CN111689556A - 一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统，涉及废水处理技术领域，以降低膜浓缩后所获得的浓水的盐分离能耗。所述制盐方法包括：控制阳极板和阴极板处在电吸附状态；利用阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子；控制阳极板和阴极板处在电解吸状态；利用饱和含盐溶液吸收所述阳极板解吸的阴离子和所述阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理，获得固体盐和饱和含盐溶液。所述含盐装置应用于上述制盐装置。本发明提供的制盐方法及装置、含盐废水处理系统用于含盐废水处理中。

Description

一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统。

背景技术

现有石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中会产生大量的含盐废水，如果直接排放，将对自然环境造成严重的污染。

为了实现废水零排放，一般采用膜浓缩工艺对含盐废水进行浓缩，然后采用热法蒸发工艺或热法结晶工艺处理所获得浓水，以分离出浓水所含有的盐。然而，采用热法蒸发工艺和热法结晶的工艺处理浓水的能耗比较高，不利于回收含盐废水所含有的盐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统，以降低膜浓缩后所获得的浓水的盐分离能耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种制盐方法，该制盐方法包括：

离子吸附操作，所述离子吸附操作包括控制阳极板和阴极板处在电吸附状态；利用所述阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子；

离子解吸操作，所述离子解吸操作包括：控制阳极板和阴极板处在电解吸状态；利用饱和含盐溶液吸收所述阳极板解吸的阴离子和所述阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；

分盐操作，所述分盐操作包括对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理，获得固体盐和饱和含盐溶液。

与现有技术相比，本发明提供的制盐方法中，在离子吸附操作时，控制阳极板和阴极板处在电吸附状态；利用阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子；在离子解吸操作时，控制阳极板和阴极板处在电解吸状态，利用饱和含盐溶液吸收阳极板解吸的阴离子和阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；而过饱和含盐溶液所含有的盐可自动析出，分盐时无需采用电加热或蒸汽加热的方式蒸发含盐废水所含有的水以达到分离盐目的，只需采用固液分离或常温结晶的工艺即可达到分离盐的目的；可见，本发明提供的制盐方法只需控制阳极板和阴极板所处的状态和含盐溶液的浓度，即可有效降低含盐溶液的盐分离能耗，有利于含盐废水处理的工业化应用。

本发明还提供了一种制盐装置，该制盐装置包括：电吸附单元和分盐单元；所述电吸附单元包括吸附工作状态和解吸工作状态；

所述吸附工作装置，所述电吸附单元的液体入口与含盐废水管道连接；所述解吸工作状态时，所述电吸附单元的液体入口与饱和含盐溶液管道连接，所述电吸附单元的液体出口与所述分盐单元的液体入口连接。

与现有技术相比，本发明提供的制盐装置中，在电吸附单元处在吸附工作状态，电吸附单元的液体入口与含盐废水管道连接，使得含盐废水管道可将含盐废水通入电吸附单元中，以利用电吸附单元含有的阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子；而在电吸附单元处在解吸工作状态时，电吸附单元的液体入口与饱和含盐溶液管道连接，所述电吸附单元的液体出口与所述分盐单元的液体入口连接，使得饱和含盐溶液管道可将饱和含盐溶液通入电吸附单元中，以利用饱和含盐溶液吸收从电吸附单元含有的阳极板解吸的阴离子以及从阴极板解吸的阳离子，从而形成过饱和含盐溶液。而过饱和含盐溶液所含有的盐可自动析出，分盐时无需采用电加热或蒸汽加热的方式蒸发含盐废水所含有的水以达到分离盐目的，只需采用固液分离或常温结晶的工艺即可达到分离盐的目的；可见，本发明提供的制盐方法只需控制阳极板和阴极板所处的状态和含盐溶液的浓度，即可有效降低含盐溶液的盐分离能耗，有利于含盐废水处理的工业化应用。

本发明还提供了一种含盐废水处理系统，该含盐废水处理系统包括上述制盐装置。

与现有技术相比，本发明提供的含盐废水处理系统的有益效果与上述制盐装置的有益效果相同，在此不做赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的制盐方法的主体流程图；

