[发明专利]基于级联浓缩共晶冷冻从多组分废水分离单盐与水的方法

说明书

本发明涉及盐回收处理技术领域，具体为一种基于级联浓缩共晶冷冻从多组分废水分离单盐与水的方法，将废水流输送至结晶器A中，结晶器A降温出现冰并析出盐，将剩余盐水进入结晶器B，冰用去离子水洗涤，洗涤废水进入结晶器B，析出的盐通过抽滤得到硫酸钠固体，抽滤完的盐水也进入结晶器B；结晶器B中的盐水维持温度析出硫酸钙晶体，对其抽滤，抽滤废水和结晶器B剩余盐水进入结晶器C；结晶器C冷冻后出现冰并析出盐，冰用去离子水洗涤，析出的盐通过抽滤得到氯化钠晶体，洗涤水、抽滤废水和结晶器C剩余盐水再次进入结晶器C二次冷冻。本发明方法流程简单、节能环保、不会造成二次污染、减少废水体积、获得多种单独的纯盐。

技术领域

本发明涉及盐回收处理技术领域，特别是涉及一种从多组分废水分离单盐与水的方法。

背景技术

目前，诸多行业(尤其是采矿业)面临的最重要的环境问题之一是高盐卤水的处理。减少这些高盐卤水的主要工艺包括在蒸发池中处理盐水或使用蒸发结晶处理盐水。如蒸发中常使用的三效蒸发结晶系统，它被广泛运用于废水蒸发和液体的蒸发结晶过程中。蒸发是现代化工单元操作之一，即用加热的方法使溶液中的部分溶剂汽化并去除，以提高溶液的浓度，或为溶质析出创造条件。三效蒸发结晶系统一般会采用连续进料、连续出料的生产方式，需要处理的工业废水、高盐废水由一效向二效、三效依次流动，废水不断被蒸发，废水中的盐分浓度越来越高，当废水中的盐分超过饱和状态时，水中盐分就会不断地析出，进入结晶系统的蒸发结晶室下部分的集盐室。由于存在潜在的地下水污染问题，因此，在蒸发池中处理盐水对环境不可避免会产生负面影响，而且蒸发结晶由于需要消耗大量能源，因此成本高昂。另外，虽然以上两种工艺都可以减少盐水的体积，但最终获得的盐会被其他盐污染，这使得盐的分离难度很大。此外，目前这些盐水处理方法只能提供短期解决方案，无常保证长期可持续的应用。

CN106630349A公开了一种含盐废水中盐的分离及结晶资源化工艺及其专用设备，首先通过纳滤将含盐废水中的氯化钠与硫酸钠分离开来，纳滤产水通过氧化、蒸发结晶、干燥得到氯化钠产品，纳滤浓水先通过冷冻结晶得到十水硫酸钠晶体，然后再通过盐熔大颗粒结晶将十水硫酸钠晶体转化为大颗粒无水硫酸钠产品。该方案虽然避免了单一的冷冻结晶过程中盐产品粒度细、脱水困难、结块的难题，降低了杂盐产量，节省了大量杂盐作为固废处理的成本，但是该方案仍存在运行维护费用大，膜成本较高，纳滤膜堵塞污染问题，无法达到回收物质的条件下回收水资源的问题。

CN109354241A公开了一种富含难降解有机物的工业高盐废水零排放处理系统，包括依次相连通的废水池、过滤预处理机构、电渗析浓缩分离机构、脱盐液池、高级氧化机构、反渗透膜浓缩机构以及纳滤膜浓缩机构，所述电渗析浓缩分离机构还与浓缩液池相连，所述浓缩液池与结晶制盐机构相连通；所述纳滤膜浓缩机构的出水端分别连接至过滤预处理机构和难降解有机物浓液池。当处理富含难降解有机物的工业高盐废水时，采用本发明的处理方法和工艺路线可以减缓有机物污堵问题，延长化学清洗周期，进而延长膜的使用寿命，保证分盐结晶系统的正常运行和硫酸钠及氯化钠结晶盐纯度，减少母液排放量，但是该方案膜污依然是不可避免的难点，离子的污染问题导致通量持续下降，使得从盐水中回收物质的效率下降；电极材料的腐蚀问题严重，难以循环使用。最后剩余母液焚烧，需预处理去除硬度、胶体、悬浮物、溶解硅等影响电渗析浓缩和后续结晶盐纯度的杂质，运行成本高的问题。

因此，开发一种全新的盐回收处理的方法，获得纯的单盐，并有效避免传统处理工艺中出现的环境问题，不仅对于生产纯水而且对于生产纯盐来说都是极其必要的。而且，获得的纯的单盐可以用于后续生产，这将带来非常可观的经济回报。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种基于级联浓缩共晶冷冻从多组分废水分离单盐与水的方法，流程简单、节能环保、不会造成二次污染、减少了废水体积，并可以获得多种单独的纯盐。