CN111499060A - 多级冷冻结晶分盐系统及多级冷冻结晶分盐方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级冷冻结晶分盐系统及多级冷冻结晶分盐方法，该多级冷冻结晶分盐系统包括浓缩装置及多级分盐装置，各级分盐装置各自包括冷冻结晶单元、固液分离单元及纳滤分离浓缩单元，在每一级分盐装置内，固液分离单元与冷冻结晶单元连通，纳滤分离浓缩单元的进液口与固液分离单元的出液口连通；第一级分盐装置内的冷冻结晶单元与浓缩装置的出液口连通，第一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与浓缩装置的进液口连通；相邻两级分盐装置中，下一级分盐装置内的冷冻结晶单元与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的纳滤浓水口连通，下一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的进液口连通。

Description

多级冷冻结晶分盐系统及多级冷冻结晶分盐方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种多级冷冻结晶分盐系统及多级冷冻结晶分盐方法。

背景技术

电力、煤化工等行业产生的废水具有硬度大、含盐量高、水量大且处理难度大等特点。为了满足保护资源化利用的需求，废水零排放成为了一种行业趋势。废水的“零排放”是将工业产生的废水进行清洁，将废水中的污染物以固体的形式析出，减少废水中的产物无限接近于零的方式，并使产出的固体具有很大的利用价值。

目前对盐的主流处理方法为分质分盐，主要的技术为热法结晶和冷法结晶，但存在产出的结晶盐纯度及产量不高的问题，而且产生的杂盐被归为固体危险废物，杂盐的体量大，资源化利用率低，杂盐处理的费用高昂。因此开发能够提高资源化利用率、降低运行成本的工艺技术亟不可待。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够提高资源化利用率、降低运行成本的多级冷冻结晶分盐系统及多级冷冻结晶分盐方法。

一种多级冷冻结晶分盐系统，包括：

浓缩装置；及

多级分盐装置，各级分盐装置各自包括冷冻结晶单元、固液分离单元及纳滤分离浓缩单元，在每一级分盐装置内，所述固液分离单元与所述冷冻结晶单元连通以用于对冷冻结晶后的混合物进行固液分离，所述纳滤分离浓缩单元的进液口与所述固液分离单元的出液口连通；第一级分盐装置内的冷冻结晶单元与所述浓缩装置的出液口连通，第一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与所述浓缩装置的进液口连通；相邻两级分盐装置中，下一级分盐装置内的冷冻结晶单元与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的纳滤浓水口连通，下一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的进液口连通。

上述多级冷冻结晶分盐系统，其中的多级分盐装置为多级冷冻分离结晶，分级冷冻结晶可得到具有不同应用价值的水合结晶盐。与传统将母液全部循环在冷冻结晶系统中的工艺相比较，上述多级冷冻结晶分盐系统对固液分离的母液进一步处理，将母液中残留的二价及高价离子进一步分离出，进行冷冻结晶析出结晶盐，提高了结晶盐的纯度及产量，如此避免了传统工艺母液中的无机盐、有机物等杂质不断积累导致长时间运行产出的结晶盐纯度低、毫无应用价值的问题；同时将母液分级通过纳滤分离以纳滤产水的形式排出多级分盐装置并进一步可制得高纯度的一价盐，与此同时大大减少了最终杂盐的体量，避免了杂盐处理费用高昂的问题。上述多级冷冻结晶分盐系统提高了结晶盐的纯度及产量，大大减少了最终杂盐的体量，提高了资源化利用率，无需采用加药结晶的方式进行结晶，降低了运行成本。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括一价盐蒸发结晶装置，所述一价盐蒸发结晶装置与各级分盐装置的各个纳滤分离浓缩单元的纳滤产水口连通。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括杂盐蒸发结晶装置及杂盐固液分离装置，所述杂盐蒸发结晶装置与最后一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的纳滤浓水口连通，所述杂盐固液分离装置与所述杂盐蒸发结晶装置连通以用于对蒸发结晶后的杂盐进行固液分离。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括杂盐母液罐，所述杂盐母液罐的进液口与所述杂盐固液分离装置的出液口连通，所述杂盐母液罐的出液口与所述杂盐蒸发结晶装置的进液口连通。

