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(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)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(shù)
[0002] 污水處理是一種為使污水達到再次使用的水質(zhì)要求而對其進行凈化的過程。工業(yè)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(zhì)的去除，不利于水的凈化。其中于1980年12月30日授權(quán)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(yè)污水有影響，而且污染了環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容
[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)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(fā)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(huán)保無污染。
[0005] 本發(fā)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(yè)級別的無水硫酸鈉。
[0006] 本發(fā)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(yè)級別的氯化鈉。
[0007] 本發(fā)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(fā)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(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)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(zhǔn)備用于處理的污水作為原水；將原水進行納濾處理，以產(chǎn)生納濾處理濃水和納濾處理產(chǎn)水；以及將納濾處理濃水進行蒸發(fā)結(jié)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(fù)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(fā)結(jié)晶以獲得無水硫酸鈉的工藝條件為:常壓，蒸發(fā)溫度為120~150°C，待析出規(guī)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(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)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(chǎn)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(chǎn)水；將反滲透處理產(chǎn)水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。
[0011] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)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(chǎn)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(chǎn)水；當(dāng)二次納濾處理濃水的氯離子濃度小于規(guī)定值時，將二次納濾處理濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶，以獲得無水硫酸鈉；當(dāng)二次納濾處理濃水的氯離子濃度不小于規(guī)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(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)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(chǎn)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(chǎn)水，將反滲透處理濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶，以獲得氯化鈉；將反滲透處理產(chǎn)水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。
[0013] 優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法中，當(dāng)污水的鹽分濃度不高于規(guī)定濃度時，污水作為原水，直接進行納濾處理；當(dāng)污水的鹽分濃度高于規(guī)定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口是否流出產(chǎn)水來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口流出產(chǎn)水停止加水，納濾處理繼續(xù)進行，當(dāng)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口不再流出產(chǎn)水時再對原水加水，反復(fù)進行，當(dāng)達到所需稀釋倍數(shù)之后，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(chǎn)水。
[0014] 可替代地，在根據(jù)本發(fā)明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法中，當(dāng)污水的鹽分濃度高于規(guī)定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出速度達到規(guī)定產(chǎn)水流出速度時停止加水，納濾處理繼續(xù)進行，當(dāng)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出速度未達到規(guī)定產(chǎn)水流出速度時再對原水加水，反復(fù)進行；當(dāng)達到所需稀釋倍數(shù)之后，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(chǎn)水。
[0015] 本發(fā)明的有益效果如下。
[0016] 本發(fā)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(fā)明所述的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法環(huán)保無污染。
[0018] 本發(fā)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(yè)級別的無水硫酸鈉，可重復(fù)利用無水硫酸鈉。
