含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法
含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種污水處理方法，尤其涉及一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法。
背景技術
[0002] 污水處理是一種為使污水達到再次使用的水質要求而對其進行凈化的過程。工業污水中含有很高的鹽分包括硫酸鈉和氯化鈉，這些鹽分的存在妨礙著污水中其它雜質的去除，不利于水的凈化。其中于1980年12月30日授權公告的美國專利US4，242，312公開了在分離鋯和鉿的工藝中從含有硫酸鹽的氯化鈉溶液除去硫酸鈉的方法，此方法中運用到丙酮、乙醇、甲醇等多種有機試劑，雖然將硫酸鈉與氯化鈉分離開來，并且硫酸鈉的純度達到99.9%，但是引入的有機試劑不僅對進一步純化工業污水有影響，而且污染了環境。
發明內容
[0003] 鑒于現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其能有效分離污水中的硫酸鈉與氯化鈉。
[0004] 本發明的另一 目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其能環保無污染。
[0005] 本發明的再一目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其能得到工業級別的無水硫酸鈉。
[0006] 本發明的再一目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其能得到工業級別的氯化鈉。
[0007] 本發明的又一目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其能從污水可獲得更純凈的水。
[0008] 本發明的還一目的在于提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，其處理后的污水可以回用。
[0009] 為了實現本發明的目的，本發明提供一種含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，包括步驟:準備用于處理的污水作為原水；將原水進行納濾處理，以產生納濾處理濃水和納濾處理產水；以及將納濾處理濃水進行蒸發結晶，以獲得無水硫酸鈉；其中，納濾處理的納濾膜為有機卷式復合納濾膜，納濾處理的工藝條件為:溫度為5~40°C、壓力為15~30bar、原水的pH值為2~11 ;將納濾處理濃水進行蒸發結晶以獲得無水硫酸鈉的工藝條件為:常壓，蒸發溫度為120~150°C，待析出規定量無水硫酸鈉固體時，降溫至50~55°C恒溫一定時間，之后即行過濾，以獲得無水硫酸鈉。
[0010] 優選地，根據本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法還可包括步驟:對納濾處理產水進行反滲透處理，以獲得反滲透處理濃水和反滲透處理產水；將反滲透處理產水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。
[0011] 優選地，根據本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法還可包括步驟:對納濾處理產水進行二次納濾處理，以獲得二次納濾處理濃水和二次納濾處理產水；當二次納濾處理濃水的氯離子濃度小于規定值時，將二次納濾處理濃水進行蒸發結晶，以獲得無水硫酸鈉；當二次納濾處理濃水的氯離子濃度不小于規定值時，二次納濾處理濃水加入到下一批原水中，以與下一批原水一起進行再次納濾處理。
[0012] 優選地，根據本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法還可包括步驟:對二次納濾處理產水進行反滲透處理，以獲得反滲透處理濃水和反滲透處理產水，將反滲透處理濃水進行蒸發結晶，以獲得氯化鈉；將反滲透處理產水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。
