公布日：2023.09.22

申请日：2022.03.09

分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/469(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本发明涉及水处理领域，公开一种处理混盐废水的方法、系统及应用。方法包括：(1)对混盐废水进行纳滤得到纳滤产水和纳滤浓水；(2)纳滤产水进行第一膜浓缩得到第一产水和第一浓水；(3)第一浓水与饱和盐溶液电渗析结晶得到第一盐产物、系统浓排水和电渗析淡水；(4)纳滤浓水进行第二膜浓缩得到第二产水和第二浓水；(5)第二浓水与可选地电渗析淡水低温结晶得到第二盐产物和低温结晶母液，低温结晶母液与混盐废水混合；电渗析淡水中第一盐产物含量＞3wt％，进行电渗析结晶；电渗析淡水中第一盐产物含量≤3wt％，进行低温结晶。该方法工艺流程简单，能够同时获得两种盐产物，资源化程度高，且产物回收率和纯度高。

权利要求书

1.一种处理混盐废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)对混盐废水进行纳滤处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；(2)所述纳滤产水进行第一膜浓缩处理，得到第一产水和第一浓水；(3)所述第一浓水与饱和盐溶液混合进行电渗析结晶，得到第一盐产物、系统浓排水和电渗析淡水；(4)所述纳滤浓水进行第二膜浓缩处理，得到第二产水和第二浓水；(5)所述第二浓水与可选地所述电渗析淡水进行低温结晶，得到第二盐产物和低温结晶母液，所述低温结晶母液返回至步骤(1)与混盐废水进行混合；其中，当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量＞3wt％时，所述电渗析淡水返回步骤(3)进行电渗析结晶；当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量≤3wt％时，所述电渗析淡水进入步骤(5)，进行低温结晶。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述混盐废水的pH≤12，所述混盐废水中总含盐量≥1wt％，优选为≥3wt％；优选地，所述混盐废水中有机物COD的含量＜20mg/L；优选地，所述混盐废水中钙离子和镁离子的总浓度＜20mg/L，Fe3+离子的浓度＜1mg/L。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(1)中，所述纳滤处理使得对混盐废水中第一盐的脱盐率＜60％，对混盐废水中第二盐的脱盐率≥95％；优选地，所述纳滤的回收率为50-80％。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述第一膜浓缩处理选自反渗透、高压反渗透和正渗透中的至少一种；优选地，所述第一浓水的含盐量≥3wt％，优选≥10wt％；优选地，所述第一产水的含盐量≤0.1wt％，优选≤0.05wt％；优选地，所述第一膜浓缩处理的回收率为30-90％，优选为50-80％；处理温度为20-50℃，优选为25-35℃。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述电渗析结晶处理的条件包括：电流密度为20-50mA/cm2，优选为30-40mA/cm2；直流电压为0.1-1V，优选为0.3-0.7V；优选地，所述饱和盐溶液和所述第一浓水的流速比为1：0.3-5，优选为1：1-2.5；优选地，所述电渗析淡水的含盐量≤5wt％，优选≤3.5wt％。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的方法，其中，所述第二浓水的含盐量≥4wt％，优选≥8wt％；优选地，所述第二产水的含盐量≤0.1wt％，优选≤0.05wt％；优选地，所述第二膜浓缩处理的回收率为30-90％，优选为50-80％；处理温度为20-50℃，优选为25-35℃。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的方法，其中，所述低温结晶的条件包括：结晶温度-10℃至10℃，优选为0℃至5℃；优选地，所述低温结晶母液的含盐量为3-8wt％，优选为4-6wt％。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的方法，其中，所述第一盐产物为一价阴离子盐，所述第二盐产物为二价阴离子盐；优选地，所述一价阴离子盐的回收率为74-95％，纯度为95-100％；优选地，对第二盐产物进行分离得到二价阴离子盐，所述二价阴离子盐的回收率为85-95％，纯度为90-100％；优选地，所述分离的方式包括离心分离、过滤分离和沉淀分离中至少一种；优选地，所述分离的条件包括：停留时间为0.1-3h，优选为0.3-0.5h。

9.一种处理混盐废水的系统，其特征在于，所述系统包括：纳滤单元、第一膜浓缩单元、第二膜浓缩单元、电渗析结晶单元和低温结晶单元；所述纳滤单元与第一膜浓缩单元和第二膜浓缩单元连接，用于对混废水进行纳滤处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；所述第一膜浓缩单元与所述电渗析结晶单元连接，用于对所述纳滤产水进行第一膜浓缩处理，得到第一产水和第一浓水；所述电渗析结晶单元与所述低温结晶单元连接，用于对所述第一浓水进行电渗析结晶处理，得到第一盐产物、系统浓排水和电渗析淡水；所述第二膜浓缩单元与所述低温结晶单元连接，用于对所述纳滤浓水进行第二膜浓缩处理，得到第二浓水和第二产水；所述低温结晶单元分别与第二膜浓缩单元、电渗析结晶单元和纳滤单元连接，用于将所述第二浓水和可选地电渗析淡水进行低温结晶处理，得到第二盐产物和低温结晶母液；所述低温结晶母液返回纳滤单元进行循环纳滤；当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量＞3wt％时，所述电渗析淡水返回所述电渗析结晶单元进行电渗析结晶处理；当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量≤3wt％时，所述电渗析淡水进入低温结晶单元，进行低温结晶。

10.权利要求1-8中任意一项所述的方法或权利要求9所述的系统在混盐废水处理中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的混盐废水处理工艺中流程复杂，资源化处理程度较低的问题，提供一种处理混盐废水的方法、系统及应用，该方法工艺流程简单，能够同时获得两种盐产物，资源化程度高，且产物回收率和纯度较高。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种处理混盐废水的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对混盐废水进行纳滤处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；

(2)所述纳滤产水进行第一膜浓缩处理，得到第一产水和第一浓水；

(3)所述第一浓水与饱和盐溶液混合进行电渗析结晶，得到第一盐产物、系统浓排水和电渗析淡水；

(4)所述纳滤浓水进行第二膜浓缩处理，得到第二产水和第二浓水；

(5)所述第二浓水与可选地所述电渗析淡水进行低温结晶，得到第二盐产物和低温结晶母液，所述低温结晶母液返回至步骤(1)与混盐废水进行混合；

其中，当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量＞3wt％时，所述电渗析淡水返回步骤(3)进行电渗析结晶；

当所述电渗析淡水中第一盐产物的含量≤3wt％时，所述电渗析淡水进入步骤(5)，进行低温结晶。

本发明第二方面提供一种处理混盐废水的系统，其特征在于，所述系统包括：纳滤单元、第一膜浓缩单元、第二膜浓缩单元、电渗析结晶单元和低温结晶单元；

所述纳滤单元与第一膜浓缩单元和第二膜浓缩单元连接，用于对混废水进行纳滤处理，得到纳滤产水和纳滤浓水；

所述第一膜浓缩单元与所述电渗析结晶单元连接，用于对所述纳滤产水进行第一膜浓缩处理，得到第一产水和第一浓水；

所述电渗析结晶单元与所述低温结晶单元连接，用于对所述第一浓水进行电渗析结晶处理，得到第一盐产物、系统浓排水和电渗析淡水；

所述第二膜浓缩单元与所述低温结晶单元连接，用于对所述纳滤浓水进行第二膜浓缩处理，得到第二浓水和第二产水；

所述低温结晶单元与第二膜浓缩单元、电渗析结晶单元和纳滤单元连接，用于将所述电渗析淡水和/或第二浓水进行低温结晶处理，得到第二盐产物和低温结晶母液；所述低温结晶母液返回纳滤单元进行循环纳滤。

本发明第三方面提供一种上述方法或系统在混盐废水处理中的应用。

通过上述技术方案，本发明提供的处理混盐废水的方法、系统及应用获得以下有益效果：

本发明中，采用本发明提供的处理混盐废水的方法，降低了混盐废水处理的系统复杂度，提高了系统内溶解性盐的回收率。

本发明中，采用本发明提供的处理混盐废水的系统，对混盐废水的高效处理，能够在处理过程中得到工业产品，实现混盐废水的资源化处理，提高了系统的能量利用效率。

（发明人：杨雪;孙剑宇;刘捷;熊日华;何灿）