CN110386639B - 含二价阴离子盐和一价阴离子盐的盐水的处理方法和系统 - Google Patents
含二价阴离子盐和一价阴离子盐的盐水的处理方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及盐水处理领域，具体涉及含二价阴离子盐和一价阴离子盐的盐水的处理方法和系统。该含盐水的处理方法包括：将含盐水送至第一纳滤单元中进行第一纳滤处理以分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；将第一纳滤浓水送至第二纳滤单元中进行第二纳滤处理以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；将第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理以分离得到结晶盐和结晶出水；将第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理，以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水。本发明提供的处理方法和系统，通过纳滤单元的巧妙组合突破纳滤系统的浓缩极限，同时实现对含盐水中二价阴离子盐和一价阴离子盐分离浓缩。
Description
技术领域
本发明涉及盐水处理领域，具体涉及含二价阴离子盐和一价阴离子盐的盐水的处理方法和系统。
背景技术
含盐废水主要来自石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化的生产过程，近年来废水量逐年增加，而随着环保要求的不断提高，为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水多使用以反渗透为主的膜法处理后循环使用。在液体零排放的要求下，反渗透浓水通常被进一步处理，经蒸发结晶工艺得到蒸馏水和固体杂盐。但是，这些固体杂盐无法直接回用，后期处理成本昂贵。
这些固体杂盐主要是硫酸钠和氯化钠的混合杂盐，纳滤可将含盐废水中的硫酸钠和氯化钠分离，但由于渗透压和实际操作压力的限制，纳滤对硫酸钠浓水通常只能浓缩到60,000-80,000mg/L，严重限制了后续结晶工艺中硫酸钠结晶盐的回收率；反渗透可将纳滤浓水进一步浓缩，但浓水中硫酸钠被浓缩的同时，其中的氯化钠也会被浓缩，这会严重影响硫酸钠结晶盐的纯度。
发明内容
本发明的目的在于能够在无需显著提高操作压力和运行成本的情况下突破纳滤系统的浓缩极限，且实现含盐水中硫酸钠和氯化钠同时分离的含二价阴离子盐和一价阴离子盐的盐水的处理方法和系统。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种含盐水的处理方法，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，该方法包括：
(1)将含盐水作为原水送至第一纳滤单元中进行第一纳滤处理，以分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
(2)将所述第一纳滤浓水送至第二纳滤单元中进行第二纳滤处理，以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
(3)将所述第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水，将结晶出水作为系统浓水排出；
(4)将所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理，以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水，将所述第三纳滤产水作为系统产水排出；
其中，将所述第三纳滤浓水、第二纳滤产水和所述原水一起送至第一纳滤单元中；
其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下。
本发明第二方面提供一种含盐水的处理系统，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，该系统包括：第一纳滤单元、第二纳滤单元、第三纳滤单元和低温结晶单元；
其中，所述含盐水的原水管线与所述第一纳滤单元的盐水进口连通以使得含盐水作为原水在第一纳滤单元中进行第一纳滤处理并分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
所述第一纳滤单元的浓水出口与所述第二纳滤单元的盐水进口连通，使得从所述第一纳滤单元出来的第一纳滤浓水送至所述第二纳滤单元中进行第二纳滤处理以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
所述第二纳滤单元的浓水出口与所述低温结晶单元的盐水进口连通，使得从所述第二纳滤单元出来的第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水；
