[0001]

本實(shí)用新型涉及一種基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

[0002]

廢水零排放領(lǐng)域分質(zhì)提取硫酸鈉和氯化鈉的方案有多種，納濾分鹽是應(yīng)用最廣泛的一種方案，經(jīng)過納濾分鹽將廢水中的氯化鈉和硫酸鈉初步分離，得到以硫酸鈉為主的納濾濃水和氯化鈉為主的納濾產(chǎn)水，以硫酸鈉為主的納濾濃水再采用冷凍結(jié)晶的方式得到純凈的硫酸鈉產(chǎn)品。

[0003]

現(xiàn)階段，為了提高納濾濃水中硫酸鈉的收率，出現(xiàn)了將冷凍結(jié)晶的母液經(jīng)升溫并再經(jīng)過納濾濃縮，濃縮后的納濾濃水再經(jīng)冷凍結(jié)晶器冷凍結(jié)晶產(chǎn)出硫酸鈉的納濾和冷凍結(jié)晶耦合方案。現(xiàn)有技術(shù)中，納濾膜僅能實(shí)現(xiàn)將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至10%～15%，納濾濃水降溫至冷凍結(jié)晶溫度消耗大量能量，同時(shí)在使用納濾和冷凍結(jié)晶耦合方案時(shí)，為了提高硫酸鈉的收率，冷凍結(jié)晶母液經(jīng)納濾循環(huán)濃縮處理量大，循環(huán)過程中的升溫和降溫將消耗大量的能量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0004]

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，有效降低硫酸鈉冷凍結(jié)晶的能耗。

[0005]

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，包括第一平板納濾膜組件、預(yù)冷器、冷凍結(jié)晶器和芒硝離心機(jī)；所述第一平板納濾膜組件經(jīng)第一輸送管路連接所述預(yù)冷器，第一輸送管路用于將第一平板納濾膜組件分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述預(yù)冷器；第一平板納濾膜組件還連接有第二輸送管路，第二輸送管路用于輸出第一平板納濾膜組件分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水；所述預(yù)冷器經(jīng)第三輸送管路連接所述冷凍結(jié)晶器，第三輸送管路用于將預(yù)冷器預(yù)冷后的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器；所述冷凍結(jié)晶器經(jīng)第四輸送管路連接所述芒硝離心機(jī)，所述第四輸送管路用于將冷凍結(jié)晶器冷凍處理后的芒硝漿料輸送至所述芒硝離心機(jī)，所述芒硝離心機(jī)用于對(duì)接收的芒硝漿料進(jìn)行離心固液分離。

[0006]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述芒硝離心機(jī)經(jīng)第五輸送管路連接所述預(yù)冷器，第五輸送管路用于將芒硝離心機(jī)分離出的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)冷器，利用芒硝結(jié)晶母液作為預(yù)冷器冷源。

[0007]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，還包括預(yù)熱組件，所述預(yù)冷器經(jīng)第六輸送管路連接所述預(yù)熱組件，第六輸送管路用于將預(yù)冷器中與平板納濾濃水換熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)熱組件預(yù)熱。

[0008]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，還包括第二平板納濾膜組件，所述預(yù)熱組件經(jīng)第七輸送管路連接所述第二平板納濾膜組件，所述第

七輸送管路用于將預(yù)熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至第二平板納濾膜組件進(jìn)行二次氯化鈉和硫酸鈉分離。

[0009]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述第二平板納濾膜組件連接有第八輸送管路，所述第八輸送管路與第二輸送管路匯集，第八輸送管路用于輸送第二平板納濾膜組件分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水。

[0010]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述第二平板納濾膜組件經(jīng)第九輸送管路連接所述冷凍結(jié)晶器，所述第九輸送管路用于將第二平板納濾膜組件分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器。

[0011]

作為基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)優(yōu)選方案，所述第一平板納濾膜組件和第二平板納濾膜組件的運(yùn)行壓力為40～80 bar。

