CN111847683A - 一种含盐水的处理方法和处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种含盐水的处理方法和处理系统，涉及水处理技术领域，为提供一种在无显著提高操作压力、突破纳滤系统浓缩极限的情况下，降低结晶工艺中单位时间能耗的含盐水处理方法而发明。含盐水的处理方法包括：含盐水的一级纳滤浓缩；一级纳滤浓水的二级纳滤浓缩；一级纳滤产水的补充纳滤浓缩和二级纳滤浓水的结晶，其中，二级纳滤浓缩得到的二级纳滤产水、补充纳滤浓缩得到的补充纳滤浓水与结晶得到的部分系统浓水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩。本发明含盐水的处理方法和处理系统用于突破纳滤浓缩极限，提高结晶温度。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种含盐水的处理方法和处理系统。
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，随着经济的发展，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再循环使用。在液体零排放的要求下，反渗透膜法处理后的反渗透浓水通常再进一步处理，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，且后期处理成本昂贵。
通常，蒸发结晶工艺得到的固体杂盐主要是含有硫酸钠和氯化钠的混合杂盐，为了将混合杂盐中各个盐合理利用，纳滤可将含盐废水中的硫酸钠和氯化钠分离，在纳滤过程中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60000-80000mg/L，可通过反渗透对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的纯度。
同时，目前现有技术中对纳滤浓水的蒸发结晶，一般是在较低温度(0℃左右)下进行低温结晶，这样就会增加结晶过程中单位时间的能耗。
发明内容
本发明的实施例提供了一种含盐水的处理方法和处理系统，主要目的是提供一种在无显著提高操作压力、突破纳滤系统浓缩极限的情况下，降低结晶工艺中单位时间能耗的含盐水处理方法。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，本发明实施例提供了一种含盐水的处理方法，所述含盐水包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，所述处理方法包括：
含盐水的一级纳滤浓缩：对所述含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；
一级纳滤浓水的二级纳滤浓缩：将得到的所述一级纳滤浓水进行纳滤浓缩，以得到二级纳滤产水和二级纳滤浓水，并将得到的所述二级纳滤产水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩；
一级纳滤产水的补充纳滤浓缩：将得到的所述一级纳滤产水进行纳滤浓缩，以得到系统产水和补充纳滤浓水，并将得到的所述补充纳滤浓水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩；
二级纳滤浓水的结晶：将得到的所述二级纳滤浓水进行结晶，以得到结晶盐和系统浓水，并将得到的部分所述系统浓水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩。
可选的，返送至进行所述一级纳滤浓缩的所述系统浓水与排出的所述系统浓水的流量比为1-15:1。
可选的，在所述二级纳滤浓水的结晶过程中：结晶温度不低于10℃。
进一步的，在所述二级纳滤浓水的结晶过程中：结晶温度为10℃～40℃，所述一级纳滤浓缩、所述二级纳滤浓缩和所述补充纳滤浓缩的操作温度为10-40℃。
可选的，所述补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率均大于所述一级纳滤浓缩和所述二级纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率。