所述第二纳滤单元的产水出口与所述原水管线连通以使得第二纳滤产水循环回用至原水管线中与原水汇合；
所述第一纳滤单元的产水出口与所述第三纳滤单元的盐水进口连通，使得所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水；
所述第三纳滤单元的浓水出口与所述原水管线连通以使得第三纳滤浓水循环回用至原水管线中与原水汇合；
其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下。
本发明提供的上述含盐水的处理方法和系统，能够在无需显著提高操作压力和运行成本的情况下，通过纳滤单元的巧妙组合，利用部分截留二价阴离子盐的纳滤膜元件与高截留二价阴离子盐的纳滤膜元件的不同特点，突破纳滤系统的浓缩极限，同时实现对含盐水中二价阴离子盐和一价阴离子盐分离浓缩，进一步提高二价阴离子结晶盐的回收率和纯度。
附图说明
图1是根据本发明的一种优选的实施方式的含盐水处理系统的结构示意图。
图2是根据本发明的另一种优选的实施方式的含盐水处理系统的结构示意图。
图3是现有的一种含盐水处理系统。
图4是现有的另一种含盐水处理系统。
附图标记说明
1——第一纳滤单元；2——第二纳滤单元；3——第三纳滤单元；
4——低温结晶单元；5——第四纳滤单元；6——反渗透单元。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种含盐水的处理方法，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，该方法包括：
(1)将含盐水作为原水送至第一纳滤单元中进行第一纳滤处理，以分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
(2)将所述第一纳滤浓水送至第二纳滤单元中进行第二纳滤处理，以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
(3)将所述第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水，将结晶出水作为系统浓水排出；
(4)将所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理，以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水，将所述第三纳滤产水作为系统产水排出；
其中，将所述第三纳滤浓水、第二纳滤产水和所述原水一起送至第一纳滤单元中；
其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下。
如图1所示的，本发明第二方面提供一种含盐水的处理系统，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，该系统包括：第一纳滤单元1、第二纳滤单元2、第三纳滤单元3和低温结晶单元4；
其中，所述含盐水的原水管线与所述第一纳滤单元1的盐水进口连通以使得含盐水作为原水在第一纳滤单元1中进行第一纳滤处理并分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
所述第一纳滤单元1的浓水出口与所述第二纳滤单元2的盐水进口连通，使得从所述第一纳滤单元1出来的第一纳滤浓水送至所述第二纳滤单元2中进行第二纳滤处理以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
所述第二纳滤单元2的浓水出口与所述低温结晶单元4的盐水进口连通，使得从所述第二纳滤单元2出来的第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水；
所述第二纳滤单元2的产水出口与所述原水管线连通以使得第二纳滤产水循环回用至原水管线中与原水汇合；
所述第一纳滤单元1的产水出口与所述第三纳滤单元3的盐水进口连通，使得所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元3中进行第三纳滤处理以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水；
所述第三纳滤单元3的浓水出口与所述原水管线连通以使得第三纳滤浓水循环回用至原水管线中与原水汇合；
其中，所述第一纳滤单元1对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观截留率为20-80％，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下；
所述第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观截留率为90％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50％以下。