在其中一些实施例中，各级分盐装置各自还包括分盐母液罐，在每一级分盐装置内，所述纳滤分离浓缩单元的进液口与所述固液分离单元的出液口通过所述分盐母液罐连通。

在其中一些实施例中，下一级分盐装置内的分盐母液罐的出液口还与上一级分盐装置内的分盐母液罐的进液口连通。

在其中一些实施例中，各级分盐装置各自还包括熔融结晶单元，在每一级分盐装置内，所述熔融结晶单元用于将所述固液分离单元分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

一种多级冷冻结晶分盐方法，包括如下步骤：

将待处理盐水进行浓缩处理，得到浓缩盐水；

将所述浓缩盐水依次进行多级分盐处理；

其中，各级分盐处理包括：

冷冻结晶处理；

将所述冷冻结晶处理后的混合物进行固液分离处理，得到水合结晶盐和母液；及

在第一级分盐处理中将所述固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理得到纳滤产水和纳滤浓水及返回至所述浓缩处理；在除第一级分盐处理之外的其他各级分盐处理中将所述固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理和返回至上一级分盐处理中进行所述纳滤分离浓缩处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；

相邻两级分盐处理中，经上一级的纳滤分离浓缩处理后的纳滤浓水转移到下一级的冷冻结晶处理。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将各级分盐处理中的所述纳滤分离浓缩处理得到的纳滤产水进行蒸发结晶，得到一价盐。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将各级分盐处理中的所述固液分离处理得到的水合结晶盐进行熔融结晶，脱除结晶水得到无水结晶盐。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离，得到杂盐。

在其中一些实施例中，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离的步骤还得到母液；及将该母液返回至所述纳滤浓水的蒸发结晶步骤。

在其中一些实施例中，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为2级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为50％～85％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

在其中一些实施例中，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为3级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为40％～75％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～86％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为86％～96％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

在其中一些实施例中，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为4级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为35％～60％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为60％～75％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～4级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第4级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

在其中一些实施例中，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为5级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为30％～50％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为50％～65％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为65％～75％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～4级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第4级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～5级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第5级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

附图说明

图1为一实施例的多级冷冻结晶分盐系统的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

传统分盐结晶为一次性整体出盐，产出的结晶盐的纯度差且粒径不均，且产生的冷冻结晶母液全部回流到系统中在系统中循环，母液中有机物含量超标，长时间运行会导致析出的结晶盐纯度低及杂盐的体量大，降低了结晶盐的经济价值。

基于此，本发明一实施方式提供了一种多级冷冻结晶分盐系统，相应地一实施方式还提供了一种多级冷冻结晶分盐方法，该多级冷冻结晶分盐方法可以采用上述多级冷冻结晶分盐系统进行。下文将结合多级冷冻结晶分盐系统对多级冷冻结晶分盐方法进行更加详细的介绍。

请参阅图1，本发明一实施方式提供了一种多级冷冻结晶分盐系统10，可用于对待处理盐水进行多级分盐处理。上述多级冷冻结晶分盐系统10包括浓缩装置100及多级分盐装置200。多级分盐装置200包括至少两级分盐装置200。

各级分盐装置200(图示未标出全部)各自包括依次连接的冷冻结晶单元210、固液分离单元220及纳滤分离浓缩单元230。在每一级分盐装置200内，固液分离单元220与冷冻结晶单元210连通以用于对冷冻结晶后的混合物进行固液分离，纳滤分离浓缩单元230的进液口与固液分离单元220的出液口连通。

第一级分盐装置200内的冷冻结晶单元210与浓缩装置100的出液口连通，如此盐水先经过浓缩装置100浓缩处理后，进入分盐系统200的冷冻结晶单元210进行冷冻结晶处理，再进入固液分离单元220对冷冻结晶后的混合物进行固液分离，得到水合结晶盐和母液；一部分的母液从固液分离单元220的出液口进入纳滤分离浓缩单元230的进液口进行纳滤分离浓缩处理。第一级分盐装置200内的固液分离单元220的出液口还与浓缩装置100的进液口连通，另一部分的母液从固液分离单元220的出液口自浓缩装置100的进液口返回至浓缩装置100进行再次浓缩处理，如此减少了进入纳滤分离浓缩单元230的母液量，同时增加了固液分离得到的水合结晶盐的产量且不影响其纯度。

