   288   52.7   0.0013   0.006   0.71   56
  7   200   0.22   0.0001   0.0001   192   54.5   0.0032   0.009   0.68   38
各实施例中，加入的各种物质的用量如下表所示
Figure S2008100328472D00041
最终的浓缩液含有较高浓度的Na2SO4；可用于制造固体NaCl和Na2SO4，含有低浓度Na2SO4的精制卤水直接供给氯碱厂使用。
上述实施例仅用于对本发明进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他替代手段，均在本发明权利要求范围内。

Claims (6)

1.卤水深度处理工艺，其特征在于，将卤水预处理，使卤水中的Ca2+、Mg2+和SS浓度小于1.0mg/L，再将卤水pH值调整为5.0～9.0，使用纳滤膜过滤装置过滤；所述的预处理步骤中，向卤水中加入NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3和CO2中的一种或几种，反应完全后，加入聚丙烯酰胺或聚丙烯酸钠高分子絮凝剂和三氯化铁，过滤除去固体沉淀和悬浮物，其中NaOH在卤水中反应完毕后的剩余量为0.1～0.4g/L，Na2CO3在卤水中反应完毕后的剩余量为0.3～0.6g/L；所述的卤水中，NaCl浓度大于270g/L，Na2SO4浓度小于50g/L；所述纳滤膜过滤装置的工作压力为2.0～3.5MPa，温度为5～60℃。
2.根据权利要求1所述的卤水深度处理工艺，其特征在于，所述卤水经预处理后，NaCl浓度大于100g/L。
3.根据权利要求2所述的卤水深度处理工艺，其特征在于，所述卤水经预处理后，NaCl浓度大于250g/L。
4.根据权利要求2所述的卤水深度处理工艺，其特征在于，所述卤水经预处理后，Na2SO4浓度小于饱和浓度。
5.根据权利要求4所述的卤水深度处理工艺，其特征在于，所述卤水经预处理后，Na2SO4浓度小于50g/L。
6.根据权利要求1所述的卤水深度处理工艺，其特征在于，使用纳滤膜过滤装置过滤后，纳滤膜两边分别为浓缩液和精制卤水，回收精制卤水，将回收的浓缩液与预处理过的卤水一起进行过滤。
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