以下将对上述方法和系统进行嵌套说明，但是应当理解的是，以下描述对于该两个主题都适用，并且，它们彼此即可独立存在，也可以配套存在，这都在本发明的范围内。
根据本发明，本发明通过纳滤单元的巧妙组合，利用部分截留二价阴离子盐的纳滤膜元件与高截留二价阴离子盐的纳滤膜元件的不同特点，突破纳滤系统的浓缩极限，实现二价阴离子盐和一价阴离子盐的同时高效分离，并能够结晶获得二价阴离子盐产品。
根据本发明，本发明的方法能够处理本领域常规的含有二价阴离子盐和一价阴离子盐的含盐水。优选地，所述原水的二价阴离子盐含量为20,000-80,000mg/L，一价阴离子盐含量为2,000-80,000mg/L；更优选地，所述原水的二价阴离子盐含量为60,000-80,000mg/L，一价阴离子盐含量为5,000-50,000mg/L。该二价阴离子盐通常是指硫酸钠，一价阴离子盐通常指的是氯化钠。
根据本发明，将含盐水送至第一纳滤单元1中前需要对含盐水进行加压处理，以此达到第一纳滤单元1所得的处理压力。为此，优选地，进入到所述第一纳滤单元1中的盐水的压力为1-6MPa。为此，对于本发明的系统来说，便可在所述第一纳滤单元1前设置相应的高压泵，以对进入到第一纳滤单元1的盐水进行增压。
根据本发明，本发明的方法中，送至第一纳滤单元1中的盐水除了原水以外，还有从第二纳滤单元2和第三纳滤单元3循环回流的盐水。其中，将第二纳滤单元2的第二纳滤产水送至与原水汇合，将第三纳滤单元3的第三纳滤浓水送至与原水汇合，增压后进入到第一纳滤单元1中的盐水由上述三股汇流而成。
根据本发明，所述第一纳滤处理将产生第一纳滤浓水和第一纳滤产水，其中，第一纳滤浓水中含有更高含量的二价阴离子盐，含量较高的一价阴离子盐；所述第一纳滤产水中二价阴离子盐含量更低，含量较低的一价阴离子盐，由此使得盐水中二价阴离子盐和一价阴离子盐的初次分离。其中，本发明的方法将所述第一纳滤浓水送至第二纳滤单元2中进行第二纳滤处理，以对二价阴离子盐进一步浓缩。可以在第二纳滤单元2前设置增压泵，以使得进入第二纳滤单元2中的第一纳滤浓水带有一定的压力。为此，可以对第一纳滤浓水进行增压以使得其压力达到1-6MPa。
根据本发明，通过第二纳滤处理，将获得第二纳滤浓水和第二纳滤产水，该第二纳滤浓水中富含较高浓度的二价阴离子盐。本发明的方法能够通过各级纳滤单元的巧妙设置，使得该第二纳滤浓水的二价阴离子盐含量突破浓缩极限。优选地，该方法使得所述第二纳滤浓水的二价阴离子盐含量为50,000mg/L以上，优选为80,000mg/L以上。根据本发明，如上所述的，该第二纳滤产水将循环回用至原水管线中，而该第二纳滤浓水则送至低温结晶单元4中进行结晶。该低温结晶单元4中的结晶温度优选为5℃以下，优选为-2℃至2℃，通过结晶处理将获得二价阴离子结晶盐，并得到结晶出水。通常的操作包括：将第二纳滤浓水进行冷却后，送至低温结晶单元4中进行结晶处理，经过结晶处理后，将在低温结晶单元4中，获得上层的澄清的初级结晶出水和结晶固液混合物，将结晶固液混合物进行固液分离(例如离心分离处理)，得到硫酸钠结晶盐和结晶母液，将初级结晶出水和结晶母液结合后便是本发明的结晶出水。其中，冷却第二纳滤浓水可以采用冷却换热器进行，例如在第二纳滤单元2的浓水出口与低温结晶单元4之间设置冷却换热器(未示出)，以便降低第二纳滤浓水的温度至结晶所需的温度。
为此，本发明的系统中，所述低温结晶单元4的结晶出水出口设置有系统浓水排出用的管线。
根据本发明，如上所述的，本发明的方法将第一纳滤产水送至第三纳滤单元3中进行第三纳滤处理，以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水。其中，第三纳滤产水中将富含一价阴离子盐，而二价阴离子盐较低，如果需要分离一价阴离子盐的话，该第三纳滤产水可以送至其他与一价阴离子盐浓缩相关的处理装置中进行处理，为此，本发明将所述第三纳滤产水作为系统产水排出本发明的处理系统。优选地，本发明的方法使得所述系统产水的二价阴离子盐含量为4,000mg/L以下(例如为100-4,000mg/L)，优选为1,000mg/L以下。
而第三纳滤浓水则重新循环回用至第一纳滤单元中，具体如上所述的。
根据本发明，本发明的方法利用部分截留二价阴离子盐的纳滤膜元件与高截留二价阴离子盐的纳滤膜元件的不同特点，通过巧妙的设置，实现二价阴离子盐的提取。其中，优选地，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-70％；所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-60％；所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90-99％。更优选地，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-60％；所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为30-50％；所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为95-99％。优选地，所述第一纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10％以下，例如为2-8％；所述第二纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10％以下，例如为2-8％；所述第三纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10％以下，例如为2-8％。