图2为本发明实施例中离子吸附操作的具体流程图；

图3为本发明实施例中离子解吸操作的具体流程图；

图4为本发明实施例中分盐操作的具体流程图；

图5为本发明实施例提供的制盐装置的结构图一；

图6为本发明实施例提供的制盐装置的结构图二；

图7为本发明实施例提供的制盐装置执行离子吸附操作的结构图一；

图8为本发明实施例提供的制盐装置执行离子吸附操作的结构图二；

图9为本发明实施例提供的制盐装置执行离子解吸操作的结构图一；

图10为本发明实施例提供的制盐装置执行离子解吸操作的结构图二；

图11为本发明实施例提供的制盐装置执行离子解吸操作的结构图三；

图12为本发明实施例提供的制盐装置的制盐流程图；

图13为本发明实施例提供的含盐废水处理装置的结构图。

附图标记：

110-电吸附单元， 111-阳极板；

112-阴极板， 120-分盐单元；

130-直流电源， 140-干燥单元；

200-含盐废水管道， 210-吸附阶段循环室；

220-第一循环泵， 300-饱和含盐溶液管道；

310-解吸阶段循环室， 320-第二循环泵；

400-浓缩装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中，电吸附脱盐工艺是一种新型的脱盐方法，主要应用于低浓度地表水、地下水或废水二级处理出水的脱盐处理中。常规电吸附脱盐工艺中，电吸附浓水进水和电吸附淡水进水一般为相同的一股水；在电吸附状态时，电吸附脱盐装置的进水定义为电吸附淡水进水，在电解吸状态，电吸附脱盐装置的进水为电吸附浓水进水。常规电吸附脱盐的目的旨在对含盐废水进行脱盐和部分浓缩，使得电吸附脱盐装置在回收一部分淡水的同时，还可减少浓水的体积，同时在进行脱盐和部分浓缩时，应当避免含盐废水所含有的低溶解度盐结晶，因此，含盐废水所含有的高溶解度盐根本无法从含盐废水中结晶，因此，需要在常规电吸附脱盐工艺的基础上，进一步采用热法蒸发工艺或热法结晶工艺对含盐废水进行处理，以从含盐废水中分离盐。

但是，热法蒸发工艺使用蒸发器蒸发浓水时，每蒸发一吨水的能耗为20度电-40度电(机械蒸汽压缩)或0.3吨蒸汽-0.5吨蒸汽(多效蒸发)，因此，采用热法蒸发工艺处理浓水的能耗较高；而且，采用热法结晶工艺蒸发浓水时，通常采用强制循环避免结晶过程中产生结垢问题，使得采用热法结晶工艺蒸发浓水时，每蒸发一吨水的能耗高达100度电-150度电或0.5吨蒸汽-1.0吨蒸汽，因此，采用热法结晶工艺蒸发浓水的能耗较高。可见，采用热法蒸发工艺或热法结晶工艺对含盐废水进行处理的能耗较高，需要较大的投资成本，不利于回收含盐废水所含有的盐。

实施例一

发明人在研究中发现：如图10所示，在电解吸状态，在阴极板112接入电源正极，在阳极板111接入电源负极，或者如图11所示，在阳极板111和阴极板112短接的情况下，阳极板111会将吸附的阴离子释放至饱和含盐溶液中，阴极板112则会将吸附的阳离子释放至饱和含盐溶液中，这样原来的饱和含盐溶液就转变为过饱和含盐溶液。而由于饱和含盐溶液已经不具备更多的阳离子和阴离子的溶解空间，因此，在电解吸状态，从阳极板111所解吸出的阴离子和阴极板112所解吸出的阳离子将以固体盐形式从过饱和含盐溶液中析出。基于发明人的发现，如图1～图4、图8、图10和图11所示，本发明实施例提供了一种制盐方法，该制盐方法包括：

步骤S110：离子吸附操作，该离子吸附操作包括：

步骤S111：控制阳极板111和阴极板112处在电吸附状态。

步骤S112：利用阳极板111吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板112吸附含盐废水所含有的阳离子，获得含盐淡水出水；此时含盐废水作为电吸附淡水进水，含盐淡水出水作为电吸附淡水出水，所形成的含盐淡水出水的浓度相对含盐废水的浓度低。

该含盐废水一般来自膜浓缩后所产生的含盐废水，也可以是其他符合要求的含盐废水。该含盐废水所含有的盐的总质量百分比大于等于10％，进一步，该含盐废水所含有的盐的总质量百分比为10％～30％；更进一步，该含盐废水所含有的盐的总质量百分比为15％～25％。

步骤S120：离子解吸操作，该离子解吸操作包括：

步骤S121：控制阳极板111和阴极板112处在电解吸状态。

步骤S122：利用饱和含盐溶液吸收阳极板111解吸的阴离子和阴极板112解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；此时饱和含盐溶液作为电吸附浓水进水。

步骤S140：分盐操作，该分盐操作包括：

步骤S141：对过饱和含盐溶液进行分盐处理，获得固体盐和饱和含盐溶液。其中，过饱和含盐溶液所含有的盐可以在离子解吸操作时逐渐析出，也可以在后续分盐操作时逐渐析出，此处不做限定，析出时间可参考实际操作的具体情况。

基于上述制盐方法中，在离子吸附操作时，控制阳极板111和阴极板112处在电吸附状态；利用阳极板111吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板112吸附含盐废水所含有的阳离子；在离子解吸操作时，控制阳极板111和阴极板112处在电解吸状态，利用饱和含盐溶液吸收阳极板111解吸的阴离子和阴极板112解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；而过饱和含盐溶液所含有的盐可自动析出，分盐时无需采用电加热或蒸汽加热的方式蒸发含盐废水所含有的水(水的相变过程)以达到分离盐目的，只需采用固液分离或常温结晶的工艺即可达到分离盐的目的；可见，本发明实施例提供的制盐方法只需控制阳极板111和阴极板112所处的状态和含盐溶液的浓度，即可有效降低含盐溶液的盐分离能耗和运行成本，有利于含盐废水处理的工业化应用。