进一步的，所述一级纳滤浓缩和所述二级纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率为10％～90％，所述补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率不低于90％。
另一方面，本发明实施例还提供了一种含盐水的处理系统，所述含盐水包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，所述处理系统包括：第一纳滤单元、第二纳滤单元、第三纳滤单元和结晶分离单元；
所述第一纳滤单元用于对所述含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水，所述第一纳滤单元的浓水口与所述第二纳滤单元的进口连通，所述第一纳滤单元的产水口与所述第三纳滤单元的进口连通；
所述第二纳滤单元用于对所述一级纳滤浓水进行二级纳滤浓缩，所述第二纳滤单元的产水口与所述第一纳滤单元的进口连通，且用于将纳滤得到的二级纳滤产水通入所述第一纳滤单元，所述第二纳滤单元的浓水口用于排出二级纳滤浓缩后的二级纳滤浓水；
所述第三纳滤单元用于对所述一级纳滤产水进行补充纳滤浓缩，所述第三纳滤单元的浓水口与所述第一纳滤单元的进口连通，且用于将纳滤得到的补充纳滤浓水通入所述第一纳滤单元，所述第三纳滤单元的产水口用于排出系统产水；
结晶分离单元，所述结晶分离单元用于对所述二级纳滤浓水进行结晶，所述结晶分离单元的进口与所述第二纳滤单元的浓水口连通，所述结晶分离单元的系统浓水口与所述第一纳滤单元的进口连通，用于将得到的系统浓水中的部分通入所述第一纳滤单元。
本发明实施例提供的含盐水的处理方法和处理系统，通过一级纳滤浓缩、二级纳滤浓缩和补充纳滤浓缩相配合，在未明显增加纳滤操作压力的前提下，突破了纳滤的浓缩极限，以使得到的二级纳滤浓水中的二价阴离子盐的浓度达到90000-250000mg/L。相比现有的60000-80000mg/L，明显提高了二价阴离子盐的浓度；同时，由于将结晶后得到的系统浓水中的部分返送并与含盐水一起进行浓缩，以使二级纳滤浓水在结晶时，无需在0℃左右结晶，在10℃以上就完全可保障二价阴离子盐的浓缩效果以及整个系统的正常运行，进而降低结晶工艺中在单位时间内所消耗的能量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种含盐水的处理方法的流程框图；
图2为本发明实施例提供的一种含盐水的处理系统的连接关系示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种含盐水的处理系统的连接关系示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种含盐水的处理系统的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例含盐水的处理方法和处理系统进行详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、
“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
参照图1，本发明实施例提供了一种含盐水的处理方法，含盐水中包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，例如，包括硫酸钠、碳酸钠等二价阴离子盐，以及氯化钠等一价阴离子盐，其中，该含盐水的处理方法包括：
步骤S1、含盐水的一级纳滤浓缩：对含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水。纳滤浓水中主要含二价阴离子盐，但是可能也含有少量的一价阴离子盐，纳滤产水中主要含一价阴离子盐，但是可能也含有少量的二价阴离子盐。
需要说明的是：步骤S2包括步骤S21和步骤S22，步骤S21和步骤S22不代表在完成步骤S21后才能进行步骤S22，步骤S21和步骤S22是两个并列的步骤，可以同时进行，也可以先后依次进行。
步骤S21、一级纳滤浓水的二级纳滤浓缩：将得到的一级纳滤浓水进行纳滤浓缩，以得到二级纳滤产水和二级纳滤浓水，并将得到的二级纳滤产水返送与含盐水一起进行一级纳滤浓缩。