相邻两级分盐装置200中，下一级分盐装置200内的冷冻结晶单元210与上一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230的纳滤浓水口连通，如此上一级分盐装置200内纳滤分离浓缩单元230产生的纳滤浓水再次进入下一级分盐装置200处理，各级分盐装置200分别通过固液分离单元220分别得到水合结晶盐，进一步地水合结晶盐可以熔融结晶脱除结晶水得到无水结晶盐，同时各级分盐装置200分别通过纳滤分离浓缩单元230得到纳滤产水，该纳滤产水可进一步经蒸发结晶得到一价盐。

相邻两级分盐装置200中，下一级分盐装置200内的固液分离单元220的出液口还与上一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230的进液口连通。如此将下一级分盐装置200内的固液分离单元220产生的母液返回至上一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230进一步分离浓缩，对母液进行循环处理，将一价盐尽可能地被纳滤分离浓缩单元230分离，且进一步通过冷冻结晶和固液分离分离水合结晶盐，因此经各级分盐装置200处理后，减少了后续杂盐的产量。

上述多级冷冻结晶分盐系统，其中的多级分盐装置200为多级冷冻分离结晶装置，分级冷冻结晶可得到具有不同应用价值的水合结晶盐。与传统将母液全部循环在冷冻结晶系统中的工艺相比较，上述多级冷冻结晶分盐系统对固液分离的母液进一步处理，将母液中残留的二价及高价离子进一步分离出，进行冷冻结晶析出结晶盐，提高了结晶盐的纯度及产量，如此避免了传统工艺母液中的无机盐、有机物等杂质不断积累导致长时间运行产出的结晶盐纯度低、毫无应用价值的问题；同时将母液分级通过纳滤分离以纳滤产水的形式排出多级分盐装置200并进一步可制得高纯度的一价盐，与此同时大大减少了最终杂盐的体量，避免了杂盐处理费用高昂的问题。上述多级冷冻结晶分盐系统提高了结晶盐的纯度及产量，大大减少了最终杂盐的体量，提高了资源化利用率，无需采用加药结晶的方式进行结晶，降低了运行成本。

在其中一些实施例中，浓缩装置100可为MVR蒸发装置、多效蒸发装置、高压反渗透装置及电渗析装置中的任意一种、或多种串联或并联的组合，以对待处理盐水进行深度浓缩。

在其中一些实施例中，冷冻结晶单元210可以是冷冻结晶器、冷冻换热器、制冷机组及换热器中的任意一种、或多种串联或并联的组合。进一步地，冷冻结晶器可选自OSLO结晶器、DTB结晶器、FC结晶器。

在其中一些实施例中，固液分离单元220包括依次连接的旋流分离器、稠厚器、离心机或干燥机。具体地，冷冻结晶单元210的母液出口连接旋流分离器的入口，旋流分离器的出口连接稠厚器的入口，稠厚器的出口连接离心机的入口，离心机的出口连接干燥机的入口。

进一步地，离心机可为推料离心机、刮刀离心机或卧螺离心机。

在其中一些实施例中，纳滤分离浓缩单元230可以是卷式纳滤及高压平板纳滤膜中的任意一种、或多种串联或并联的组合。其中，高压平板纳滤膜的操作压力为40bar～160bar。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐系统10还包括一价盐蒸发结晶装置300，一价盐蒸发结晶装置300与各级分盐装置200的各个纳滤分离浓缩单元230的纳滤产水口连通。

进一步地，一价盐蒸发结晶装置300可以是降膜蒸发器、强制循环蒸发器及MVR蒸发器中的任意一种。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐系统10还包括杂盐蒸发结晶装置400及杂盐固液分离装置500，杂盐蒸发结晶装置400与最后一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230的纳滤浓水口连通，杂盐固液分离装置500与杂盐蒸发结晶装置400连通以用于对蒸发结晶后的杂盐进行固液分离。

进一步地，杂盐蒸发结晶装置400包括结晶器、换热器及循环泵，换热器用于对结晶器进行热交换，循环泵用于使换热器中的换热介质进行循环。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐系统10还包括杂盐母液罐600，杂盐母液罐600的进液口与杂盐固液分离装置500的出液口连通，杂盐母液罐600的出液口与杂盐蒸发结晶装置400的进液口连通。

进一步地，杂盐固液分离装置500可以是旋流分离器、冷冻离心机、稠厚器及干燥机中的任意一种、或多种串联或并联的组合。

在其中一些实施例中，各级分盐装置200各自还包括分盐母液罐240，在每一级分盐装置200内，纳滤分离浓缩单元230的进液口与固液分离单元220的出液口通过分盐母液罐240连通。换言之，分盐母液罐240的进液口与固液分离单元220的出液口连通，分盐母液罐240的出液口与纳滤分离浓缩单元230的进液口连通。

进一步地，下一级分盐装置200内的分盐母液罐240的出液口还与上一级分盐装置200内的分盐母液罐240的进液口连通，如此使得下一级分盐装置200内的固液分离单元220的出液口与上一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230的进液口连通，以将下一级分盐装置200内的固液分离单元220产生的母液先返回至上一级的分盐母液罐240，再通过分盐母液罐240返回至上一级分盐装置200内的纳滤分离浓缩单元230进一步分离浓缩。

在其中一些实施例中，各级分盐装置200各自还包括熔融结晶单元250，在每一级分盐装置200内，熔融结晶单元250用于对固液分离单元220分离的水合结晶盐进行熔融结晶。具体地，进一步通过控制进料的浓度、冷冻结晶单元210选择不同的冷冻结晶设备，可以得到不同纯度、不同粒径的结晶盐，自上而下结晶盐的纯度逐渐降低，不同纯度的结晶盐具有不同的应用价值。

进一步地，熔融结晶单元250可以是热熔结晶器、蒸发结晶器及热熔换热器中的任意一种、或多种串联或并联的组合。

可理解，在如图1所示的具体示例中，按照物料的流动方向，多级冷冻结晶分盐系统10包括N级分盐装置，N可为大于或等于2的任意整数，在本具体示例中，N为大于3的整数，例如N＝4，5，6等等。

具体地，第一级分盐装置200，包括冷冻结晶单元1、固液分离单元1、分盐母液罐1、纳滤分离浓缩单元1及熔融结晶单元1。冷冻结晶单元1与浓缩装置的出液口连通。固液分离单元1与冷冻结晶单元1连通。分盐母液罐1的进液口与固液分离单元1的固液分离单元1的出液口连通，分盐母液罐1的出液口与纳滤分离浓缩单元1的进液口和浓缩装置的进液口分别连通。熔融结晶单元1用于对固液分离单元1分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

第二级分盐系统200包括冷冻结晶单元2、固液分离单元2、纳滤分离浓缩单元2及熔融结晶单元2。冷冻结晶单元2与纳滤分离浓缩单元1的纳滤浓水口连通。固液分离单元2与冷冻结晶单元2连通。分盐母液罐2的进液口与固液分离单元2的固液分离单元2的出液口连通，分盐母液罐2的出液口与纳滤分离浓缩单元2的进液口和分盐母液罐1的进液口分别连通。熔融结晶单元2用于对固液分离单元2分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

第三级分盐系统200包括冷冻结晶单元3、固液分离单元3、纳滤分离浓缩单元3及熔融结晶单元3。冷冻结晶单元3与纳滤分离浓缩单元2的纳滤浓水口连通。固液分离单元3与冷冻结晶单元3连通。分盐母液罐3的进液口与固液分离单元3的固液分离单元3的出液口连通，分盐母液罐3的出液口与纳滤分离浓缩单元3的进液口和分盐母液罐2的进液口分别连通。熔融结晶单元3用于对固液分离单元3分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

依此类推，第N级分盐系统包括冷冻结晶单元N、固液分离单元N、纳滤分离浓缩单元N及熔融结晶单元N。冷冻结晶单元N与纳滤分离浓缩单元N-1的纳滤浓水口连通。固液分离单元N与冷冻结晶单元N连通。分盐母液罐N的进液口与固液分离单元N的固液分离单元N的出液口连通，分盐母液罐N的出液口与纳滤分离浓缩单元N的进液口和分盐母液罐N-1的进液口分别连通。熔融结晶单元N用于对固液分离单元N分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

在本具体示例中，一价盐蒸发结晶装置300为一个，对纳滤分离浓缩单元1～N的纳滤产水进行蒸发结晶，可理解在其他实施例中，一价盐蒸发结晶装置300可为多个，例如一一对应各纳滤分离浓缩单元230的纳滤产水进行蒸发结晶。