可以理解的是，上述饱和含盐溶液一般为配制的饱和含盐溶液，且饱和含盐溶液为包括含盐废水所含有的盐的饱和水溶液，以使得解吸出的阳离子和阴离子可以较高纯度的固体盐形式析出。可以理解的是，饱和含盐溶液所含有的盐的种类最好为一种，当然也可以是多种；但是为了保证可析出纯度较高的盐，饱和含盐溶液所含有的盐的种类为一种，当然如果饱和含盐溶液所含有的盐的种类为了多种时，可设定饱和含盐溶液所含有的一种盐的浓度比较高，其他盐的浓度比较低，且饱和含盐溶液是指其中浓度最高的盐的饱和水溶液，此时虽然饱和含盐溶液还含有浓度较低的其他杂质盐，但是由于其浓度比较低，不会使得所制的盐的纯度发生较大的波动；至于饱和含盐溶液所含有的这些浓度比较低的盐的具体浓度，可以根据所制的盐的纯度要求进行限定。

在含盐废水所含有盐的种类为多种时，为了保证形成的过饱和含盐溶液所析出的盐纯度比较高，此时可设定饱和含盐溶液为含盐废水所含有的浓度最大的盐的饱和水溶液，以保证含盐废水所含有的浓度最大的盐尽量从过饱和含盐溶液中析出，且析出的固体盐的纯度比较高。

当上述含盐废水所含有的盐种类至少为两种时，饱和含盐溶液为含盐废水所含有的浓度最大的盐的饱和水溶液，该含盐废水所含有的浓度最大的盐质量与含盐废水所含有的所有盐质量的比值大于等于0.9小于1，这样可保证在分盐操作时，所分离出的固体盐的纯度比较高，从而减少固体盐的步骤和纯化成本。

如：当含盐废水所含有的盐包括氯化钠和硫酸钾，该含盐废水所含有的氯化钠的质量占该含盐废水所含有的氯化钠和硫酸钾的总质量的90％，即该含盐废水所含有的氯化钠的质量与该含盐废水所含有的氯化钠和硫酸钾的总质量的比值等于0.9；饱和含盐溶液为氯化钾饱和水溶液，最终所制的氯化盐的纯度可以达到99％。

上述含盐废水所含有的盐可以为氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、氯化钙、硝酸钠、硝酸钾中的一种或多种，但不仅限于此，还可以是其他溶解度比较好的盐。此处定义这些盐为高溶解度盐，在25℃时每100g水中溶解20g-80g的含盐废水所含有的盐，将这些盐可以定义为高溶解度盐。

在一些可实现的方式中，如图8所示，上述控制阳极板111和阴极板112处在电吸附状态包括：

在阳极板111接入直流电源正极，在阴极板112接入直流电源负极，使得阳极板111和阴极板112之间的电压为U1，U1可根据实际情况设定，如U1＝0.6V～1.8V，在这个范围内，可保证离子吸附效率的同时，有效降低离子吸附能耗。进一步，U1＝1.0V～1.4V。至于阳极板111和阴极板112之间的电压U1的保持时间长度，则与U1的大小、阳极板111和阴极板112是否达到吸附饱和状态有关；但无论如何，当阳极板111和阴极板112达到吸附饱和状态时，应当关闭直流电源。

在一些可实现的方式中，如图10所示，上述控制阳极板111和阴极板112处在电解吸状态包括：

在阳极板111接入直流电源负极，在阴极板112接入直流电源正极，使得阳极板111和阴极板112之间的电压为U2。U2可根据实际情况设定，如U2＝1.2V～4.8V，在这个范围内，可保证离子解吸速度比较均匀，使得阳离子和阴离子均匀的释放至饱和含盐溶液中，并有效降低离子吸附能耗。至于阳极板111和阴极板112之间的电压U2的保持时间长度，则与U2的大小、阳极板111所吸附的阴离子和阴极板112所吸附的阳离子是否完全解吸有关；但无论如何，当阳极板111所吸附的阴离子和阴极板112所吸附的阳离子完全解吸时，应该关闭直流电源。

当然，控制阳极板111和阴极板112处在电解吸状态不仅限于此。例如：如图11所示，上述控制阳极板111和阴极板112处在电解吸状态包括：

将阳极板111和阴极板112短接在一起，此时阳极板111阴极板112短接，使得阳极板111所吸附的阴离子可释放至饱和含盐溶液中，阴极板112所吸附的阳离子可释放至含盐溶液中。

在一些可实现方式中，上述对过饱和含盐溶液进行分盐处理包括：

将过饱和含盐溶液静置，直到过饱和含盐溶液所含有的盐停止析出，然后采用固液分离方式将过饱和含盐溶液所析出的盐进行分离；将过饱和含盐溶液静置时，过饱和含盐溶液所含有的盐析出的方式可以为常温静置自然结晶析出，也可以是在引入晶种的方式下常温静置自然析出，即晶种强化自然结晶析出。由于过饱和含盐溶液极易析出盐，因此，离子解吸操作完毕时，理论上来说过饱和含盐溶液含有一些析出的盐，这些盐悬浮在过饱和含盐溶液中；此时所析出的这些盐可作为过饱和含盐溶液的晶种，用于过饱和含盐溶液的盐析出中。至于静置时间可根据具体盐析出情况决定，一般设定为0.1h～3h，进一步为0.3h～2h。固液分离方式多种多样，如：离心分离方式、过滤分离方式或沉淀分离方式等，但不仅限于此。

如果上述过饱和含盐溶液所含有的盐已经析出，则上述对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理包括：

