[实用新型]一种电渗析与反渗透集成转化法硫酸钠型废水处理的装置

说明书

本实用新型为一种电渗析与反渗透集成转化法硫酸钠型废水处理的装置。该装置的组成包括膜堆、极室水箱、第一浓室水箱C1、第二浓室水箱C2、第一淡室水箱D1和第二淡室水箱D2；其中，极室水箱与膜堆的阳极室入口相连，极室水箱中极液由膜堆的阳极室入口进入阳极室，由阳极室出口流出，再由阴极室入口流入阴极室，由阴极室出口流出回极室水箱；本实用新型可将低浓度低经济价值的硫酸钠废水转化并浓缩为高浓度高经济价值的硫酸钾溶液，在浓缩、分离的同时实现废水处理过程产品高值转化，极大的提升硫酸钠型工业废水处理的经济性。

技术领域

本实用新型涉及一种硫酸钠型工业废水的处理方法，更为具体的讲是一种采用置换法电渗析与反渗透集成转化法处理硫酸钠型工业废水的方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

随着工业的发展，工业废水的排放量日益增加。硫酸钠是自然水体和某些工业生产中重要的组成物质，因此排放的工业废水中存在大量硫酸钠。与其他类型的含盐废水类似，若处理不当会引起严重的环境污染。

传统的废水零排放处理方法是将上述废水进行浓缩结晶，获得淡水与结晶盐，如专利CN 109205866 A公开了一种无需加药软化预处理的高含盐工业废水电渗析浓缩系统及方法，其中就包括通过电渗析处理过滤后的废水，获得浓缩液，再将浓缩液结晶成盐。而对硫酸钠，其经济价值较低，对其销售和处置带来困难。如果能够将低价值的硫酸钠转化为具有更高价值的硫酸钾，处理废水的同时副产更高价值的产品，优势更明显。

目前合成硫酸钾的主要途径有：(1)曼海姆法：是将氯化钾和浓硫酸按一定比例放入反应炉，先在低温下进行放热反应，268℃后进行第二步反应，约600℃时反应完全，反应过程中产生副产物盐酸。如专利CN 108926965 A公开了一种曼海姆法生产硫酸钾的尾气分离的方法，利用浓硫酸将曼海姆炉中排出的尾气进行分离，这种方法工艺可靠，产物纯度高，但是由于反应过程中会用到强酸导致设备腐蚀，能耗也较大。(2)芒硝转化法：是将芒硝和氯化钾反应制取硫酸钾。先在25℃下反应生成钾芒硝，然后在60～100℃下，继续与氯化钾反应生成硫酸钾。如专利CN 107857282 A公开了一种芒硝制备硫酸钾的方法，这种方法工艺简单，耗能少，无污染。但由于钾离子和钠离子的分离不彻底，产物纯度低。(3)石膏转化法：这种方法是用硫酸钙和氯化钾进行反应，利用硫酸钾在氨的乙醇溶液中溶解度小而结晶析出的特点，低温反应生成产物，同时生成副产物氯化钙。如专利CN 104046380 A公开了一种石膏制备硫酸钾的方法，这种方法主要优点是原料易得，工艺简单易操作。但需要控制低温操作条件，并且副产物难处理。(4)硫酸铵转化法：这种方法主要原理是用硫酸铵和氯化钾进行反应，利用产物溶解度的不同，通过控制温度、溶液浓度和反应时间等条件，将硫酸钾和氯化铵分离。如专利CN 106629781 A就是采用的这种方法，这种方法比较节能环保，以一些化工产品的副产物硫酸铵为原料。但由于钾离子回收率低，造成产物纯度较低。专利一种制备硫酸钾的装置及方法CN105177619B中，该装置的主要组成为膜堆、第一电解液进样装置、第二电解液进样装置、第一盐溶液进样装置、第二盐溶液进样装置、第三盐溶液生成装置、第四盐溶液生成装置，是通过氯化钾和硫酸铵采用转化法电渗析技术来实现制备硫酸钾和氯化铵的；但该实用新型的工艺是间歇性的操作无法连续进行，无法达到更高的转化效果，产品更加稳定；其次，该实用新型中并没有解决转化完成之后低浓度原料如何处理，实际上在工业中是不可行的。

实用新型内容

本实用新型的目的为针对当前技术中存在的问题，提出了一种电渗析与反渗透集成转化法硫酸钠型废水处理的装置。该装置通过设置带有溢流的循环水箱并与膜堆各隔室相连，并配套流程，实现了整体工艺过程的连续操作，产品参数稳定，符合工业化生产要求；同时通过与反渗透集成，将电渗析过程产出的淡盐水进行浓缩重复利用，提高了原料的利用率。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种电渗析与反渗透集成转化法硫酸钠型废水处理的装置，该装置的组成包括膜堆、极室水箱、第一浓室水箱C1、第二浓室水箱C2、第一淡室水箱D1和第二淡室水箱D2；