CN114804435A - 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法 - Google Patents

一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114804435A
CN114804435A CN202210519365.XA CN202210519365A CN114804435A CN 114804435 A CN114804435 A CN 114804435A CN 202210519365 A CN202210519365 A CN 202210519365A CN 114804435 A CN114804435 A CN 114804435A
Authority
CN
China
Prior art keywords
salt
concentrated water
glauberite
glauber
sodium sulfate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210519365.XA
Other languages
English (en)
Inventor
石平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Zhuoer Environmental Protection Technology Co ltd
Original Assignee
Shanghai Zhuoer Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Zhuoer Environmental Protection Technology Co ltd filed Critical Shanghai Zhuoer Environmental Protection Technology Co ltd
Priority to CN202210519365.XA priority Critical patent/CN114804435A/zh
Publication of CN114804435A publication Critical patent/CN114804435A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46—Sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5236—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents
    • C02F1/5245—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using inorganic agents using basic salts, e.g. of aluminium and iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F2001/5218—Crystallization

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明公开一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，钙芒硝技术解决了纳滤浓水中硫酸钠的分离问题，以降低NF浓水的含盐量，无需蒸发结晶工艺段，缩短工艺流程，节省设备投资；本发明所用的石膏可直接应用系统自产的脱稳石膏，得到的钙芒硝可作为产品进行售卖。

Description

一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法
技术领域
本发明属于废水深度处理领域，更具体地说，是一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法。
背景技术
目前在水处理行业中，NF分盐工艺浓水侧中硫酸钠的含量较高，NF浓水可用于分离提纯芒硝。芒硝是重要的化工原料，可用于造纸、日用化工、玻璃、造纸、纺织、建材、化织、制革等行业。目前，从NF系统中分离芒硝有以下几种方法：冷冻结晶提硝技术；MVR热法提硝技术。
冷冻结晶是通过冷冻的方法，使纳滤浓水降至一定温度，由于硫酸钠的溶解度对温度的灵敏性大，当降至合适的温度时，硫酸钠可以结晶析出，进而从纳滤浓水中分离出来。
MVR技术提硝是采用热结晶工艺使物料在分离器内产生大量硫酸钠结晶，其后硫酸钠结晶盐从结晶分离器底部出料至稠厚器，经过近一步的提高溶液固含量后，排入离心设备进行离心，离心后的硫酸钠排出系统。
但现有技术均存在不同程度的弊端：如冷冻结晶分离工艺设备投资大、芒硝的纯度低、杂盐含量高；MVR技术的能耗较高等。因此，在水处理工艺中通常会通过各种处理手段以降低进入蒸发系统的处理负荷，进而降低成本。
钙芒硝法多应用于硫酸钠型卤水制盐领域，在60年代提出后，一直未被深入研究，目前钙芒硝法在废水处理领域尚未有成熟应用。钙芒硝法分离硫酸钠的原理是利用卤水中的硫酸钠与石膏反应生成钙芒硝复盐沉淀，将沉淀与卤水分离。钙芒硝复盐分解之后，可制备芒硝。若能将钙芒硝法应用于NF浓水除盐工艺中，无需经后续蒸发系统处理，将简化NF浓水的处理工艺，节省设备投资及运行成本。