[0019] 本發(fā)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(yè)級別的氯化鈉，可重復(fù)利用氯化鈉。
[0020] 本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)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(jié)合附圖來說明根據(jù)本發(fā)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(jù)本發(fā)明的含硫酸鈉與氯化鈉的污水的處理方法包括步驟:準(zhǔn)備用于處理的污水作為原水；將原水進行納濾處理，以產(chǎn)生納濾處理濃水和納濾處理產(chǎn)水。由此，有效實現(xiàn)了將污水中的硫酸鈉與氯化鈉進行分離。優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，納濾膜為有機卷式復(fù)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(yè)級別的無水硫酸鈉，本發(fā)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(fā)結(jié)晶，以獲得無水硫酸鈉。優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶處理獲得無水硫酸鈉的工藝優(yōu)選為:常壓，蒸發(fā)溫度為120~150°C，待析出規(guī)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(yè)級別的無水硫酸鈉。恒溫一定時間，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)實際需要確定。更優(yōu)選地，蒸發(fā)溫度為130°C。在蒸發(fā)結(jié)晶處理時可以依據(jù)實際情況確定是否需要加以攪拌。[0026] 如圖1所示，本發(fā)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(chǎn)水之后，還可包括步驟:對納濾處理產(chǎn)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(chǎn)水；將反滲透處理產(chǎn)水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。由此實現(xiàn)了對污水的凈化，節(jié)約新水的用量。優(yōu)選地，反滲透的工藝條件為:溫度為5~40°C，壓力為15~25bar。更優(yōu)選地，反滲透的工藝條件為:溫度為27~34°C，壓力為20bar。優(yōu)選地，反滲透膜可為有機卷式復(fù)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(fā)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(chǎn)水之后，還可包括步驟:對納濾處理產(chǎn)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(chǎn)水。由此實現(xiàn)硫酸鈉和氯化鈉的進一步分離。優(yōu)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(yōu)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(yōu)選地，納濾膜為有機卷式復(fù)合納濾膜。例如采用商購的SMN-130、SMN-131納濾膜。
[0028] 優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)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(dāng)二次納濾處理濃水的氯離子濃度小于規(guī)定值時，對二次納濾處理濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶，以獲得無水硫酸鈉；當(dāng)二次納濾處理濃水的氯離子濃度不小于規(guī)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(yōu)選地，所述規(guī)定值為lOOppm。優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶處理獲得無水硫酸鈉的工藝優(yōu)選為:常壓，蒸發(fā)溫度為120~150°C，待析出規(guī)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(yè)級別的無水硫酸鈉。恒溫一定時間，可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)實際需要確定。更優(yōu)選地，蒸發(fā)溫度為135°C。在蒸發(fā)結(jié)晶處理時可以依據(jù)實際情況確定是否需要加以攪拌。
[0029] 優(yōu)選地，如圖2所示，本發(fā)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(chǎn)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(chǎn)水；將反滲透處理濃水進行蒸發(fā)結(jié)晶，以獲得氯化鈉；將反滲透處理產(chǎn)水用作將原水進行納濾處理時的稀釋用水。優(yōu)選地，反滲透的工藝條件為:溫度為5~40°C，壓力為15~25bar。優(yōu)選地，反滲透膜可為有機卷式復(fù)合反滲透膜。更優(yōu)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(yōu)選地，優(yōu)選地，蒸發(fā)結(jié)晶處理獲得氯化鈉的工藝為:常壓，蒸發(fā)溫度為120~150°C，待析出規(guī)定量氯化鈉固體時即行過濾，即獲得工業(yè)級別的氯化鈉。更優(yōu)選地，蒸發(fā)溫度為135°C。在蒸發(fā)結(jié)晶處理時可以依據(jù)實際情況確定是否需要加以攪拌。
[0030]優(yōu)選地，前面所有方式中:當(dāng)污水的鹽分濃度不高于規(guī)定濃度時，污水作為原水，直接進行納濾處理；當(dāng)污水的鹽分濃度高于規(guī)定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口是否流出產(chǎn)水來確定對原水逐步加水稀釋，直至稀釋至納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口流出產(chǎn)水停止加水,納濾處理繼續(xù)進行，當(dāng)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口不再流出產(chǎn)水時再對原水加水，反復(fù)進行；當(dāng)達到所需稀釋倍數(shù)之后，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(chǎn)水。例如，停止納濾處理可以依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出表現(xiàn)為成滴流出，即可停止。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)實際情況來確定合適的停止納濾處理所依據(jù)的參數(shù)，而不限于本發(fā)明給出的具體值或方式。
[0031] 可替代地，前面所有方式中:當(dāng)污水的鹽分濃度高于規(guī)定濃度時，在對原水進行納濾處理的同時,依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出速度達到規(guī)定產(chǎn)水流出速度時停止加水，納濾處理繼續(xù)進行，當(dāng)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出速度未達到規(guī)定產(chǎn)水流出速度時再對原水加水，反復(fù)進行；當(dāng)達到所需稀釋倍數(shù)之后，依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)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(chǎn)水。例如，所述規(guī)定產(chǎn)水流出速度為100ml/90s。例如停止納濾處理可以依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出表現(xiàn)為成滴流出，即可停止。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以依據(jù)實際情況來確定合適的規(guī)定產(chǎn)水流出速度以及停止納濾處理所依據(jù)的參數(shù)，而不限于本發(fā)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(chǎn)水、圖2所示的反滲透處理產(chǎn)水。所需稀釋倍數(shù)優(yōu)選3倍。當(dāng)然，稀釋原水所采用的水也可以為自來水或純水，本領(lǐng)域技術(shù)人員可視實際處理過程來選定。
[0033] 接下來給出本發(fā)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(jīng)過:準(zhǔn)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(fā)結(jié)晶處理、對納濾處理產(chǎn)水進行反滲透處理。對于無水硫酸鈉的蒸發(fā)結(jié)晶處理的工藝條件為:常壓，蒸發(fā)溫度為120~150°C，待析出規(guī)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(shè)備產(chǎn)水出口是否流出產(chǎn)水進行判斷。停止納濾處理可以依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出表現(xiàn)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(chǎn)水、反滲透濃水、反滲透濃水分別用數(shù)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(yīng)四個批次的納濾處理濃水；A3_NF產(chǎn)、B3-NF產(chǎn)、H3-NF產(chǎn)、J3-NF產(chǎn)對應(yīng)四個批次的納濾處理產(chǎn)水；A4_R0濃、B4-R0濃、H4-R0濃、J4-R0濃對應(yīng)四個批次的反滲透濃水；A5-R0產(chǎn)、B5-R0產(chǎn)、H5-R0產(chǎn)、J5-R0產(chǎn)對應(yīng)四個批次的反滲透產(chǎn)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(shù)
[0038]
[0039] 表2四個實施例不同階段產(chǎn)物的參數(shù)
[0040]
[0041] 從表1中結(jié)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(chǎn)水的結(jié)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(diào)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(jīng)過如下處理:準(zhǔn)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(fā)結(jié)晶處理而獲得無水硫酸鈉、對納濾處理產(chǎn)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(guī)定值時對二次納濾處理濃水蒸發(fā)結(jié)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(guī)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(chǎn)水反滲透處理、對反滲透濃水蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鈉，將反滲透處理產(chǎn)水作為稀釋用水。其中，其中，稀釋過程采用納濾設(shè)備產(chǎn)水出口是否流出產(chǎn)水進行判斷。停止納濾處理可以依據(jù)納濾處理設(shè)備的產(chǎn)水出口的產(chǎn)水流出表現(xiàn)為成滴流出，即可停止。
[0044] 其中，對于無水硫酸鈉的蒸發(fā)結(jié)晶處理的工藝為:常壓，蒸發(fā)溫度為135°C，待析出規(guī)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(fā)結(jié)晶處理的工藝為:常壓，蒸發(fā)溫度為135°C，待析出規(guī)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(chǎn)水、二次納濾處理濃水、二次納濾處理產(chǎn)水、反滲透濃水、反滲透濃水分別用數(shù)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(yīng)四個批次的納濾處理濃水；A3-NF產(chǎn)、B3-NF產(chǎn)、H3-NF產(chǎn)、J3-NF產(chǎn)對應(yīng)四個批次的納濾處理產(chǎn)水；A4_NF濃、B4-NF濃、H4-NF濃、J4-NF濃對應(yīng)四個批次的二次納濾處理濃水；A5_NF產(chǎn)、B5-NF產(chǎn)、H5-NF產(chǎn)、J5-NF產(chǎn)對應(yīng)四個批次的二次納濾處理產(chǎn)水；A6_R0濃、B6-R0濃、H6-R0濃、J6-R0濃對應(yīng)四個批次的反滲透濃水；A7-R0產(chǎn)、B7-R0產(chǎn)、H7-R0產(chǎn)、J7-R0產(chǎn)對應(yīng)四個批次的反滲透產(chǎn)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(shù)
[0047]
[0048] 表4另外四個實施例不同階段產(chǎn)物的參數(shù)
[0049]