采用固液分离方式将所述过饱和含盐溶液所析出的盐进行分离，固液分离方式多种多样，如：离心分离方式、过滤分离方式或沉淀分离方式等，但不仅限于此。

在一些可实现方式中，如图1所示，获得过饱和含盐溶液后，上述制盐方法还包括：

步骤S130：返回步骤S110，以重新执行离子吸附操作和离子解吸操作，使得制盐方法所含有的离子吸附操作和离子解吸操作交替进行，实现连续化制盐。

为了进一步回收含盐废水所含有的盐，在执行离子吸附操作时，可将上一次执行离子吸附操作所生成的含盐淡水作为部分或全部电吸附淡水进水，即执行离子吸附操作时，利用阳极板111吸附含盐废水所含有的阴离子包括：利用阳极板111至少吸附含盐淡水出水所含有的阴离子。

执行离子吸附操作时，利用阴极板112吸附含盐废水所含有的阳离子包括：利用阴极板112至少吸附含盐淡水出水所含有的阳离子。

为了简化工艺，在执行离子解吸操作时，可利用分盐操作所获得的饱和含盐溶液作为部分或全部电吸附浓水进水。此时，执行离子解吸操作时，利用饱和含盐溶液吸收阳极板111解吸的阴离子和阴极板112解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液包括：

至少利用分盐处理所获得的饱和含盐溶液吸收阳极板111解吸的阴离子和阴极板112解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液。可以理解的是，当含盐废水含有至少两种盐，制盐最初所使用的饱和含盐溶液仅含有一种盐时，在电吸附状态，阳极板吸附含盐废水所含有的所有盐的阴离子，阴极板吸附含盐废水所含有的所有盐的阳离子，在电解析状态，阳极板所吸附的所有盐的阴离子和阴极板所吸附的所有盐的阳离子均解吸至饱和含盐溶液中，使得饱和含盐溶液转变为过饱和含盐溶液的同时，还受到一定程度的污染，导致含盐溶液所含有的浓度最高的盐的含量有所下降。

例如：第一次所使用的饱和含盐溶液为配制的饱和氯化钠水溶液，含盐废水含有氯化钠和氯化钾，含盐废水所含有的氯化钠的质量与含盐废水所含有的氯化钠和氯化钾的总质量的比值为0.9，由于在电解吸状态，阴极板所吸附的阳离子不仅包括钠离子还包括钾离子，使得在第一次使用饱和氯化钠水溶液吸附阳极板所解吸的阴离子和阴极板所解吸的阳离子时，不仅将氯化钠引入饱和氯化钠水溶液，而且还将氯化钾引入饱和氯化钠水溶液中，使得饱和氯化钠水溶液转变为过饱和氯化钠水溶液后，其中含有一些氯化钾。因此，当过饱和氯化钠水溶液所含有的氯化钠析出后，所形成的饱和氯化钠水溶液是含有少量氯化钾饱和氯化钠水溶液，此时可将含有少量氯化钾饱和氯化钠水溶液定义为饱和含盐溶液。

在一些可实现方式中，如图4所示，上述获得固体盐和饱和含盐溶液后，上述制盐方法还包括：

步骤S142：将固体盐进行干燥，以便于精制固体盐。

实施例二

本发明实施例提供了一种制盐装置，可应用于上述制盐方法中。如图5～图8所示，该制盐装置包括：电吸附单元110和分盐单元120；所述电吸附单元110包括吸附工作状态和解吸工作状态。

吸附工作状态，该电吸附单元110的液体入口与含盐废水管道200连接；至于电吸附单元110的液体出口则具体根据含盐淡水出水的流向决定。

解吸工作状态时，该电吸附单元110的液体入口与饱和含盐溶液管道300连接，电吸附单元110的液体出口与分盐单元120的液体入口连接。

下面结合图5～图12对本发明实施例提供的制盐装置在制盐方法中的应用过程，以下仅用于解释，不作为限定。

步骤S210：控制电吸附单元110所含有的阳极板111和阴极板112处于电吸附状态，此时电吸附单元110处在吸附工作状态，利用含盐废水管道200向电吸附单元110通入含盐废水，以利用电吸附单元110执行上述离子吸附操作；

步骤S220：控制电吸附单元110所含有的阳极板111和阴极板112处于电解吸状态，此时电吸附单元110处在解吸工作状态，利用饱和含盐溶液管道300向电吸附单元110通入含盐废水，以利用电吸附单元110执行上述离子解吸操作；

步骤S230：将离子解吸操作所获得的过饱和含盐溶液通入分盐单元120中，以利用分盐单元120执行上述分盐操作。

基于上述制盐装置的结构和制盐的应用过程可知，在电吸附单元110处在吸附工作状态，电吸附单元110的液体入口与含盐废水管道200连接，使得含盐废水管道200可将含盐废水通入电吸附单元110中，以利用电吸附单元110含有的阳极板111吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板112吸附含盐废水所含有的阳离子；而在电吸附单元110处在解吸工作状态时，电吸附单元110的液体入口与饱和含盐溶液管道300连接，电吸附单元110的液体出口与分盐单元120的液体入口连接，使得饱和含盐溶液管道300可将饱和含盐溶液通入电吸附单元110中，以利用饱和含盐溶液吸收从电吸附单元110含有的阳极板111解吸的阴离子以及从阴极板112解吸的阳离子，从而形成过饱和含盐溶液。而过饱和含盐溶液所含有的盐可自动析出，分盐时无需采用电加热或蒸汽加热的方式蒸发含盐废水所含有的水以达到分离盐目的，只需采用固液分离或常温结晶的工艺即可达到分离盐的目的；可见，本发明实施例提供的制盐方法只需控制阳极板111和阴极板112所处的状态和含盐溶液的浓度，即可有效降低含盐溶液的盐分离能耗，有利于含盐废水处理的工业化应用。