步骤S22、一级纳滤产水的补充纳滤浓缩：将得到的一级纳滤产水进行纳滤浓缩，以得到系统产水和补充纳滤浓水，并将得到的补充纳滤浓水返送并与含盐水一起进行一级纳滤浓缩，系统产水主要含一价阴离子盐。
通过步骤S1对含盐水进行一级纳滤浓缩后，以提高二价阴离子盐的浓度，再通过步骤S21对浓缩后的浓水又进行纳滤浓缩处理，进一步提高二价阴离子盐的浓度；由于通过二级纳滤浓缩后的二级纳滤产水中也包含有少量的二价阴离子盐，为了进一步提高浓缩极限，将二级纳滤产水返送与含盐水混合，重复浓缩；同时，一级纳滤产水中也包含有少量的二价阴离子盐，同样为了进一步提高浓缩极限，将一级纳滤产水进行补充纳滤浓缩，且将得到的包含有二价阴离子盐的补充纳滤浓水也返送与纳滤浓水混合，也进行重复浓缩，最终使第二纳滤浓水中具有较高浓度的二价阴离子盐，以使二价阴离子盐的浓度可达到90000-250000mg/L，或者达到100000-230000mg/L，相比现有的60000-80000mg/L，最终大大提高了二价阴离子盐的浓缩极限。
在含盐水的浓缩过程中，巧妙的将多级纳滤浓缩进行结合，相比现有技术，每一级纳滤浓缩均在正常操作压力下进行，进而在不显示增加纳滤操作压力的情况下，有效提高了二价阴离子盐的浓缩极限，例如，一级纳滤浓缩的工作压力为3～6MPa，二级纳滤浓缩的工作压力为3～6MPa，补充纳滤浓缩的工作压力为1～6MPa，三个纳滤浓缩过程均在正常压力下进行，即并未明显提高操作压力。
步骤S3、二级纳滤浓水的结晶：将得到的二级纳滤浓水进行结晶，以得到结晶盐和系统浓水，并将得到的系统浓水中的部分返送与含盐水一起进行一级纳滤浓缩。结晶盐为二价阴离子盐，由于将部分系统浓水返送并与含盐水混合再次进行浓缩，这样就在保障二价阴离子盐浓缩极限的基础上，提高了结晶过程中的结晶温度，降低了结晶工艺中单位时间内所消耗的能量。在一些实施例中，该结晶温度不低于10℃，相比现有的0℃左右，甚至0℃以下，这样在对二级纳滤浓水结晶时，无需冷却至0℃左右，而是冷却至10℃以上即可，这样就会明显降低单位时间的能耗。
在一些实施例中，在二级纳滤浓水的结晶过程中：结晶温度为10℃～40℃，采用该温度依然可保障二价阴离子盐的浓缩极限以及系统的正常运行，且进一步降低了结晶过程中单位时间内的能耗。
将得到的系统浓水中的部分返送与含盐水一起进行一级纳滤浓缩时，为了使整个系统稳定的运行，含盐水、二级纳滤产水、补充纳滤浓水、返送至一级纳滤浓缩的系统浓水需满足下列平衡关系式：
质量平衡：Q1C1+Q2C2+Q3C3+Q4C4＝QC；
流量平衡：Q1+Q2+Q3+Q4＝Q；
其中：Q1为含盐水的流量，C1为含盐水的浓度；
Q2为二级纳滤产水的流量，C2为二级纳滤产水的浓度；
Q3为补充纳滤浓水的流量，C3为补充纳滤浓水的浓度；
Q4为返送至一级纳滤浓缩的系统浓水的流量，C4为返送至一级纳滤浓缩的系统浓水的浓度；
Q为混合盐水的流量，C为混合盐水的浓度，混合盐水包括含盐水、二级纳滤产水、补充纳滤浓水和返送至一级纳滤浓缩的系统浓水。
在一些实施例中，返送至进行一级纳滤浓缩的系统浓水与排出的系统浓水的流量比为1-15:1。进一步的，返送至进行一级纳滤浓缩的系统浓水与排出的系统浓水的流量比为1.2-12:1。采用上述的比例，可使二级纳滤浓水在较高的温度下结晶，以降低单位时间的能耗。
为了突破纳滤系统的浓缩极限，补充纳滤浓缩对二价阴离子盐的表观截留率均大于一级纳滤浓缩和二级纳滤浓缩对二价阴离子盐的表观截留率。由于一级纳滤浓缩和二级纳滤浓缩时，二价阴离子盐的浓度较大，仅通过部分截留，在不增加操作压力的条件下，就可保障二价阴离子盐的浓缩极限，再通过高截留的补充纳滤浓缩对二价阴离子盐进行浓缩，以保障系统产水含有较少的二价阴离子盐。示例的，一级纳滤浓缩和二级纳滤浓缩对二价阴离子盐的表观截留率为10％～90％，对一价阴离子盐的表观截留率不高于50％，补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率不低于90％，对一价阴离子盐的表观截留率不高于50％；再示例的，一级纳滤浓缩对二价阴离子盐的表观截留率为30％～80％，二级纳滤浓缩对二价阴离子盐的表观截留率为20％～90％，补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率不低于95％，一级纳滤浓缩、二级纳滤浓缩和补充纳滤浓缩对一价阴离子盐的表观截留率不高于10％。