本发明一实施方式的一种多级冷冻结晶分盐方法，可采用上述任意的多级冷冻结晶分盐系统进行，包括如下步骤S10～S20：

步骤S10、将待处理盐水进行浓缩处理，得到浓缩盐水。

步骤S20、将浓缩盐水依次进行多级分盐处理。

其中，步骤S20中的各级分盐处理包括依次进行的步骤S21～S23：

步骤S21、冷冻结晶处理；

步骤S22、将冷冻结晶处理后的混合物进行固液分离处理，得到水合结晶盐和母液；及

步骤S23、在第一级分盐处理中将固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理得到纳滤产水和纳滤浓水及返回至浓缩处理；在除第一级分盐处理之外的其他各级分盐处理中将固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理和返回至上一级分盐处理中进行纳滤分离浓缩处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；

相邻两级分盐处理中，经上一级的纳滤分离浓缩处理后的纳滤浓水转移到下一级的冷冻结晶处理，如此以重复进行步骤S21～S23。

可理解，步骤S23中得到的纳滤浓水是含有二价及高价离子的水，例如含有硫酸钠和/或碳酸钠，纳滤浓水转移到下一级的冷冻结晶处理，冷冻结晶处理得到的水合结晶盐，进一步可通过后续的熔融结晶处理脱除结晶水得到无水结晶盐，例如硫酸钠和/或碳酸钠。

上述分级分盐方法提高了结晶盐的纯度及产量，大大减少了最终杂盐的体量，提高了资源化利用率，无需采用加药结晶的方式进行结晶，降低了运行成本。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤S30：将各级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤产水进行蒸发结晶，得到一价盐。其中，步骤S30中的纳滤产水是含一价离子的水，进入蒸发结晶，得到高纯度的一价盐，一般地一价盐为氯化钠。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤S40：将各级分盐处理中的固液分离处理得到的水合结晶盐进行熔融结晶，脱除结晶水得到无水结晶盐。

在其中一些实施例中，多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤S52：多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离，得到杂盐。

进一步地，多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤S54：将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离的步骤还得到母液；及将该母液返回至纳滤浓水的蒸发结晶步骤。

在一具体示例中，步骤S20将浓缩盐水依次进行2级分盐处理，具体可采用上述具有2级分盐装置的多级冷冻结晶分盐系统10进行。进一步地，当第1级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为50％～85％时，则将第1级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～2级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第2级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。其中，结晶率是指无水结晶盐的质量在处理盐水总盐质量的百分比，下文相同。

在另一具体示例中，步骤S20将浓缩盐水依次进行3级分盐处理，具体可采用上述具有3级分盐装置的多级冷冻结晶分盐系统10进行。进一步地，当第1级分盐处理中冷冻结晶处理的水合结晶盐的质量为处理盐水总盐质量的40％～75％，则将第1级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～2级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为75％～86％时，则将第2级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～3级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为86％～96％时，则将第3级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。

在另一具体示例中，步骤S20将浓缩盐水依次进行4级分盐处理，具体可采用上述具有4级分盐装置的多级冷冻结晶分盐系统10进行。进一步地，当第1级分盐处理中冷冻结晶处理的水合结晶盐的质量为处理盐水总盐质量的35％～60％，则将第1级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～2级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为60％～75％时，则将第2级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～3级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第3级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～4级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第4级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。

在另一具体示例中，步骤S20将浓缩盐水依次进行5级分盐处理，具体可采用上述具有5级分盐装置的多级冷冻结晶分盐系统10进行。进一步地，当第1级分盐处理中冷冻结晶处理的水合结晶盐的质量为处理盐水总盐质量的30％～50％时，则将第1级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～2级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为50％～65％时，则将第2级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～3级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为65％～75％时，则将第3级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～4级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第4级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。当第1～5级分盐处理中冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第5级分盐处理中固液分离处理所得母液转入纳滤分离浓缩处理步骤。

进一步地，在该进行5级分盐处理的具体示例中，第1级分盐处理中冷冻结晶处理得到的结晶盐的纯度为99.5％～99.8％，第2级分盐处理中冷冻结晶处理得到的结晶盐的纯度为99.2％～99.7％，第3级分盐处理中冷冻结晶处理得到的结晶盐的纯度为99％～99.5％，第4级分盐处理中冷冻结晶处理得到的结晶盐的纯度为98.6～99.2％，第5级分盐处理中冷冻结晶处理得到的结晶盐的纯度为98.5～99％。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (16)

1.一种多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，包括：

浓缩装置；及

多级分盐装置，各级分盐装置各自包括冷冻结晶单元、固液分离单元及纳滤分离浓缩单元，在每一级分盐装置内，所述固液分离单元与所述冷冻结晶单元连通以用于对冷冻结晶后的混合物进行固液分离，所述纳滤分离浓缩单元的进液口与所述固液分离单元的出液口连通；第一级分盐装置内的冷冻结晶单元与所述浓缩装置的出液口连通，第一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与所述浓缩装置的进液口连通；相邻两级分盐装置中，下一级分盐装置内的冷冻结晶单元与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的纳滤浓水口连通，下一级分盐装置内的固液分离单元的出液口还与上一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的进液口连通。

2.如权利要求1所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括一价盐蒸发结晶装置，所述一价盐蒸发结晶装置与各级分盐装置的各个纳滤分离浓缩单元的纳滤产水口连通。

3.如权利要求1所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括杂盐蒸发结晶装置及杂盐固液分离装置，所述杂盐蒸发结晶装置与最后一级分盐装置内的纳滤分离浓缩单元的纳滤浓水口连通，所述杂盐固液分离装置与所述杂盐蒸发结晶装置连通以用于对蒸发结晶后的杂盐进行固液分离。

4.如权利要求3所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐系统还包括杂盐母液罐，所述杂盐母液罐的进液口与所述杂盐固液分离装置的出液口连通，所述杂盐母液罐的出液口与所述杂盐蒸发结晶装置的进液口连通。

5.如权利要求1所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，各级分盐装置各自还包括分盐母液罐，在每一级分盐装置内，所述纳滤分离浓缩单元的进液口与所述固液分离单元的出液口通过所述分盐母液罐连通。

6.如权利要求5所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，下一级分盐装置内的分盐母液罐的出液口还与上一级分盐装置内的分盐母液罐的进液口连通。

7.如权利要求1至6任一项所述的多级冷冻结晶分盐系统，其特征在于，各级分盐装置各自还包括熔融结晶单元，在每一级分盐装置内，所述熔融结晶单元用于将所述固液分离单元分离的水合结晶盐进行熔融结晶。

8.一种多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，包括如下步骤：

将待处理盐水进行浓缩处理，得到浓缩盐水；

将所述浓缩盐水依次进行多级分盐处理；

其中，各级分盐处理包括：

冷冻结晶处理；

将所述冷冻结晶处理后的混合物进行固液分离处理，得到水合结晶盐和母液；及

在第一级分盐处理中将所述固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理得到纳滤产水和纳滤浓水及返回至所述浓缩处理；在除第一级分盐处理之外的其他各级分盐处理中将所述固液分离处理得到的母液分流，分别进行纳滤分离浓缩处理和返回至上一级分盐处理中进行所述纳滤分离浓缩处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；

相邻两级分盐处理中，经上一级的纳滤分离浓缩处理后的纳滤浓水转移到下一级的冷冻结晶处理。

9.如权利要求8所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将各级分盐处理中的所述纳滤分离浓缩处理得到的纳滤产水进行蒸发结晶，得到一价盐。

10.如权利要求8所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将各级分盐处理中的所述固液分离处理得到的水合结晶盐进行熔融结晶，脱除结晶水得到无水结晶盐。

11.如权利要求8至10任一项所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离，得到杂盐。

12.如权利要求11所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述多级冷冻结晶分盐方法还包括如下步骤：

将经最后一级分盐处理中的纳滤分离浓缩处理得到的纳滤浓水进行蒸发结晶，固液分离的步骤还得到母液；及将该母液返回至所述纳滤浓水的蒸发结晶步骤。

13.如权利要求8至10任一项所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为2级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为50％～85％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

14.如权利要求8至10任一项所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为3级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为40％～75％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～86％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为86％～96％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

15.如权利要求8至10任一项所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为4级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为35％～60％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为60％～75％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～4级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第4级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

16.如权利要求8至10任一项所述的多级冷冻结晶分盐方法，其特征在于，所述浓缩盐水的分盐处理的级数为5级；

当第1级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为30％～50％时，则将第1级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～2级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为50％～65％时，则将第2级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～3级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为65％～75％时，则将第3级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～4级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为75％～85％时，则将第4级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤；

当第1～5级分盐处理中所述冷冻结晶处理的结晶率为85％～96％时，则将第5级分盐处理中所述固液分离处理所得母液转入所述纳滤分离浓缩处理步骤。

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