可以理解的是，如图6所示，电吸附单元110处在吸附工作状态时，含盐废水在液体流道和含盐废水管道200之间循环流动；此时，可在含盐废水管道200设置吸附阶段循环室210和第一循环泵220，第一循环泵220用以控制含盐废水在电吸附单元110中的循环速度。同理，电吸附单元110处在解吸工作状态时，饱和含盐溶液在液体流道和饱和含盐溶液管道300之间循环流动；此时，可在饱和含盐溶液管道300设置吸附阶段循环室310和第二循环泵320，第二循环泵320用以控制饱和含盐溶液在电吸附单元110中的循环速度。

在一些可实现方式中，如图8和图10所示，上述电吸附单元110包括阳极板111和阴极板112，阳极板111和阴极板112之间形成溶液腔室，上述制盐装置还包括直流电源130。

当吸附工作状态，如图8所示，上述直流电源130的直流电源正极与阳极板111连接，上述直流电源130的直流电源负极与阴极板112连接，以控制阳极板111与阴极板112处在电吸附状态。

当解吸工作状态，如图10所示，上述直流电源130的直流电源正极与阴极板112连接，上述直流电源130的直流电源负极与阳极板111连接，以控制阳极板111与阴极板112处在电吸附状态。

在一些可实现方式中，如图8和图11所示，上述电吸附单元110包括阳极板111和阴极板112，阳极板111和阴极板112之间形成溶液腔室，上述制盐装置还包括直流电源130。

当吸附工作状态，如图8所示，上述直流电源130的直流电源正极与阳极板111连接，上述直流电源130的直流电源负极与阴极板112连接，以控制阳极板111与阴极板112处在电吸附状态。

当解吸工作状态，如图10所示，上述阳极板111与上述阴极板112短接在一起，以控制阳极板111与阴极板112处在电解吸状态。

在一些可实现方式中，当吸附工作状态，如图7所示，上述电吸附单元110的液体出口与含盐废水管道200连接，以使得所获得的含盐淡水出水在下一次吸附工作状态时作为部分或全部含盐废水进入电吸附单元110，从而进一步从含盐废水分离盐。

可以理解的是，上述含盐废水管道200中设有第一阀门，以在解吸工作状态时，使得含盐废水管道200停止向电吸附单元110中输送含盐废水和/或含盐淡水出水。因此，当吸附工作状态时，第一阀门处在打开状态，当解吸工作状态时，第一阀门处在关闭状态。

当解吸工作状态时，如图9所示，上述分盐单元120的液体入口与饱和含盐溶液管道300连接，使得所获得的饱和含盐溶液在下一次解吸工作状态时作为部分或全部饱和含盐溶液进入电吸附单元110，以进一步利用分盐单元120所获得的饱和含盐溶液。

可以理解的是，上述饱和含盐溶液管道300中设有第二阀门，以在吸附工作状态时，使得饱和含盐溶液管道300停止向电吸附单元110中输送饱和含盐溶液，从而保证吸附工作状态正常进行。因此，当吸附工作状态时，第二阀门处在关闭状态，当解吸工作状态时，第二阀门处在打开状态。

在一些可实现方式中，上述分盐单元120包括固液分离模块，以在过饱和含盐溶液析出盐时，将所析出的盐分离出来。当然，上述分盐单元120也可以包括依次连接的常温结晶模块和固液分离模块，以利用常温结晶模块将过饱和含盐溶液所含有的盐析出，然后利用固液分离模块将所析出的盐分离出。固液分离模块可以为具有离心分离功能的离心设备，具有过滤分离功能的过滤设备，也可以是具有沉淀分离功能的沉淀分离设备。

如图5和图9所示，为了获得高纯度的盐，上述制盐装置还包括干燥单元140，该干燥单元140用于对所述分盐单元120所分离出的固体盐进行干燥。

实施例三

如图13所示，本发明实施例提供了一种含盐废水处理系统，该含盐废水处理系统包括上述制盐装置。

与现有技术相比，本发明实施例提供的含盐废水处理系统的有益效果与上述制盐装置的有益效果相同，在此不做赘述。

在一些可实现方式中，如图13所示，上述含盐废水处理系统还包括浓缩装置400。当吸附工作状态，该浓缩装置400的液体出口与电吸附单元110的液体入口通过含盐废水管道200连接，以在吸附工作状态，利用浓缩装置向电吸附单元110提供符合浓度要求的含盐废水，至于含盐废水的浓度要求，参见前文描述。

上述浓缩装置400可以为膜浓缩装置，如反渗透装置或电渗析装置含倒极电渗析)，当然不仅限于此。

实施例四

配制模拟含盐废水，该模拟含盐废水所含有的盐为氯化钠，质量百分比为15％。

下面详细说明利用上述制盐装置从模拟含盐废水分离出氯化钠的具体过程。其中，制盐装置所包括的电吸附单元含有的20对电极，每对电极包括的阳极板和阴极板的间距为2mm，阳极板和电极板的电极面积均为100cm²，分盐单元为沉降罐。

第一步，利用模拟含盐废水作为电吸附淡水进水，用蠕动泵使其在外置淡水循环瓶和电吸附单元之间循环，循环流量为60L/h。模拟含盐废水的组分含量见表1。

表1模拟含盐废水的离子含量列表

项目	离子含量单位	离子含量
			Na<sup>+</sup>含量	mg/L	63413
Cl<sup>-</sup>含量	mg/L	97875

第二步，将直流电源正极接入电吸附单元所包括的阳极板，将直流电源负极接入电吸附单元所包括的负极板；开启直流电源，以使得阳极板和阴极板之间的电压为1.2V，电吸附单元运行30min，阳极板和阴极板达到吸附饱和状态，此时关闭直流电源，将此时的模拟含盐废水作为电吸附淡水出水，其中的氯化钠的质量百分比下降至12％。

第三步，将外置浓水循环瓶中的饱和氯化钠水溶液作为电吸附浓水进水，即将电吸附单元的进水切换为外置浓水循环瓶中的饱和氯化钠水溶液，用蠕动泵控制其在电吸附单元与外置浓水循环瓶之间循环，循环流量为60L/h；然后将阳极板和阴极板利用导线连接，使得阳极板和阴极板短接10min，再断开阳极板和阴极板的电连接，使得直流电源正极接入阴极板，将直流电源负极接入阳极板，使得阳极板和阴极板之间的电压为2.6V，电吸附单元运行20min，然后关闭直流电源，再将阳极板和阴极板利用导线连接，使得阳极板和阴极板短接10min，使阳极板所吸附的氯离子，阴极板所吸附的钠离子完全解吸进入饱和氯化钠水溶液中，形成过饱和氯化钠水溶液，过饱和氯化钠水溶液析出氯化钠结晶；

第四步，将析出氯化钠结晶的过饱和氯化钠水溶液加入沉降罐中，静置20min，使得过饱和氯化钠水溶液所析出氯化钠结晶沉降，从而分离出15g氯化钠结晶，上清液可以作为饱和氯化钠水溶液重复在离子解吸时使用。

第五步，将氯化钠结晶进行干燥处理，得到精制氯化钠。

实施例五

配制模拟含盐废水，该模拟含盐废水所含有的盐包括氯化钠和氯化钾，氯化钠的质量百分比为27％，氯化钾的质量百分比为3％。

下面详细说明利用上述制盐装置从模拟含盐废水分离出氯化钠的具体过程。其中，制盐装置所包括的电吸附单元含有的20对电极，每对电极包括的阳极板和阴极板的间距为2mm，阳极板和电极板的电极面积均为100cm²，分盐单元为沉降罐。

第一步，利用模拟含盐废水作为电吸附淡水进水，用蠕动泵使其在外置淡水循环瓶和电吸附单元之间循环，循环流量为58L/h。

第二步，将直流电源正极接入电吸附单元所包括的阳极板，将直流电源负极接入电吸附单元所包括的负极板；开启直流电源，以使得阳极板和阴极板之间的电压为0.6V，电吸附单元运行52min，阳极板和阴极板达到吸附饱和状态，此时关闭直流电源，将此时的模拟含盐废水作为电吸附淡水出水，其中的氯化钠的质量百分比下降至21％，氯化钾的质量百分比下降至0.8％。

第三步，将外置浓水循环瓶中的饱和氯化钠水溶液作为电吸附浓水进水，即将电吸附单元的进水切换为外置浓水循环瓶中的饱和氯化钠水溶液，用蠕动泵控制其在电吸附单元与外置浓水循环瓶之间循环，循环流量为75L/h；然后将阳极板和阴极板利用导线连接，使得阳极板和阴极板短接45min，使阳极板所吸附的氯离子，阴极板所吸附的钠离子和钾离子完全解吸进入饱和氯化钠水溶液中，形成过饱和氯化钠水溶液，该过饱和氯化钠水溶液析出含有氯化钠结晶；

第四步，将过饱和氯化钠水溶液加入沉降罐中，静置2.5h，使得过饱和含盐溶液所析出氯化钠结晶沉降，从而分离出25g氯化钠结晶，上清液可以作为饱和氯化钠水溶液重复在离子解吸时使用。

第五步，将含有氯化钾的氯化钠结晶进行干燥处理，得到纯度为99％的精制氯化钠。由于氯化钠结晶上附着有过饱和氯化钠水溶液，而过饱和氯化钠水溶液中不仅含有氯离子和钠离子，还含有钾离子，这使得没有干燥的氯化钠结晶在干燥后含有微量的氯化钾。

实施例六

配制模拟含盐废水，该模拟含盐废水所含有的盐为硝酸钠，质量百分比为10％。

下面详细说明利用上述制盐装置从模拟含盐废水分离出硝酸钠的具体过程。其中，制盐装置所包括的电吸附单元含有的20对电极，每对电极包括的阳极板和阴极板的间距为2mm，阳极板和电极板的电极面积均为100cm²，分盐单元为沉降罐。

第一步，利用模拟含盐废水作为电吸附淡水进水，用蠕动泵使其在外置淡水循环瓶和电吸附单元之间循环，循环流量为60L/h。

第二步，将直流电源正极接入电吸附单元所包括的阳极板，将直流电源负极接入电吸附单元所包括的负极板；开启直流电源，以使得阳极板和阴极板之间的电压为1.0V，电吸附单元运行25min，阳极板和阴极板达到吸附饱和状态，此时关闭直流电源，将此时的模拟含盐废水作为电吸附淡水出水，其中的硝酸钠的质量百分比下降至6.5％。

第三步，将外置浓水循环瓶中的饱和硝酸钠水溶液作为电吸附浓水进水，即将电吸附单元的进水切换为外置浓水循环瓶中的饱和硝酸钠水溶液，用蠕动泵控制其在电吸附单元与外置浓水循环瓶之间循环，循环流量为60L/h；将直流电源正极接入阴极板，将直流电源负极接入阳极板，使得阳极板和阴极板之间的电压为1.2V，电吸附单元运行20min，然后关闭直流电源，形成过饱和硝酸钠水溶液，所述过饱和硝酸钠水溶液析出硝酸钠结晶；

第四步，将析出硝酸钠结晶的过饱和硝酸钠水溶液加入沉降罐中，静置6min，使得过饱和硝酸钠水溶液所析出硝酸钠结晶沉降，从而分离出2g硝酸钠结晶，上清液可以作为饱和硝酸钠水溶液重复在离子解吸时使用。

第五步，将硝酸钠结晶进行干燥处理，得到精制硝酸钠。

实施例七

配制模拟含盐废水，该模拟含盐废水所含有的盐为氯化钙，质量百分比为25％。

下面详细说明利用上述制盐装置从模拟含盐废水分离出氯化钙的具体过程。其中，制盐装置所包括的电吸附单元含有的20对电极，每对电极包括的阳极板和阴极板的间距为2mm，阳极板和电极板的电极面积均为100cm²，分盐单元为沉降罐。

第一步，利用模拟含盐废水作为电吸附淡水进水，用蠕动泵使其在外置淡水循环瓶和电吸附单元之间循环，循环流量为75L/h。

第二步，将直流电源正极接入电吸附单元所包括的阳极板，将直流电源负极接入电吸附单元所包括的负极板；开启直流电源，以使得阳极板和阴极板之间的电压为1.8V，电吸附单元运行25min，阳极板和阴极板达到吸附饱和状态，此时关闭直流电源，将此时的模拟含盐废水作为电吸附淡水出水，其中的氯化钙的质量百分比下降至18.1％。

第三步，将外置浓水循环瓶中的饱和氯化钙水溶液作为电吸附浓水进水，即将电吸附单元的进水切换为外置浓水循环瓶中的饱和氯化钙水溶液，用蠕动泵控制其在电吸附单元与外置浓水循环瓶之间循环，循环流量为60L/h；将直流电源正极接入阴极板，将直流电源负极接入阳极板，使得阳极板和阴极板之间的电压为4.8V，电吸附单元运行10min，然后关闭直流电源，形成过饱和氯化钙水溶液，过饱和氯化钙水溶液析出氯化钙结晶；

第四步，将析出氯化钙结晶的过饱和氯化钙水溶液加入沉降罐中，静置2h，使得过饱和氯化钙水溶液所析出氯化钙结晶沉降，从而分离出23g氯化钙结晶，上清液可以作为饱和氯化钙水溶液重复在离子解吸时使用。

第五步，将氯化钙结晶进行干燥处理，得到精制氯化钙。

实施例八

配制模拟含盐废水，该模拟含盐废水所含有的盐为硝酸钾、硫酸钾和硫酸钠，硝酸钾的质量百分比为19％，硫酸钾的质量百分比为0.5％，硫酸钠的质量百分比为0.5％。

下面详细说明利用上述制盐装置从模拟含盐废水分离出硝酸钾的具体过程。其中，制盐装置所包括的电吸附单元含有的阳极板和阴极板的间距为2mm，阳极板和电极板的电极面积均为100cm²，分盐单元为沉降罐。

第一步，利用模拟含盐废水作为电吸附淡水进水，用蠕动泵使其在外置淡水循环瓶和电吸附单元之间循环，循环流量为60L/h。

第二步，将直流电源正极接入电吸附单元所包括的阳极板，将直流电源负极接入电吸附单元所包括的负极板；开启直流电源，以使得阳极板和阴极板之间的电压为1.4V，电吸附单元运行25min，阳极板和阴极板达到吸附饱和状态，此时关闭直流电源，将此时的模拟含盐废水作为电吸附淡水出水，其中的硝酸钾的质量百分比下降至15.3％。

第三步，将外置浓水循环瓶中的饱和硝酸钾水溶液作为电吸附浓水进水，即将电吸附单元的进水切换为外置浓水循环瓶中的饱和硝酸钾水溶液，用蠕动泵控制其在电吸附单元与外置浓水循环瓶之间循环，循环流量为60L/h；将直流电源正极接入阴极板，将直流电源负极接入阳极板，使得阳极板和阴极板之间的电压为1.2V，电吸附单元运行30min，然后关闭直流电源，形成过饱和硝酸钾水溶液，过饱和硝酸钾水溶液析出硝酸钾结晶；

第四步，将析出硝酸钾结晶的过饱和硝酸钾水溶液加入沉降罐中，静置3h，使得过饱和硝酸钾溶液所析出硝酸钾结晶沉降，从而分离出18g硝酸钾结晶，上清液可以作为饱和硝酸钾水溶液重复在离子解吸时使用。

第五步，将硝酸钾结晶盐进行干燥处理，得到精制硝酸钾，纯度为99.5％。由于硝酸钾结晶上附着有过饱和硝酸钾水溶液，而过饱和硝酸钾水溶液中不仅含有硝酸根离子和钾离子，还含有硫酸根离子和钠离子，这使得没有干燥的硝酸钾结晶在干燥后含有微量的硫酸钾和硫酸钠。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种制盐方法，其特征在于，包括：

离子吸附操作，所述离子吸附操作包括控制阳极板和阴极板处在电吸附状态；利用所述阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子，利用阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子，获得含盐淡水出水；

离子解吸操作，所述离子解吸操作包括控制阳极板和阴极板处在电解吸状态；利用饱和含盐溶液吸收所述阳极板解吸的阴离子和所述阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；

分盐操作，所述分盐操作包括对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理，获得固体盐和饱和含盐溶液。

2.根据权利要求1所述的制盐方法，其特征在于，所述控制阳极板和阴极板处在电吸附状态包括：在阳极板接入直流电源正极，在阴极板接入直流电源负极；

所述控制阳极板和阴极板处在电解吸状态包括：在阳极板接入直流电源负极，在阴极板接入直流电源正极；和/或，将所述阳极板和所述阴极板短接在一起。

3.根据权利要求1所述的制盐方法，其特征在于，所述对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理包括：

将所述过饱和含盐溶液静置，直到所述过饱和含盐溶液所含有的盐停止析出，然后采用固液分离方式将所述过饱和含盐溶液所析出的盐进行分离；

或，

所述对所述过饱和含盐溶液进行分盐处理包括：

当所述过饱和含盐溶液析出盐时，采用固液分离方式将所述过饱和含盐溶液所析出的盐进行分离。

4.根据权利要求1所述的制盐方法，其特征在于，所述获得过饱和含盐溶液后，所述制盐方法还包括：

重新执行所述离子吸附操作和所述离子解吸操作；其中，

执行所述离子吸附操作时，所述利用所述阳极板吸附含盐废水所含有的阴离子包括：利用阳极板至少吸附所述含盐淡水出水所含有的阴离子；

执行所述离子吸附操作时，所述利用所述阴极板吸附含盐废水所含有的阳离子包括：利用阴极板至少吸附所述含盐淡水出水所含有的阳离子；

执行所述离子解吸操作时，所述利用饱和含盐溶液吸收所述阳极板解吸的阴离子和所述阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液包括：

至少利用分盐处理所获得的饱和含盐溶液吸收所述阳极板解吸的阴离子和所述阴极板解吸的阳离子，获得过饱和含盐溶液；

和/或，

所述获得固体盐和饱和含盐溶液后，所述制盐方法还包括：

将所述固体盐进行干燥。

5.根据权利要求1所述的制盐方法，其特征在于，所述饱和含盐溶液为包括所述含盐废水所含有的盐的饱和水溶液。

6.根据权利要求5所述的制盐方法，其特征在于，所述含盐废水所含有盐的种类至少为两种时，所述饱和含盐溶液为所述含盐废水所含有的浓度最大的盐的饱和水溶液，所述含盐废水所含有的浓度最大的盐与所述含盐废水所含有的所有盐质量的比值大于等于0.9小于1。

7.根据权利要求1～6任一项所述的制盐方法，其特征在于，所述含盐废水所含有盐的总质量百分比大于等于10％，在25℃时每100g水中溶解20g-80g的所述含盐废水所含有的盐；和/或，

所述含盐废水所含有的盐为氯化钠、硫酸钠、氯化钾、硫酸钾、氯化钙、硝酸钠、硝酸钾中的一种或多种。

8.一种制盐装置，其特征在于，包括：电吸附单元和分盐单元；所述电吸附单元包括吸附工作状态和解吸工作状态；

所述吸附工作状态，所述电吸附单元的液体入口与含盐废水管道连接；所述解吸工作状态时，所述电吸附单元的液体入口与饱和含盐溶液管道连接，所述电吸附单元的液体出口与所述分盐单元的液体入口连接。

9.根据权利要求8所述的制盐装置，其特征在于，所述电吸附单元包括阳极板和阴极板，所述阳极板和所述阴极板之间形成溶液腔室，所述制盐装置还包括直流电源；

所述吸附工作状态，所述直流电源的直流电源正极与所述阳极板连接，所述直流电源的直流电源负极与所述阴极板连接；所述解吸工作状态，所述电源的电源正极与所述阴极板连接，所述电源的电源负极与所述阳极板短接在一起；或，

所述吸附工作状态，所述电源的电源正极与所述阳极板连接，所述电源的电源负极与所述阴极板连接；所述解吸工作状态，所述阳极板和所述阴极板电连接。

10.根据权利要求8或9所述的制盐装置，其特征在于，所述制盐装置还包括用于对所述分盐单元所分离出的固体盐进行干燥的干燥单元；

和/或，

所述吸附工作状态，所述电吸附单元的液体出口与含盐废水管道连接；

和/或，

所述解吸工作状态时，所述分盐单元的液体入口与所述饱和含盐溶液管道连接。

11.根据权利要求8或9所述的制盐装置，其特征在于，所述分盐单元包括固液分离模块；或，所述分盐单元包括依次连接的常温结晶模块和固液分离模块。

12.一种含盐废水处理系统，其特征在于，包括权利要求8～11任一项所述的制盐装置。

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