[0012]

本實(shí)用新型可將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至20%～30%，與現(xiàn)有技術(shù)方案僅能實(shí)現(xiàn)將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至10%～15%相比提高1倍；平板納濾濃水量是現(xiàn)有方案的50%，降溫所消耗的能量為現(xiàn)有方案的50%；同時(shí)冷凍結(jié)晶母液經(jīng)超高濃縮倍率平板納濾二次循環(huán)濃縮處理量僅為現(xiàn)有方案的30%～40%，循環(huán)過程中的升溫和降溫消耗的能量僅為現(xiàn)有方案的35%～45%，本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了硫酸鈉的超高濃縮，硫酸鈉冷凍結(jié)晶能耗可降至現(xiàn)有方案的40%～50%。

附圖說明

[0013]

為了更清楚地說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是示例性的，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實(shí)施附圖。

[0014]

本說明書所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實(shí)用新型可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實(shí)用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實(shí)用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。

[0015]

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)示意圖。

[0016]

圖中，1、第一平板納濾膜組件；2、預(yù)冷器；3、冷凍結(jié)晶器；4、芒硝離心機(jī)；5、第一輸送管路；6、第二輸送管路；7、第三輸送管路；8、第四輸送管路；9、第五輸送管路；10、第六輸送管路；11、第二平板納濾膜組件；12、預(yù)熱組件；13、第七輸送管路；14、第八輸送管路；15、第九輸送管路。

具體實(shí)施方式

[0017]

為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本實(shí)用新型不受下面公

開的具體實(shí)施例的限制。

[0018]

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

[0019]

參見圖1，提供一種基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，包括第一平板納濾膜組件1、預(yù)冷器2、冷凍結(jié)晶器3和芒硝離心機(jī)4；所述第一平板納濾膜組件1經(jīng)第一輸送管路5連接所述預(yù)冷器2，第一輸送管路5用于將第一平板納濾膜組件1分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述預(yù)冷器2；第一平板納濾膜組件1還連接有第二輸送管路6，第二輸送管路6用于輸出第一平板納濾膜組件1分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水；所述預(yù)冷器2經(jīng)第三輸送管路7連接所述冷凍結(jié)晶器3，第三輸送管路7用于將預(yù)冷器2預(yù)冷后的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器3；所述冷凍結(jié)晶器3經(jīng)第四輸送管路8連接所述芒硝離心機(jī)4，所述第四輸送管路8用于將冷凍結(jié)晶器3冷凍處理后的芒硝漿料輸送至所述芒硝離心機(jī)4，所述芒硝離心機(jī)4用于對(duì)接收的芒硝漿料進(jìn)行離心固液分離。

[0020]

具體的，芒硝離心機(jī)4經(jīng)第五輸送管路9連接所述預(yù)冷器2，第五輸送管路9用于將芒硝離心機(jī)4分離出的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)冷器2，還包括預(yù)熱組件12，所述預(yù)冷器2經(jīng)第六輸送管路10連接所述預(yù)熱組件12，第六輸送管路10用于將預(yù)冷器2中與平板納濾濃水換熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)熱組件12預(yù)熱。

[0021]

具體的，還包括第二平板納濾膜組件11，所述預(yù)熱組件12經(jīng)第七輸送管路13連接所述第二平板納濾膜組件11，所述第七輸送管路13用于將預(yù)熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至第二平板納濾膜組件11進(jìn)行二次氯化鈉和硫酸鈉分離。所述第二平板納濾膜組件11連接有第八輸送管路14，所述第八輸送管路14與第二輸送管路6匯集，第八輸送管路14用于輸送第二平板納濾膜組件11分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水。所述第二平板納濾膜組件11經(jīng)第九輸送管路15連接所述冷凍結(jié)晶器3，所述第九輸送管路15用于將第二平板納濾膜組件11分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器3。

[0022]

基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一平板納濾膜組件1和第二平板納濾膜組件11的運(yùn)行壓力為40～80 bar。本技術(shù)方案中的第一平板納濾膜組件1和第二平板納濾膜組件11最高運(yùn)行壓力控制為80 bar，濃縮倍率是傳統(tǒng)納濾工藝的2～3倍，具有較高的耐cod污染等優(yōu)點(diǎn)。

[0023]

本技術(shù)方案的運(yùn)行流程及原理如下：

[0024]

1）高鹽廢水先經(jīng)過平板納濾前處理系統(tǒng)處理，達(dá)到第一平板納濾膜組件1合適的進(jìn)水條件，溫度控制在25～40℃；

[0025]

2）第一平板納濾膜組件1將廢水中的氯化鈉和硫酸鈉進(jìn)行高效分離，得到以硫酸鈉為主的平板納濾濃水和以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水，第一平板納濾膜組件1可將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至20%～30%；

[0026]

3）第一平板納濾膜組件1濃水經(jīng)進(jìn)水預(yù)冷器2與芒硝結(jié)晶母液進(jìn)行換熱，將平板納濾濃水降溫的同時(shí)將芒硝結(jié)晶母液升溫；

[0027]

4）第一平板納濾膜組件1濃水經(jīng)進(jìn)水預(yù)冷器2預(yù)冷后進(jìn)入冷凍結(jié)晶器3冷凍結(jié)晶產(chǎn)出芒硝，冷凍結(jié)晶器3控制溫度在-5～5℃，冷凍結(jié)晶器3排除芒硝漿料至芒硝離心機(jī)4進(jìn)行

固液分離，產(chǎn)出芒硝產(chǎn)品，芒硝離心機(jī)4分離出的芒硝結(jié)晶母液經(jīng)預(yù)冷器2與第一平板納濾膜組件1產(chǎn)生的濃水進(jìn)行換熱；

[0028]

5）經(jīng)預(yù)冷器2與第一平板納濾膜組件1濃水進(jìn)行換熱，初步升溫后的芒硝結(jié)晶母液再經(jīng)納濾進(jìn)水預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱至25-40℃，然后經(jīng)第二平板納濾膜組件11將廢水中的氯化鈉和硫酸鈉進(jìn)行高效分離，得到以硫酸鈉為主的平板納濾濃水和氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水，第二平板納濾膜組件11可將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至20%～30%；

[0029]

6）第二平板納濾膜組件11產(chǎn)生的濃水進(jìn)入冷凍結(jié)晶器3冷凍結(jié)晶產(chǎn)出芒硝；

[0030]

7）第一平板納濾膜組件1和第二平板納濾膜組件11的產(chǎn)水送至平板納濾產(chǎn)水處理系統(tǒng)處理，最終產(chǎn)出氯化鈉產(chǎn)品。

[0031]

本實(shí)用新型可將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至20%～30%，與現(xiàn)有技術(shù)方案僅能實(shí)現(xiàn)將硫酸鈉質(zhì)量濃度濃縮至10%～15%相比提高1倍；平板納濾濃水量是現(xiàn)有方案的50%，降溫所消耗的能量為現(xiàn)有方案的50%；同時(shí)冷凍結(jié)晶母液經(jīng)超高濃縮倍率平板納濾二次循環(huán)濃縮處理量僅為現(xiàn)有方案的30%～40%，循環(huán)過程中的升溫和降溫消耗的能量僅為現(xiàn)有方案的35%～45%，本技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了硫酸鈉的超高濃縮，硫酸鈉冷凍結(jié)晶能耗可降至現(xiàn)有方案的40%～50%。

[0032]

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。

[0033]

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，包括第一平板納濾膜組件（1）、預(yù)冷器（2）、冷凍結(jié)晶器（3）和芒硝離心機(jī)（4）；所述第一平板納濾膜組件（1）經(jīng)第一輸送管路（5）連接所述預(yù)冷器（2），第一輸送管路（5）用于將第一平板納濾膜組件（1）分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述預(yù)冷器（2）；第一平板納濾膜組件（1）還連接有第二輸送管路（6），第二輸送管路（6）用于輸出第一平板納濾膜組件（1）分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水；所述預(yù)冷器（2）經(jīng)第三輸送管路（7）連接所述冷凍結(jié)晶器（3），第三輸送管路（7）用于將預(yù)冷器（2）預(yù)冷后的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器（3）；所述冷凍結(jié)晶器（3）經(jīng)第四輸送管路（8）連接所述芒硝離心機(jī)（4），所述第四輸送管路（8）用于將冷凍結(jié)晶器（3）冷凍處理后的芒硝漿料輸送至所述芒硝離心機(jī)（4），所述芒硝離心機(jī)（4）用于對(duì)接收的芒硝漿料進(jìn)行離心固液分離。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，所述芒硝離心機(jī)（4）經(jīng)第五輸送管路（9）連接所述預(yù)冷器（2），第五輸送管路（9）用于將芒硝離心機(jī)（4）分離出的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)冷器（2），利用芒硝結(jié)晶母液作為預(yù)冷器冷源。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)熱組件（12），所述預(yù)冷器（2）經(jīng)第六輸送管路（10）連接所述預(yù)熱組件（12），第六輸送管路（10）用于將預(yù)冷器（2）中與平板納濾濃水換熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至預(yù)熱組件（12）預(yù)熱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二平板納濾膜組件（11），所述預(yù)熱組件（12）經(jīng)第七輸送管路（13）連接所述第二平板納濾膜組件（11），所述第七輸送管路（13）用于將預(yù)熱后的芒硝結(jié)晶母液輸送至第二平板納濾膜組件（11）進(jìn)行二次氯化鈉和硫酸鈉分離。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二平板納濾膜組件（11）連接有第八輸送管路（14），所述第八輸送管路（14）與第二輸送管路（6）匯集，第八輸送管路（14）用于輸送第二平板納濾膜組件（11）分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二平板納濾膜組件（11）經(jīng)第九輸送管路（15）連接所述冷凍結(jié)晶器（3），所述第九輸送管路（15）用于將第二平板納濾膜組件（11）分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至所述冷凍結(jié)晶器（3）。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一平板納濾膜組件（1）和第二平板納濾膜組件（11）的運(yùn)行壓力為40～80 bar。

技術(shù)總結(jié)

基于納濾膜技術(shù)的廢水分鹽提取硫酸鈉和氯化鈉的系統(tǒng)，第一平板納濾膜組件經(jīng)第一輸送管路連接預(yù)冷器，第一輸送管路用于將第一平板納濾膜組件分離出的以硫酸鈉為主的平板納濾濃水輸送至預(yù)冷器；第一平板納濾膜組件還連接有第二輸送管路，第二輸送管路用于輸出第一平板納濾膜組件分離出的以氯化鈉為主的平板納濾產(chǎn)水；預(yù)冷器經(jīng)第三輸送管路連接冷凍結(jié)晶器，第三輸送管路用于將預(yù)冷器預(yù)冷后的平板納濾濃水輸送至冷凍結(jié)晶器；冷凍結(jié)晶器經(jīng)第四輸送管路連接芒硝離心機(jī)，第四輸送管路用于將冷凍結(jié)晶器冷凍處理后的芒硝漿料輸送至芒硝離心機(jī)，芒硝離心機(jī)用于對(duì)接收的芒硝漿料進(jìn)行離心固液分離。本技術(shù)方案有效降低硫酸鈉冷凍結(jié)晶的能耗。晶的能耗。晶的能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：李越彪 林會(huì)杰 馬景國 李國亮 李洋 張卓

受保護(hù)的技術(shù)使用者：煙臺(tái)金正環(huán)?？萍加邢薰?br />
技術(shù)研發(fā)日：2020.06.23

技術(shù)公布日：2021/2/28