根据本发明，如果含盐水的二价阴离子盐浓度较低(例如为10,000-50,000mg/L时)，可以在本发明的装置前在设置一个纳滤单元以对含盐水的二价阴离子盐进行一定的浓缩(例如浓缩至60,000-80,000mg/L)。为此，在本发明的一种优选的实施方式中，如图2所示的，该方法还包括：将含盐水送至第四纳滤单元进行第四纳滤处理，以分离得到第四纳滤浓水和第四纳滤产水，其中，将所述第四纳滤浓水作为所述原水送至第一纳滤单元中；将所述第四纳滤产水与所述第三纳滤产水汇合作为系统产水；所述第四纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为98％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为10％以下。
优选地，所述第四纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为98-99.9％，对一价阴离子盐的表观截留率为2-8％。
为此，如图2所示的，在本发明的一种优选的实施方式中，本发明的系统还包括第四纳滤单元5；
所述含盐水的管线与所述第四纳滤单元5的盐水进口连通，使得所述含盐水送至第四纳滤单元5进行第四纳滤处理以分离得到第四纳滤浓水和第四纳滤产水；
所述第四纳滤单元5的浓水出口与第一纳滤单元1的盐水进口间通过所述原水管线连通，使得第四纳滤浓水作为原水送至第一纳滤单元1中进行处理；
所述第四纳滤单元5的产水出口与第三纳滤单元3的产水出口连通，以使得第四纳滤产水与第三纳滤产水汇合作为系统产水；
所述第四纳滤单元5对二价阴离子盐的表观截留率为98％以上，对一价阴离子盐的表观截留率为10％以下。
优选地，所述第四纳滤单元5对二价阴离子盐的表观截留率为98-99.9％，对一价阴离子盐的表观截留率为2-8％。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
以下例子中，
图1所示的处理系统包括：第一纳滤单元1、第二纳滤单元2、第三纳滤单元3和低温结晶单元4，其中，原水管线与所述第一纳滤单元1的盐水进口连通，所述第一纳滤单元1的浓水出口与所述第二纳滤单元2的盐水进口连通；所述第二纳滤单元2的浓水出口与所述低温结晶单元4的盐水进口连通，所述第二纳滤单元2的产水出口与所述原水管线连通；所述低温结晶单元4的结晶出水出口处设置有排出系统浓水的管线；所述第一纳滤单元1的产水出口与所述第三纳滤单元3的盐水进口连通，所述第三纳滤单元3的浓水出口与所述原水管线连通，所述第三纳滤单元3的产水出口设置有排出系统产水的管线。
图2所示的处理系统包括：第一纳滤单元1、第二纳滤单元2、第三纳滤单元3、低温结晶单元4和第四纳滤单元5；其中，含盐水的管线与所述第四纳滤单元5的盐水进口连通，所述第四纳滤单元5的浓水出口与第一纳滤单元1的盐水进口间通过所述原水管线连通，所述第四纳滤单元5的产水出口与第三纳滤单元3的产水出口连通，并一起与排出系统产水的管线连通；所述第一纳滤单元1的浓水出口与所述第二纳滤单元2的盐水进口连通；所述第二纳滤单元2的浓水出口与所述低温结晶单元4的盐水进口连通，所述第二纳滤单元2的产水出口与所述原水管线连通；所述低温结晶单元4的结晶出水出口处设置有排出系统浓水的管线；所述第一纳滤单元1的产水出口与所述第三纳滤单元3的盐水进口连通，所述第三纳滤单元3的浓水出口与所述原水管线连通。
图3所示的处理系统包括：低温结晶单元4和第四纳滤单元5；原水管线与所述第四纳滤单元5的盐水进口连通，所述第四纳滤单元5的浓水出口与所述低温结晶单元4的盐水进口连通，所述第四纳滤单元5的产水出口与排出系统产水的管线连通；所述低温结晶单元4的结晶出水出口处设置有排出系统浓水的管线。
图4所示的处理系统包括：低温结晶单元4、第四纳滤单元5和反渗透单元6；原水管线与所述第四纳滤单元5的盐水进口连通，所述第四纳滤单元5的浓水出口与所述反渗透单元6的盐水进口间设置有所述第四纳滤单元5的浓水流经的管线，所述第四纳滤单元5的产水出口与产生1的排出管线连通；所述反渗透单元6的反渗透浓水出口与低温结晶单元4的盐水入口连通，所述反渗透单元6的反渗透产水出口与产生2的排出管线连通；所述低温结晶单元4的结晶出水出口与排出系统浓水的管线连通。
实施例1
本实施例用于说明本发明的含盐水的处理方法和系统。
采用图1所示的系统，将含盐水作为原水与系统回流水(来自第二纳滤单元2的第二纳滤产水(定义为盐水1#)和来自第三纳滤单元的第三纳滤浓水(定义为盐水2#))汇合，得到汇合盐水(定义为盐水3#)，增压至4MPa后送至第一纳滤单元1(对硫酸钠的表观截留率为50％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行第一纳滤处理分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
将第一纳滤浓水(定义为盐水4#)增压至3MPa后送至第二纳滤处理单元2(对硫酸钠的表观截留率为37.5％，对氯化钠的表观截留率为2％)中进行第二纳滤处理，得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水，其中，第二纳滤产水如上循环回用与原水汇合；
所述第二纳滤浓水(定义为盐水5#)经冷却换热器冷却至0℃后送至低温结晶单元4中进行结晶处理，得到澄清的初级结晶出水和结晶固液混合物，将结晶固液混合物进行离心分离处理，得到硫酸钠结晶盐(扣除结晶水后为500kg/h)和结晶母液，将初级结晶出水与结晶母液汇合的总结晶出水并作为系统浓水排出系统；
第一纳滤产水(定义为盐水6#)增压至3MPa后送至第三纳滤单元3(对硫酸钠的表观截留率为98％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行第三纳滤处理，得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水，其中，第三纳滤浓水如上循环回用与原水汇合，所述第三纳滤产水则作为系统产水排出系统。
其中，原水、盐水1#、盐水2#、盐水3#、盐水4#、盐水5#、盐水6#、系统产水和系统浓水的体积流量、Na2SO4浓度和NaCl浓度见表1所示。原水中硫酸钠的总量约为1014.3kg/h，结晶盐产量(扣除结晶水后)为500kg/h，即硫酸钠回收率为49.3％。若低温结晶处理后得到的结晶盐含水率为30％，则1000g结晶盐中硫酸钠结晶盐的纯度为99.37％。
表1
实施例2
本实施例用于说明本发明的含盐水的处理方法和系统。
采用图2所示的系统，将含盐水增压至3MPa后送至第四纳滤单元5(对硫酸钠的表观截留率为98.8％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行第四纳滤处理，从而分离得到第四纳滤产水和第四纳滤浓水；
将第四纳滤浓水作为原水与系统回流水(来自第二纳滤单元2的第二纳滤产水(定义为盐水1#)和来自第三纳滤单元的第三纳滤浓水(定义为盐水2#))汇合，得到汇合盐水(定义为盐水3#)，增压至4MPa后送至第一纳滤单元1(对硫酸钠的表观截留率为60％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行第一纳滤处理分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
将第一纳滤浓水(定义为盐水4#)增压至3MPa后送至第二纳滤处理单元2(对硫酸钠的表观截留率为45％，对氯化钠的表观截留率为4％)中进行第二纳滤处理，得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水，其中，第二纳滤产水如上循环回用与原水汇合；
所述第二纳滤浓水(定义为盐水5#)经冷却换热器冷却至0℃后送至低温结晶单元4中进行结晶处理，得到澄清的初级结晶出水和结晶固液混合物，将结晶固液混合物进行离心分离处理，得到硫酸钠结晶盐(扣除结晶水后为575kg/h)和结晶母液，将初级结晶出水与结晶母液汇合的总结晶出水作为系统浓水排出系统；
第一纳滤产水(定义为盐水6#)增压至3MPa后送至第三纳滤单元3(对硫酸钠的表观截留率为98％，对氯化钠的表观截留率为8％)中进行第三纳滤处理，得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水，其中，第三纳滤浓水如上循环回用与原水汇合，所述第三纳滤产水与第四纳滤产水则作为系统产水排出系统。
其中，原水、盐水1#、盐水2#、盐水3#、盐水4#、盐水5#、盐水6#、系统产水和系统浓水的体积流量、Na2SO4浓度和NaCl浓度见表2所示。原水中硫酸钠的总量约为1155kg/h，结晶盐产量(扣除结晶水后)为575kg/h，即硫酸钠回收率为49.8％。若低温结晶处理后得到的结晶盐含水率为30％，则1000g结晶盐中硫酸钠结晶盐的纯度为99.36％。
表2
对比例1
采用图3所示的处理系统，将含盐水增压至3MPa后送至第四纳滤单元5(对硫酸钠的表观截留率为98.8％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行纳滤处理，从而分离得到纳滤产水和纳滤浓水，将纳滤产水作为系统产水排出；
将纳滤浓水作为原水经冷却换热器冷却至0℃后送至低温结晶单元4中进行结晶处理，得到澄清的初级结晶出水和结晶固液混合物，将结晶固液混合物进行离心分离处理，得到硫酸钠结晶盐(扣除结晶水后为328kg/h)和结晶母液，将初级结晶出水与结晶母液汇合的总结晶出水作为系统浓水排出系统。
其中，含盐水、原水、系统产水和系统浓水的体积流量、Na2SO4浓度和NaCl浓度见表3所示。原水中硫酸钠的总量约为1155kg/h，结晶盐产量(扣除结晶水后)为328kg/h，即硫酸钠回收率为28.4％。若低温结晶处理后得到的结晶盐含水率为30％，则1000g结晶盐中硫酸钠结晶盐的纯度为99.38％。
表3
对比例2
采用图4所示的处理系统，将含盐水增压至3MPa后送至第四纳滤单元5(对硫酸钠的表观截留率为98.8％，对氯化钠的表观截留率为5％)中进行纳滤处理，从而分离得到纳滤产水和纳滤浓水，将纳滤产水作为系统产水1排出；
将纳滤浓水作为原水增压至4MPa后送至反渗透单元6(对硫酸钠的表观截留率为99％，对氯化钠的表观截留率为99％)中进行反渗透处理，从而分离得到反渗透产水和反渗透浓水，将反渗透产水作为系统产水2排出；
将反渗透浓水(定义为盐水1#)经冷却换热器冷却至0℃后送至低温结晶单元4中进行结晶处理，得到澄清的初级结晶出水和结晶固液混合物，将结晶固液混合物进行离心分离处理，得到硫酸钠结晶盐(扣除结晶水后为572.5kg/h)和结晶母液，将初级结晶出水与结晶母液汇合的总结晶出水作为系统浓水排出系统。
其中，含盐水、原水、盐水1#、系统产水1、系统产水2和系统浓水的体积流量、Na2SO4浓度和NaCl浓度见表4所示。原水中硫酸钠的总量约为1155kg/h，结晶盐产量(扣除结晶水后)为572.5kg/h，即硫酸钠回收率为49.6％。若低温结晶处理后得到的结晶盐含水率为30％，则1000g结晶盐中硫酸钠结晶盐的纯度为99.12％。
表4
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种含盐水的处理方法，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，其特征在于，该方法包括：
（1）将含盐水作为原水送至第一纳滤单元中进行第一纳滤处理，以分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
（2）将所述第一纳滤浓水送至第二纳滤单元中进行第二纳滤处理，以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
（3）将所述第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水，将结晶出水作为系统浓水排出；
（4）将所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理，以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水，将所述第三纳滤产水作为系统产水排出；
其中，将所述第三纳滤浓水、第二纳滤产水和所述原水一起送至第一纳滤单元中；
其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80%，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80%，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90%以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-70%；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-60%；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90-99%。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-60%；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为30-50%；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为95-99%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述第一纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下；
所述第二纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下；
所述第三纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述原水的二价阴离子盐含量为20,000-80,000mg/L，一价阴离子盐含量为2,000-80,000mg/L。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述原水的二价阴离子盐含量为60,000-80,000mg/L，一价阴离子盐含量为5,000-50,000mg/L。
7.根据权利要求1-3和6中任意一项所述的方法，其中，所述第二纳滤浓水的二价阴离子盐含量为50,000mg/L以上，所述系统产水的二价阴离子盐含量为4,000mg/L以下。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二纳滤浓水的二价阴离子盐含量为80,000mg/L以上，所述系统产水的二价阴离子盐含量为1,000mg/L以下。
9.根据权利要求1-3和6中任意一项所述的方法，其中，该方法还包括：将含盐水送至第四纳滤单元进行第四纳滤处理，以分离得到第四纳滤浓水和第四纳滤产水，其中，将所述第四纳滤浓水作为所述原水送至第一纳滤单元中；将所述第四纳滤产水与所述第三纳滤产水汇合作为系统产水；
所述第四纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为98%以上，对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下。
10.一种含盐水的处理系统，该含盐水中含有二价阴离子盐和一价阴离子盐，其特征在于，该系统包括：第一纳滤单元、第二纳滤单元、第三纳滤单元和低温结晶单元；
其中，所述含盐水的原水管线与所述第一纳滤单元的盐水进口连通以使得含盐水作为原水在第一纳滤单元中进行第一纳滤处理并分离得到第一纳滤浓水和第一纳滤产水；
所述第一纳滤单元的浓水出口与所述第二纳滤单元的盐水进口连通，使得从所述第一纳滤单元出来的第一纳滤浓水送至所述第二纳滤单元中进行第二纳滤处理以分离得到第二纳滤浓水和第二纳滤产水；
所述第二纳滤单元的浓水出口与所述低温结晶单元的盐水进口连通，使得从所述第二纳滤单元出来的第二纳滤浓水送至低温结晶单元进行结晶处理，以分离得到结晶盐和结晶出水；
所述第二纳滤单元的产水出口与所述原水管线连通以使得第二纳滤产水循环回用至原水管线中与原水汇合；
所述第一纳滤单元的产水出口与所述第三纳滤单元的盐水进口连通，使得所述第一纳滤产水送至第三纳滤单元中进行第三纳滤处理以分离得到第三纳滤浓水和第三纳滤产水；
所述第三纳滤单元的浓水出口与所述原水管线连通以使得第三纳滤浓水循环回用至原水管线中与原水汇合；
其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80%，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-80%，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90%以上，对一价阴离子盐的表观截留率为50%以下。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-70%；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为20-60%；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为90-99%。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述第一纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为40-60%；
所述第二纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为30-50%；
所述第三纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为95-99%。
13.根据权利要求10-12中任意一项所述的系统，其中，所述第一纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下；
所述第二纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下；
所述第三纳滤单元对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下。
14.根据权利要求10-12中任意一项所述的系统，其中，所述系统还包括第四纳滤单元；
所述含盐水的管线与所述第四纳滤单元的盐水进口连通，使得所述含盐水送至第四纳滤单元进行第四纳滤处理以分离得到第四纳滤浓水和第四纳滤产水；
所述第四纳滤单元的浓水出口与第一纳滤单元的盐水进口间通过所述原水管线连通，使得第四纳滤浓水作为原水送至第一纳滤单元中进行处理；
所述第四纳滤单元的产水出口与第三纳滤单元的产水出口连通，以使得第四纳滤产水与第三纳滤产水汇合作为系统产水；
所述第四纳滤单元对二价阴离子盐的表观截留率为98%以上，对一价阴离子盐的表观截留率为10%以下。
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