[0013] 優選地，在根據本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法中，當污水的鹽分濃度不高于規定濃度時，污水作為原水，直接進行納濾處理；當污水的鹽分濃度高于規定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據納濾處理設備的產水出口是否流出產水來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設備的產水出口流出產水停止加水，納濾處理繼續進行，當納濾處理設備的產水出口不再流出產水時再對原水加水，反復進行，當達到所需稀釋倍數之后，依據納濾處理設備的產水出口的產水流出的量來確定停止納濾處理；其中所加的水為自來水或反滲透產水。
[0014] 可替代地，在根據本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法中，當污水的鹽分濃度高于規定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據納濾處理設備的產水出口的產水流出速度來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設備的產水出口的產水流出速度達到規定產水流出速度時停止加水，納濾處理繼續進行，當納濾處理設備的產水出口的產水流出速度未達到規定產水流出速度時再對原水加水，反復進行；當達到所需稀釋倍數之后，依據納濾處理設備的產水出口的產水流出的量來確定停止納濾處理；其中所加的水為自來水或反 滲透產水。
[0015] 本發明的有益效果如下。
[0016] 本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法能有效分離污水中的硫酸鈉與氯化鈉。
[0017] 本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法環保無污染。
[0018] 本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法能得到工業級別的無水硫酸鈉，可重復利用無水硫酸鈉。
[0019] 本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法能得到工業級別的氯化鈉，可重復利用氯化鈉。
[0020] 本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法能從污水可獲得更純凈的水，作為稀釋用水，不僅可以用于本處理方法中的原水的稀釋用水，從而降低成本，而且也可作為其他用途使用。
附圖說明
[0021] 圖1是根據本發明的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法的一個流程圖；
[0022] 圖2是根據本發明的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法的另一流程圖。
具體實施方式[0023] 下面結合附圖來說明根據本發明的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法。
[0024] 如圖1所示，根據本發明的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法包括步驟:準備用于處理的污水作為原水；將原水進行納濾處理，以產生納濾處理濃水和納濾處理產水。由此，有效實現了將污水中的硫酸鈉與氯化鈉進行分離。優選地，納濾處理的工藝條件為:溫度為5~40°C、壓力為15~30bar、原水的pH值為2~11。更優選地，納濾處理的工藝條件為:溫度為28~34°C、壓力為30bar、原水的pH值為10~11。優選地，納濾膜為有機卷式復合納濾膜。例如采用商購的SMN-130、SMN-131納濾膜。
[0025] 如圖1所示，為了獲得工業級別的無水硫酸鈉，本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，還可包括步驟:將納濾處理濃水進行蒸發結晶，以獲得無水硫酸鈉。優選地，蒸發結晶處理獲得無水硫酸鈉的工藝優選為:常壓，蒸發溫度為120~150°C，待析出規定量無水硫酸鈉固體時，降溫至50~55°C恒溫一定時間，之后即行過濾，即可獲得工業級別的無水硫酸鈉。恒溫一定時間，可以由本領域技術人員依據實際需要確定。更優選地，蒸發溫度為130°C。在蒸發結晶處理時可以依據實際情況確定是否需要加以攪拌。[0026] 如圖1所示，本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，在圖1所示的對原水進行納濾處理獲得納濾處理產水之后，還可包括步驟:對納濾處理產水進行反滲透處理，以獲得反滲透處理濃水和反滲透處理產水；將反滲透處理產水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。由此實現了對污水的凈化，節約新水的用量。優選地，反滲透的工藝條件為:溫度為5~40°C，壓力為15~25bar。更優選地，反滲透的工藝條件為:溫度為27~34°C，壓力為20bar。優選地，反滲透膜可為有機卷式復合反滲透膜。例如采用商購的SMR-142反滲透膜。
[0027] 如圖2所示，本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法，在圖1所示的對原水進行納濾處理獲得納濾處理產水之后，還可包括步驟:對納濾處理產水進行二次納濾處理，以獲得二次納濾處理濃水和二次納濾處理產水。由此實現硫酸鈉和氯化鈉的進一步分離。優選地，二次納濾處理的工藝條件為:溫度為5~40°C、壓力為15~30bar、原水的pH值為2~11。更優選地，二次納濾處理的工藝條件為:溫度為28~34°C、壓力為25bar、原水的PH值為10~11。優選地，納濾膜為有機卷式復合納濾膜。例如采用商購的SMN-130、SMN-131納濾膜。
[0028] 優選地，如圖2所示，本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法還可包括步驟:當二次納濾處理濃水的氯離子濃度小于規定值時，對二次納濾處理濃水進行蒸發結晶，以獲得無水硫酸鈉；當二次納濾處理濃水的氯離子濃度不小于規定值時，二次納濾處理濃水加入到下一批原水中，以與下一批原水一起進行再次納濾處理。優選地，所述規定值為lOOppm。優選地，蒸發結晶處理獲得無水硫酸鈉的工藝優選為:常壓，蒸發溫度為120~150°C，待析出規定量無水硫酸鈉固體時，降溫至50~55°C恒溫一定時間，之后即行過濾，即可獲得工業級別的無水硫酸鈉。恒溫一定時間，可以由本領域技術人員依據實際需要確定。更優選地，蒸發溫度為135°C。在蒸發結晶處理時可以依據實際情況確定是否需要加以攪拌。
[0029] 優選地，如圖2所示，本發明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法還可包括步驟:對二次納濾處理產水進行反滲透處理，以獲得反滲透處理濃水和反滲透處理產水；將反滲透處理濃水進行蒸發結晶，以獲得氯化鈉；將反滲透處理產水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。優選地，反滲透的工藝條件為:溫度為5~40°C，壓力為15~25bar。優選地，反滲透膜可為有機卷式復合反滲透膜。更優選地，反滲透的工藝條件為:溫度為27~34°C，壓力為20bar。例如采用商購的SMR-142反滲透膜。更優選地，優選地，蒸發結晶處理獲得氯化鈉的工藝為:常壓，蒸發溫度為120~150°C，待析出規定量氯化鈉固體時即行過濾，即獲得工業級別的氯化鈉。更優選地，蒸發溫度為135°C。在蒸發結晶處理時可以依據實際情況確定是否需要加以攪拌。
[0030]優選地，前面所有方式中:當污水的鹽分濃度不高于規定濃度時，污水作為原水，直接進行納濾處理；當污水的鹽分濃度高于規定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據納濾處理設備的產水出口是否流出產水來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設備的產水出口流出產水停止加水,納濾處理繼續進行，當納濾處理設備的產水出口不再流出產水時再對原水加水，反復進行；當達到所需稀釋倍數之后，依據納濾處理設備的產水出口的產水的量來確定停止納濾處理，其中所加的水為所加的水為自來水或反滲透產水。例如，停止納濾處理可以依據納濾處理設備的產水出口的產水流出表現為成滴流出，即可停止。但是，本領域技術人員可以依據實際情況來確定合適的停止納濾處理所依據的參數，而不限于本發明給出的具體值或方式。
[0031] 可替代地，前面所有方式中:當污水的鹽分濃度高于規定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時,依據納濾處理設備的產水出口的產水流出速度來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設備的產水出口的產水流出速度達到規定產水流出速度時停止加水，納濾處理繼續進行，當納濾處理設備的產水出口的產水流出速度未達到規定產水流出速度時再對原水加水，反復進行；當達到所需稀釋倍數之后，依據納濾處理設備的產水出口的產水流出的量來確定停止納濾處理；其中所加的水為自來水或反滲透產水。例如，所述規定產水流出速度為100ml/90s。例如停止納濾處理可以依據納濾處理設備的產水出口的產水流出表現為成滴流出，即可停止。但是，本領域技術人員可以依據實際情況來確定合適的規定產水流出速度以及停止納濾處理所依據的參數，而不限于本發明給出的具體值或方式。