发明内容
为解决以上现有技术存在的问题，本发明提出一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其应用钙芒硝技术解决了纳滤浓水中硫酸钠的分离问题，以降低NF浓水的含盐量，无需蒸发结晶工艺段，缩短工艺流程，节省设备投资；本发明所用的石膏可直接应用系统自产的脱稳石膏，得到的钙芒硝可作为产品进行售卖。
本发明可通过以下技术方案予以实现：
一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，包括以下步骤：
1)废水经预处理系统、反渗透膜系统将浓水中硫酸钙饱和度控制在200％-600％之间，并将浓水引入脱稳结晶系统；
2)经所述脱稳结晶系统处理的浓水进入除浊降硬处理系统，经处理的浓水满足进膜系统的要求后进入NF系统进行分盐浓缩，然后将分盐浓缩的NF浓水引入浓水箱，将分盐浓缩后的产水引入总产水箱；
3)在所述浓水箱中加入脱稳石膏，控制反应条件，所述NF浓水中的硫酸钠和二水硫酸钙反应生成钙芒硝复盐后沉淀，然后高芒硝复盐从水中分离，上层清夜进入所述总产水箱；
4)将所述钙芒硝复盐用2％的硫酸钠溶液快速进行冲洗过滤，通过洗涤将表面的杂质离子清除；
5)洗涤之后的钙芒硝进行干燥处理，干燥之后得到钙芒硝产品。
进一步地，所述步骤1)中预处理系统包括调节预沉池，沉淀澄清系统和过滤系统，以截留悬浮物及胶体物质，避免引起膜系统的污堵。
进一步地，所述步骤1)中反渗透膜系统为平板式反渗透膜，旋流式反渗透膜或卷式反渗透膜。
进一步地，所述步骤2)中除浊降硬处理系统包括高密度沉淀池和结晶反应器，以截留悬浮物、胶体物质及去除部分引起膜系统结垢的离子，避免引起膜系统的污堵及结垢现象。
进一步地，所述步骤2)中满足进膜系统的要求为SDI<1，硬度指标要求在指定回收率的条件下不会引发膜系统的结垢现象。
进一步地，所述步骤2)中所述NF系统为平板纳滤或卷式纳滤。
进一步地，所述步骤2)中所述浓水箱中的硫酸钠的浓度介于2％～20％之间。
进一步地，所述步骤3)中所述脱稳石膏与浓水中所含硫酸钠的摩尔比控制在1：1，所述浓水中的硫酸钠和硫酸钙逐渐反应生成钙芒硝复盐沉淀，反应过程如下：CaSO4·2H2O+Na2SO4→CaSO4·Na2SO4+2H2O。
进一步地，所述步骤3)中所述反应条件为在快速搅拌的条件下不断加入脱稳石膏粉，待脱稳石膏粉投加完成后，降低搅拌机的转速，使反应在相对缓慢的条件下进行，较为均匀的生成钙芒硝结晶。
有益效果
1.将钙芒硝法应用于NF浓水脱盐工艺中，省略了NF浓水蒸发结晶或冷冻结晶工艺段，简化了工艺流程，降低了设备投资和运行成本。
2.将系统自产脱稳石膏用于提取NF浓水中的硫酸钠，生成钙芒硝，而无需外购石膏，有效降低了NF浓水处理成本。
3.钙芒硝法产生的副产物钙芒硝可作为产品外售，增加额外的经济效益。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图
图中1，原水池；2，预处理系统；3，反渗透膜系统；4，脱稳结晶系统；5，除浊降硬处理系统；6，NF系统；7，浓水箱；8，总产水箱；9，干燥装置；10，钙芒硝储罐。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
如图1所示，原水池1中的废水经预处理系统2(调节预沉池，沉淀澄清系统和过滤系统，以截留悬浮物及胶体物质，避免引起膜系统的污堵)和反渗透膜系统3(平板式反渗透膜、旋流式反渗透膜，卷式反渗透膜等)浓缩处理后得到浓水，通过控制反渗透膜系统3的回收率将浓水中硫酸钙的饱和度维持在200％～600％之间，将膜浓缩之后的浓水引入脱稳结晶系统4，在晶种的作用下析出硫酸钙晶体。经脱稳结晶系统4处理后的浓水含盐量降低，然后进入除浊降硬处理系统5的除浊降硬处理，该除浊降硬处理系统5包括高密度沉淀池和结晶反应器，以截留悬浮物、胶体物质及去除部分引起膜系统结垢的离子，避免引起膜系统的污堵及结垢现象，经除浊降硬处理系统5的除浊降硬处理满足进膜系统的要求后(满足进膜系统的要求为SDI<1，硬度指标要求在指定回收率的条件下不会引发膜系统的结垢现象)进入NF系统6(平板纳滤和卷式NF等)进行分盐浓缩处理，此时NF系统6进水经前端膜浓缩处理后的含盐量较高，经NF系统6分盐浓缩处理后的浓水引至浓水箱7，NF产水进入总产水箱8。
在本发明中，利用钙芒硝法脱除NF浓水中的硫酸钠，大幅降低NF浓水的含盐量。脱稳工艺自产的石膏产品可作为提取NF浓水中硫酸钠的药剂，将石膏产品以与浓水中所含硫酸钠的摩尔比控制在1：1比例添加到NF浓水箱中，在低速搅拌机的作用下均匀混合，随着反应的不断进行，NF浓水中的硫酸钠和所投加的二水硫酸钙逐渐以钙芒硝的形式析出，反应过程如下：CaSO4·2H2O+Na2SO4→CaSO4·Na2SO4+2H2O。将析出的钙芒硝晶体收集，用2％的硫酸钠溶液快速进行冲洗过滤，通过干燥装置9干燥之后得到钙芒硝产品存储在钙芒硝储罐10中，可作为产品外售。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)废水经预处理系统、反渗透膜系统将浓水中硫酸钙饱和度控制在200％-600％之间，并将浓水引入脱稳结晶系统；