本发明实施例提供的含盐水的处理方法，较适用于处理二价阴离子盐含量较高的含盐水，例如，二价阴离子盐的浓度为20000-80000mg/L，含盐水中二价阴离子盐和一价阴离子盐的浓度比为1:0.1～9；再例如，二价阴离子盐的浓度为50000-80000mg/L，含盐水中二价阴离子盐和一价阴离子盐的浓度比为1:0.25～4。当采用本申请提供的处理方法处理二价阴离子盐的浓度为20000-80000mg/L的含盐水时，第二纳滤浓水的二价阴离子盐的浓度为90000-250000mg/L，而系统产水中的二价阴离子盐的浓度不高于0.4％，且结晶温度为10℃-25℃，这样在使一价阴离子盐和二价阴离子盐有效分离的基础上，也突破了浓缩极限，且提高了结晶温度；当处理二价阴离子盐的浓度为60000-80000mg/L的含盐水时，第二纳滤浓水的二价阴离子盐的浓度为100000-230000mg/L，而系统产水中的二价阴离子盐的浓度不高于2000mg/L，且结晶温度为10℃-23℃。
为了提高一级纳滤产水的补充纳滤浓缩效率，在对一级纳滤产水进行补充纳滤浓缩之前进行加压，以便于提高浓缩效率。
本发明实施例还提供了一种含盐水的处理系统，含盐水包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，参照图2，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和结晶分离单元4。
其中，第一纳滤单元1用于对含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水，第一纳滤单元1的浓水口与第二纳滤单元2的进口连通，第一纳滤单元1的产水口与第三纳滤单元3的进口连通，第一纳滤单元1的进口用于通入含盐水。
第二纳滤单元2用于对一级纳滤浓水进行二级纳滤浓缩，第二纳滤单元2的产水口与第一纳滤单元1的进口连通，且用于将纳滤得到的二级纳滤产水通入第一纳滤单元1，第二纳滤单元2的浓水口用于排出二级纳滤浓缩后的二级纳滤浓水。
第三纳滤单元3用于对一级纳滤产水进行补充纳滤浓缩，第三纳滤单元3的浓水口与第一纳滤单元1的进口连通，且用于将纳滤得到的补充纳滤浓水通入第一纳滤单元1，第三纳滤单元3的产水口用于排出系统产水。
结晶分离单元4用于对二级纳滤浓水进行结晶，结晶分离单元4的进口与第二纳滤单元2的浓水口连通，结晶分离单元4的系统浓水口与第一纳滤单元1的进口连通，用于将得到的系统浓水中的部分通入第一纳滤单元1。
首先，通过第一纳滤单元1对含盐水进行一级纳滤浓缩，再利用第二纳滤单元2对得到的一级纳滤浓水进行二级纳滤浓缩，也将得到的一级纳滤产水进行补偿纳滤浓缩，并将得到的二级纳滤产水和补偿纳滤产水均与含盐水混合，再次进行浓缩，同时，结晶得到的部分系统浓水也与含盐水混合，这样整个处理系统不仅有效对二价阴离子盐和一价阴离子盐进行分离，且突破了二价阴离子盐的浓缩极限，也使结晶温度提高，降低了单位时间内的能耗。
为了确保浓缩效果，本发明实施例对三个纳滤单元的表观截留率均有限定，第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观截留率均大于第一纳滤单元1和第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观截留率；示例的，第一纳滤单元1和第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观截留率10％～90％，第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观截留率不低于90％，优选的，第一纳滤单元1对二价阴离子盐的表观截留率30％～80％，第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观截留率20％～90％，第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观截留率不低于95％。且第一纳滤单元1、第二纳滤单元2和第三纳滤单元3对一价阴离子盐的表观截留率均不高于10％。纳滤分离处理的操作温度为10-40℃，优选为15-30℃，二价阴离子盐以硫酸钠举例，此时，硫酸钠在水溶液中的溶解度较高，约为10-50g，可以对硫酸钠实现有效浓缩至100000-240000mg/L甚至更高的浓度范围而不会导致其在纳滤膜元件表面结垢。
为了便于控制通入第一纳滤单元1中的系统浓水的流量，在结晶分离单元4的系统浓水口处安装有控制阀，以根据整个系统的运行过程实时通过控制阀方便控制流向第一纳滤单元1的系统浓水的流量，以确保系统的稳定性。
在一些实施方式中，第一纳滤单元1的工作压力为3～6MPa，第二纳滤单元2的工作压力为3～6MPa，第三纳滤单元3的工作压力为1～6MPa，三个纳滤单元的浓缩温度为10℃～40℃，优选的温度为15℃～30℃。在该温度下，例如，硫酸钠等二价阴离子盐的溶解度也较高，可对硫酸钠进行有效浓缩，也能够避免浓缩的硫酸钠在纳滤膜元件表面结垢。
下述通过实施例一和实施例二对提供的处理系统对含盐水进行处理的过程进行详细描述：
实施例一
参照图3，流量为10m3/h、二价阴离子盐的浓度为70000mg/L的含盐水和流量分别为3m3/h、11.7m3/h、5.4m3/h，二价阴离子盐的浓度分别为195000mg/L、65000mg/L、68000mg/L的系统内回流水混合后，以总流量为30m3/h、二价阴离子盐的浓度为80000mg/L的含盐水经过加压至4MPa进入第一纳滤单元1进行纳滤处理，其中，第一纳滤单元1对二价阴离子盐的表观盐截留率为50％，得到流量为19.1m3/h、二价阴离子盐的浓度为40000mg/L的一级纳滤产水和流量为10.9m3/h、二价阴离子盐的浓度为150000mg/L的一级纳滤浓水；一级纳滤产水经过加压至3MPa进入第三纳滤单元3进行纳滤处理，第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观盐截留率为98％，得到流量为7.4m3/h、二价阴离子盐的浓度为800mg/L的系统产水和流量为11.7m3/h、二价阴离子盐的浓度为65000mg/L的补充纳滤浓水；一级纳滤浓水进入第二纳滤单元2纳滤处理，第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观盐截留率为55％，得到流量为5.4m3/h、二价阴离子盐的浓度为68000mg/L的二级纳滤产水和流量为5.5m3/h、二价阴离子盐的浓度为230000mg/L的二级纳滤浓水；将二级纳滤浓水通过冷却换热器冷却至温度为20℃后供给至结晶分离单元4，在20℃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，得到硫酸钠结晶盐和结晶母液，成分相同的初级结晶出水与结晶母液作为总结晶出水，其中流量为3m3/h、二价阴离子盐的浓度为195000mg/L的结晶出水与二级纳滤产水、补充纳滤浓水汇集形成系统内回流水，与含盐水混合进入第一纳滤单元1。
由于在第一纳滤单元1和第二纳滤单元2采用部分截留二价阴离子盐的纳滤膜元件，使得第一纳滤单元1和第二纳滤单元的表观盐截留率分别为50％和55％，从而实现了二价阴离子盐的含盐水的逐步浓缩，获得二价阴离子盐的浓度为230000mg/L的二级纳滤浓水，远高于常规纳滤二价阴离子盐60000-80000mg/L的浓缩极限。本实施例中第一纳滤单元1、第二纳滤单元2和第一纳滤单元3的操作温度为15℃，结晶分离单元在20℃下进行结晶，远高于现有技术中的0℃，减少了结晶分离单元在单位时间内的能耗。
实施例二
如图4所示，流量为10m3/h、二价阴离子盐的浓度为70000mg/L的含盐水和流量分别为7.1m3/h、4.9m3/h、8m3/h，二价阴离子盐的浓度分别为90000mg/L、60000mg/L、96000mg/L的系统内回流水混合后，以总流量为30m3/h、二价阴离子盐的浓度为80000mg/L的含盐水经过加压至4MPa进入第一纳滤单元1进行纳滤处理，第一纳滤单元1对二价阴离子盐的表观盐截留率为70％，得到流量为12.5m3/h、二价阴离子盐的浓度为24000mg/L的一级纳滤产水和流量为17.5m3/h、二价阴离子盐的浓度为120000mg/L的一级纳滤浓水；一级纳滤产水经过加压至3MPa进入第三纳滤单元3处理，第三纳滤单元3对二价阴离子盐的表观盐截留率为98％，得到流量为7.6m3/h、二价阴离子盐的浓度为480mg/L的系统产水和流量为4.9m3/h、二价阴离子盐的浓度为60000mg/L的补充纳滤浓水；一级纳滤浓水进入第二纳滤单元2纳滤处理，第二纳滤单元2对二价阴离子盐的表观盐截留率为20％，得到流量为8m3/h、二价阴离子盐的浓度为96000mg/L的二级纳滤产水和流量为9.5m3/h、二价阴离子盐的浓度为140000mg/L的二级纳滤浓水；将二级纳滤浓水通过冷却换热器冷却至温度为10℃后供给至结晶分离单元，在10℃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，得到硫酸钠结晶盐和结晶母液，成分相同的初级结晶出水与结晶母液作为总结晶出水，其中流量为7.1m3/h、二价阴离子盐的浓度为90000mg/L的结晶出水与二级纳滤产水、补充纳滤浓水汇集形成系统内回流水，与含盐水混合进入第一纳滤单元1。
上述实施例对含盐水的逐步浓缩，获得二价阴离子盐的浓度为140000mg/L的二级纳滤浓水，远高于常规纳滤二价阴离子盐60000-80000mg/L的浓缩极限。本实施例中第一纳滤单元1、第二纳滤单元2和第一纳滤单元3的操作温度为18℃，本实施例中结晶分离单元在10℃下进行结晶，远高于现有技术中的0℃，也减少了结晶分离单元在单位时间内的能耗。
在本说明书的描述中，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 (9)
1.一种含盐水的处理方法，所述含盐水包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，其特征在于，所述处理方法包括：
含盐水的一级纳滤浓缩：对所述含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水；
一级纳滤浓水的二级纳滤浓缩：将得到的所述一级纳滤浓水进行纳滤浓缩，以得到二级纳滤产水和二级纳滤浓水，并将得到的所述二级纳滤产水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩；
一级纳滤产水的补充纳滤浓缩：将得到的所述一级纳滤产水进行纳滤浓缩，以得到系统产水和补充纳滤浓水，并将得到的所述补充纳滤浓水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩；
二级纳滤浓水的结晶：将得到的所述二级纳滤浓水进行结晶，以得到结晶盐和系统浓水，并将得到的部分所述系统浓水返送并与所述含盐水一起进行所述一级纳滤浓缩。
2.根据权利要求1所述的含盐水的处理方法，其特征在于，返送至进行所述一级纳滤浓缩的所述系统浓水与排出的所述系统浓水的流量比为1-15:1。
3.根据权利要求1所述的含盐水的处理方法，其特征在于，在所述二级纳滤浓水的结晶过程中：结晶温度不低于10℃。
4.根据权利要求3所述的含盐水的处理方法，其特征在于，在所述二级纳滤浓水的结晶过程中：结晶温度为10℃～40℃，所述一级纳滤浓缩、所述二级纳滤浓缩和所述补充纳滤浓缩的操作温度为10-40℃。
5.根据权利要求1所述的含盐水的处理方法，其特征在于，所述补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率均大于所述一级纳滤浓缩和所述二级纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率。
6.根据权利要求5所述的含盐水的处理方法，其特征在于，所述一级纳滤浓缩和所述二级纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率为10％～90％，所述补充纳滤浓缩对所述二价阴离子盐的表观截留率不低于90％。
7.一种含盐水的处理系统，所述含盐水包括二价阴离子盐和一价阴离子盐，其特征在于，所述处理系统包括：第一纳滤单元、第二纳滤单元、第三纳滤单元和结晶分离单元；
所述第一纳滤单元用于对所述含盐水进行一级纳滤浓缩，以得到一级纳滤浓水和一级纳滤产水，所述第一纳滤单元的浓水口与所述第二纳滤单元的进口连通，所述第一纳滤单元的产水口与所述第三纳滤单元的进口连通；
所述第二纳滤单元用于对所述一级纳滤浓水进行二级纳滤浓缩，所述第二纳滤单元的产水口与所述第一纳滤单元的进口连通，且用于将纳滤得到的二级纳滤产水通入所述第一纳滤单元，所述第二纳滤单元的浓水口用于排出二级纳滤浓缩后的二级纳滤浓水；
所述第三纳滤单元用于对所述一级纳滤产水进行补充纳滤浓缩，所述第三纳滤单元的浓水口与所述第一纳滤单元的进口连通，且用于将纳滤得到的补充纳滤浓水通入所述第一纳滤单元，所述第三纳滤单元的产水口用于排出系统产水；
结晶分离单元，所述结晶分离单元用于对所述二级纳滤浓水进行结晶，所述结晶分离单元的进口与所述第二纳滤单元的浓水口连通，所述结晶分离单元的系统浓水口与所述第一纳滤单元的进口连通，用于将得到的系统浓水中的部分通入所述第一纳滤单元。
8.根据权利要求7所述的含盐水的处理系统，其特征在于，所述结晶分离单元的系统浓水口处安装有控制阀，所述控制阀用于控制流向所述第一纳滤单元的系统浓水的流量。
9.根据权利要求7所述的含盐水的处理系统，其特征在于，所述第三纳滤单元对所述二价阴离子盐的表观截留率均大于所述第一纳滤单元和所述第二纳滤单元对所述二价阴离子盐的表观截留率。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102399033A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 四川三友环保工程技术有限公司 | 纳滤膜分离法处理沉钒工业废水新工艺 |
| CN106082516A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 | 一种分盐结晶工艺和装置 |
| CN107162111A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于饮用水突发污染的超滤‑纳滤集成应急处理装置与处理污染饮用水方法 |
| CN206692498U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-12-01 | 杭州上拓环境科技股份有限公司 | 一种含盐含磷废水资源化处理系统 |
| US20180029904A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Veolia Water Technologies, Inc. | Enhanced process for selective salt recovery from wastewater, waste salts, and brines |
-
2019
- 2019-04-26 CN CN201910345025.8A patent/CN111847683B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102399033A (zh) * | 2010-09-07 | 2012-04-04 | 四川三友环保工程技术有限公司 | 纳滤膜分离法处理沉钒工业废水新工艺 |
| CN106082516A (zh) * | 2016-07-12 | 2016-11-09 | 中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 | 一种分盐结晶工艺和装置 |
| US20180029904A1 (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | Veolia Water Technologies, Inc. | Enhanced process for selective salt recovery from wastewater, waste salts, and brines |
| CN206692498U (zh) * | 2017-02-09 | 2017-12-01 | 杭州上拓环境科技股份有限公司 | 一种含盐含磷废水资源化处理系统 |
| CN107162111A (zh) * | 2017-06-12 | 2017-09-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于饮用水突发污染的超滤‑纳滤集成应急处理装置与处理污染饮用水方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114853194A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-05 | 天津城建大学 | 一种多级可调式纳滤系统及分盐工艺应用 |
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