[0032] 稀釋用水為圖1所示的反滲透處理產水、圖2所示的反滲透處理產水。所需稀釋倍數優選3倍。當然，稀釋原水所采用的水也可以為自來水或純水，本領域技術人員可視實際處理過程來選定。
[0033] 接下來給出本發明的實施例。
[0034] 表1-2列舉了按照圖1所示的工藝流程進行了含硫酸鈉和氯化鈉的四個批次污水的處理。
[0035] 其中，四個批次的污水的條件列在表1中。其中，各批次的污水經過:準備用于處理的污水作為原水、對原水進行納濾處理、對納濾處理濃水進行蒸發結晶處理、對納濾處理產水進行反滲透處理。對于無水硫酸鈉的蒸發結晶處理的工藝條件為:常壓，蒸發溫度為120~150°C，待析出規定量無水硫酸鈉固體時，降溫至50~55°C恒溫2h，之后即行過濾。其中，稀釋過程采用納濾設備產水出口是否流出產水進行判斷。停止納濾處理可以依據納濾處理設備的產水出口的產水流出表現為成滴流出，即可停止。
[0036] 在表1和表2中，四個批次分別用A、B、H、J來表7]^,各批次下代表原水、納濾處理濃水、納濾處理產水、反滲透濃水、反滲透濃水分別用數字1-5來表示。NF代表納濾，RO代表反滲透。Al —原水、BI 一原水、Hl 一原水、Jl 一原水分別代表4個批次未處理的污水；A2-NF濃、B2-NF濃、H2-NF濃、J2-NF濃對應四個批次的納濾處理濃水；A3_NF產、B3-NF產、H3-NF產、J3-NF產對應四個批次的納濾處理產水；A4_R0濃、B4-R0濃、H4-R0濃、J4-R0濃對應四個批次的反滲透濃水；A5-R0產、B5-R0產、H5-R0產、J5-R0產對應四個批次的反滲透產水；NF截留率、RO截留率分別代表納濾處理的截留率、反滲透處理的截留率。
[0037] 表1四個實施例的工藝參數
[0038]
[0039] 表2四個實施例不同階段產物的參數
[0040]
[0041] 從表1中結果來看，納濾處理的截留率均在97%以上，反滲透處理的截留率在87%以上，很好地完成了硫酸鈉與氯化鈉的分離。從反滲透產水的結果看，四個批次的污水處理后的硫酸鈉與氯化鈉含量非常低，而且PH值得到了很好的調整。
[0042] 表3-4列舉了按照圖2所示的工藝流程進行了含硫酸鈉和氯化鈉的另四個批次污水的處理。
[0043] 在所述另外四個批次污水的處理中，各批次的污水經過如下處理:準備用于處理的污水作為原水、對原水進行納濾處理、對納濾處理濃水進行蒸發結晶處理而獲得無水硫酸鈉、對納濾處理產水進行二次納濾處理、對二次納濾處理濃水的氯離子濃度小于規定值時對二次納濾處理濃水蒸發結晶而獲得無水硫酸鈉、對二次納濾處理濃水的氯離子濃度不小于規定值時二次納濾處理濃水加入到下一批原水中以與下一批原水進行再次納濾處理、對二次納濾處理產水反滲透處理、對反滲透濃水蒸發結晶獲得氯化鈉，將反滲透處理產水作為稀釋用水。其中，其中，稀釋過程采用納濾設備產水出口是否流出產水進行判斷。停止納濾處理可以依據納濾處理設備的產水出口的產水流出表現為成滴流出，即可停止。
[0044] 其中，對于無水硫酸鈉的蒸發結晶處理的工藝為:常壓，蒸發溫度為135°C，待析出規定量無水硫酸鈉固體時，降溫至50~55°C恒溫2h，之后即行過濾。對于氯化鈉的蒸發結晶處理的工藝為:常壓，蒸發溫度為135°C，待析出規定量氯化鈉固體時即行過濾。
[0045] 四個批次分別用A、B、H、J來表示，各批次下代表原水、納濾處理濃水、納濾處理產水、二次納濾處理濃水、二次納濾處理產水、反滲透濃水、反滲透濃水分別用數字1-7來表示。NF代表納濾，RO代表反滲透。具體地，Al —原水、BI —原水、Hl —原水、Jl 一原水分別代表4個批次未處理的污水；A2-NF濃、B2-NF濃、H2-NF濃、J2-NF濃對應四個批次的納濾處理濃水；A3-NF產、B3-NF產、H3-NF產、J3-NF產對應四個批次的納濾處理產水；A4_NF濃、B4-NF濃、H4-NF濃、J4-NF濃對應四個批次的二次納濾處理濃水；A5_NF產、B5-NF產、H5-NF產、J5-NF產對應四個批次的二次納濾處理產水；A6_R0濃、B6-R0濃、H6-R0濃、J6-R0濃對應四個批次的反滲透濃水；A7-R0產、B7-R0產、H7-R0產、J7-R0產對應四個批次的反滲透產水；NF截留率、RO截留率分別代表整個納濾處理的截留率、反滲透處理的截留率。
[0046] 表3另外四個實施例的工藝參數
[0047]
[0048] 表4另外四個實施例不同階段產物的參數
[0049]