2)经所述脱稳结晶系统处理的浓水进入除浊降硬处理系统，经处理的浓水满足进膜系统的要求后进入NF系统进行分盐浓缩，然后将分盐浓缩的NF浓水引入浓水箱，将分盐浓缩后的产水引入总产水箱；
3)在所述浓水箱中加入脱稳石膏，控制反应条件，所述NF浓水中的硫酸钠和二水硫酸钙反应生成钙芒硝复盐后沉淀，然后高芒硝复盐从水中分离，上层清夜进入所述总产水箱；
4)将所述钙芒硝复盐用2％的硫酸钠溶液快速进行冲洗过滤，通过洗涤将表面的杂质离子清除；
5)洗涤之后的钙芒硝进行干燥处理，干燥之后得到钙芒硝产品。
2.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤1)中预处理系统包括调节预沉池，沉淀澄清系统和过滤系统，以截留悬浮物及胶体物质，避免引起膜系统的污堵。
3.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤1)中反渗透膜系统为平板式反渗透膜，旋流式反渗透膜或卷式反渗透膜。
4.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中除浊降硬处理系统包括高密度沉淀池和结晶反应器，以截留悬浮物、胶体物质及去除部分引起膜系统结垢的离子。
5.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中满足进膜系统的要求为SDI<1，硬度指标要求在指定回收率的条件下不会引发膜系统的结垢现象。
6.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中所述NF系统为平板纳滤或卷式纳滤。
7.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤2)中所述浓水箱中的硫酸钠的浓度介于2％～20％之间。
8.根据权利要求1所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)中所述脱稳石膏与浓水中所含硫酸钠的摩尔比控制在1：1，所述浓水中的硫酸钠和硫酸钙逐渐反应生成钙芒硝复盐沉淀，反应过程如下：CaSO4·2H2O+Na2SO4→CaSO4·Na2SO4+2H2O。
9.根据权利要求1或8所述的一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法，其特征在于，所述步骤3)中所述反应条件为在快速搅拌的条件下不断加入脱稳石膏粉，待脱稳石膏粉投加完成后，降低搅拌机的转速，使反应在相对缓慢的条件下进行，较为均匀的生成钙芒硝结晶。
CN202210519365.XA 2022-05-12 2022-05-12 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法 Pending CN114804435A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210519365.XA CN114804435A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210519365.XA CN114804435A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114804435A true CN114804435A (zh) 2022-07-29

Family

ID=82514357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210519365.XA Pending CN114804435A (zh) 2022-05-12 2022-05-12 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114804435A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115872435A (zh) * 2022-09-20 2023-03-31 四川大学 一种晶相重构制备高纯石膏的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636376A (en) * 1985-09-30 1987-01-13 Ppg Industries, Inc. Sulfate removal from alkali metal chlorate solutions
US20150203377A1 (en) * 2012-08-13 2015-07-23 Enviro Water Minerals Company, Inc. System for removing minerals from a brine using electrodialysis
CN108623034A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 神华集团有限责任公司 一种高盐废水的处理方法和处理系统
CN110734168A (zh) * 2019-12-18 2020-01-31 烟台金正环保科技有限公司 一种高浓盐水的处理方法及系统
CN111170520A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 国家能源投资集团有限责任公司 脱硫废水的处理工艺和处理系统
CN111762963A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 烟台金正环保科技有限公司 一种高盐高cod污水处理零排放工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4636376A (en) * 1985-09-30 1987-01-13 Ppg Industries, Inc. Sulfate removal from alkali metal chlorate solutions
US20150203377A1 (en) * 2012-08-13 2015-07-23 Enviro Water Minerals Company, Inc. System for removing minerals from a brine using electrodialysis
CN108623034A (zh) * 2017-03-15 2018-10-09 神华集团有限责任公司 一种高盐废水的处理方法和处理系统
CN111170520A (zh) * 2018-11-12 2020-05-19 国家能源投资集团有限责任公司 脱硫废水的处理工艺和处理系统
CN110734168A (zh) * 2019-12-18 2020-01-31 烟台金正环保科技有限公司 一种高浓盐水的处理方法及系统
CN111762963A (zh) * 2020-06-23 2020-10-13 烟台金正环保科技有限公司 一种高盐高cod污水处理零排放工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
彭向阳: "纳滤/正渗透处理氯碱废水工艺研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑, pages 166 - 167 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115872435A (zh) * 2022-09-20 2023-03-31 四川大学 一种晶相重构制备高纯石膏的方法
CN115872435B (zh) * 2022-09-20 2024-05-14 四川大学 一种晶相重构制备高纯石膏的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108529802B (zh) 钛白粉生产排放高含盐废水零排工艺
CN108117207B (zh) 一种含盐废水零排放处理工艺方法
CN108117206B (zh) 含盐废水零排放处理工艺方法
CN110357334A (zh) 水煤浆气化废水分盐结晶零排放处理系统及方法
CN209276303U (zh) 水煤浆气化废水分盐结晶零排放处理系统
CN108658345B (zh) 一种高盐废水精制盐的方法及系统
CN105540960A (zh) 石灰石/石灰－石膏法烟气脱硫废水的处理方法以及系统
CN111170520A (zh) 脱硫废水的处理工艺和处理系统
CN106882892A (zh) 一种脱硫废水的处理方法
CN205575837U (zh) 一种石灰石／石灰－石膏法烟气脱硫废水的处理系统
CN114804435A (zh) 一种应用钙芒硝技术脱盐的废水处理方法
CN204981431U (zh) 一种采用管式微滤膜的脱硫废水回用处理系统
CN105481160B (zh) 一种浓盐水零排放制取工业盐的方法及装置
CN105906129A (zh) 废水中水资源回用和盐分转化利用的方法
CN211896391U (zh) 一种硫酸法钛白粉行业高盐废水的处理装置
CN205974124U (zh) 一种煤化工废水的处理系统
CN115465991B (zh) 磷酸铁母液废水处理方法及系统
Pervov et al. Removal of calcium carbonate from reverse osmosis concentrate by seed crystallization
CN109607582A (zh) 一种从脱硫废水中回收镁盐的方法及系统
CN106430771B (zh) 一种分盐系统及分盐方法
CN214936736U (zh) 一种海水淡化浓海水用于氯碱工业的溶盐系统
CN114890629B (zh) 一种高盐废水资源化回收利用的方法
CN115340235B (zh) 一种含盐废水的处理方法和系统
CN214422271U (zh) 一种水中提取非矿纳米碳酸钙装置
CN111362490A (zh) 脱硫废水的处理方法及系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination