含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法
含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种污水处理方法，尤其涉及一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法。
背景技术
[0002] 污水处理是一种为使污水达到再次使用的水质要求而对其进行净化的过程。工业污水中含有很高的盐分包括硫酸钠和氯化钠，这些盐分的存在妨碍着污水中其它杂质的去除，不利于水的净化。其中于1980年12月30日授权公告的美国专利US4，242，312公开了在分离锆和铪的工艺中从含有硫酸盐的氯化钠溶液除去硫酸钠的方法，此方法中运用到丙酮、乙醇、甲醇等多种有机试剂，虽然将硫酸钠与氯化钠分离开来，并且硫酸钠的纯度达到99.9%，但是引入的有机试剂不仅对进一步纯化工业污水有影响，而且污染了环境。
发明内容
[0003] 鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其能有效分离污水中的硫酸钠与氯化钠。
[0004] 本发明的另一 目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其能环保无污染。
[0005] 本发明的再一目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其能得到工业级别的无水硫酸钠。
[0006] 本发明的再一目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其能得到工业级别的氯化钠。
[0007] 本发明的又一目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其能从污水可获得更纯净的水。
[0008] 本发明的还一目的在于提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，其处理后的污水可以回用。
[0009] 为了实现本发明的目的，本发明提供一种含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，包括步骤:准备用于处理的污水作为原水；将原水进行纳滤处理，以产生纳滤处理浓水和纳滤处理产水；以及将纳滤处理浓水进行蒸发结晶，以获得无水硫酸钠；其中，纳滤处理的纳滤膜为有机卷式复合纳滤膜，纳滤处理的工艺条件为:温度为5~40°C、压力为15~30bar、原水的pH值为2~11 ;将纳滤处理浓水进行蒸发结晶以获得无水硫酸钠的工艺条件为:常压，蒸发温度为120~150°C，待析出规定量无水硫酸钠固体时，降温至50~55°C恒温一定时间，之后即行过滤，以获得无水硫酸钠。
[0010] 优选地，根据本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法还可包括步骤:对纳滤处理产水进行反渗透处理，以获得反渗透处理浓水和反渗透处理产水；将反渗透处理产水用作将原水进行纳滤处理时的稀释用水。
[0011] 优选地，根据本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法还可包括步骤:对纳滤处理产水进行二次纳滤处理，以获得二次纳滤处理浓水和二次纳滤处理产水；当二次纳滤处理浓水的氯离子浓度小于规定值时，将二次纳滤处理浓水进行蒸发结晶，以获得无水硫酸钠；当二次纳滤处理浓水的氯离子浓度不小于规定值时，二次纳滤处理浓水加入到下一批原水中，以与下一批原水一起进行再次纳滤处理。
[0012] 优选地，根据本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法还可包括步骤:对二次纳滤处理产水进行反渗透处理，以获得反渗透处理浓水和反渗透处理产水，将反渗透处理浓水进行蒸发结晶，以获得氯化钠；将反渗透处理产水用作将原水进行纳滤处理时的稀释用水。
[0013] 优选地，在根据本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法中，当污水的盐分浓度不高于规定浓度时，污水作为原水，直接进行纳滤处理；当污水的盐分浓度高于规定浓度时，在对原水进行纳滤处理的同时，依据纳滤处理设备的产水出口是否流出产水来确定对原水逐步加水稀释，直至稀释至纳滤处理设备的产水出口流出产水停止加水，纳滤处理继续进行，当纳滤处理设备的产水出口不再流出产水时再对原水加水，反复进行，当达到所需稀释倍数之后，依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出的量来确定停止纳滤处理；其中所加的水为自来水或反渗透产水。
[0014] 可替代地，在根据本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法中，当污水的盐分浓度高于规定浓度时，在对原水进行纳滤处理的同时，依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度来确定对原水逐步加水稀释，直至稀释至纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度达到规定产水流出速度时停止加水，纳滤处理继续进行，当纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度未达到规定产水流出速度时再对原水加水，反复进行；当达到所需稀释倍数之后，依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出的量来确定停止纳滤处理；其中所加的水为自来水或反 渗透产水。
[0015] 本发明的有益效果如下。
[0016] 本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法能有效分离污水中的硫酸钠与氯化钠。
[0017] 本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法环保无污染。
[0018] 本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法能得到工业级别的无水硫酸钠，可重复利用无水硫酸钠。
[0019] 本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法能得到工业级别的氯化钠，可重复利用氯化钠。
[0020] 本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法能从污水可获得更纯净的水，作为稀释用水，不仅可以用于本处理方法中的原水的稀释用水，从而降低成本，而且也可作为其他用途使用。
附图说明
[0021] 图1是根据本发明的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法的一个流程图；
[0022] 图2是根据本发明的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法的另一流程图。
具体实施方式[0023] 下面结合附图来说明根据本发明的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法。
[0024] 如图1所示，根据本发明的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法包括步骤:准备用于处理的污水作为原水；将原水进行纳滤处理，以产生纳滤处理浓水和纳滤处理产水。由此，有效实现了将污水中的硫酸钠与氯化钠进行分离。优选地，纳滤处理的工艺条件为:温度为5~40°C、压力为15~30bar、原水的pH值为2~11。更优选地，纳滤处理的工艺条件为:温度为28~34°C、压力为30bar、原水的pH值为10~11。优选地，纳滤膜为有机卷式复合纳滤膜。例如采用商购的SMN-130、SMN-131纳滤膜。
[0025] 如图1所示，为了获得工业级别的无水硫酸钠，本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，还可包括步骤:将纳滤处理浓水进行蒸发结晶，以获得无水硫酸钠。优选地，蒸发结晶处理获得无水硫酸钠的工艺优选为:常压，蒸发温度为120~150°C，待析出规定量无水硫酸钠固体时，降温至50~55°C恒温一定时间，之后即行过滤，即可获得工业级别的无水硫酸钠。恒温一定时间，可以由本领域技术人员依据实际需要确定。更优选地，蒸发温度为130°C。在蒸发结晶处理时可以依据实际情况确定是否需要加以搅拌。[0026] 如图1所示，本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，在图1所示的对原水进行纳滤处理获得纳滤处理产水之后，还可包括步骤:对纳滤处理产水进行反渗透处理，以获得反渗透处理浓水和反渗透处理产水；将反渗透处理产水用作将原水进行纳滤处理时的稀释用水。由此实现了对污水的净化，节约新水的用量。优选地，反渗透的工艺条件为:温度为5~40°C，压力为15~25bar。更优选地，反渗透的工艺条件为:温度为27~34°C，压力为20bar。优选地，反渗透膜可为有机卷式复合反渗透膜。例如采用商购的SMR-142反渗透膜。
[0027] 如图2所示，本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法，在图1所示的对原水进行纳滤处理获得纳滤处理产水之后，还可包括步骤:对纳滤处理产水进行二次纳滤处理，以获得二次纳滤处理浓水和二次纳滤处理产水。由此实现硫酸钠和氯化钠的进一步分离。优选地，二次纳滤处理的工艺条件为:温度为5~40°C、压力为15~30bar、原水的pH值为2~11。更优选地，二次纳滤处理的工艺条件为:温度为28~34°C、压力为25bar、原水的PH值为10~11。优选地，纳滤膜为有机卷式复合纳滤膜。例如采用商购的SMN-130、SMN-131纳滤膜。
[0028] 优选地，如图2所示，本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法还可包括步骤:当二次纳滤处理浓水的氯离子浓度小于规定值时，对二次纳滤处理浓水进行蒸发结晶，以获得无水硫酸钠；当二次纳滤处理浓水的氯离子浓度不小于规定值时，二次纳滤处理浓水加入到下一批原水中，以与下一批原水一起进行再次纳滤处理。优选地，所述规定值为lOOppm。优选地，蒸发结晶处理获得无水硫酸钠的工艺优选为:常压，蒸发温度为120~150°C，待析出规定量无水硫酸钠固体时，降温至50~55°C恒温一定时间，之后即行过滤，即可获得工业级别的无水硫酸钠。恒温一定时间，可以由本领域技术人员依据实际需要确定。更优选地，蒸发温度为135°C。在蒸发结晶处理时可以依据实际情况确定是否需要加以搅拌。
[0029] 优选地，如图2所示，本发明所述的含硫酸钠与氯化钠的污水的处理方法还可包括步骤:对二次纳滤处理产水进行反渗透处理，以获得反渗透处理浓水和反渗透处理产水；将反渗透处理浓水进行蒸发结晶，以获得氯化钠；将反渗透处理产水用作将原水进行纳滤处理时的稀释用水。优选地，反渗透的工艺条件为:温度为5~40°C，压力为15~25bar。优选地，反渗透膜可为有机卷式复合反渗透膜。更优选地，反渗透的工艺条件为:温度为27~34°C，压力为20bar。例如采用商购的SMR-142反渗透膜。更优选地，优选地，蒸发结晶处理获得氯化钠的工艺为:常压，蒸发温度为120~150°C，待析出规定量氯化钠固体时即行过滤，即获得工业级别的氯化钠。更优选地，蒸发温度为135°C。在蒸发结晶处理时可以依据实际情况确定是否需要加以搅拌。
[0030]优选地，前面所有方式中:当污水的盐分浓度不高于规定浓度时，污水作为原水，直接进行纳滤处理；当污水的盐分浓度高于规定浓度时，在对原水进行纳滤处理的同时，依据纳滤处理设备的产水出口是否流出产水来确定对原水逐步加水稀释，直至稀释至纳滤处理设备的产水出口流出产水停止加水,纳滤处理继续进行，当纳滤处理设备的产水出口不再流出产水时再对原水加水，反复进行；当达到所需稀释倍数之后，依据纳滤处理设备的产水出口的产水的量来确定停止纳滤处理，其中所加的水为所加的水为自来水或反渗透产水。例如，停止纳滤处理可以依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出表现为成滴流出，即可停止。但是，本领域技术人员可以依据实际情况来确定合适的停止纳滤处理所依据的参数，而不限于本发明给出的具体值或方式。
[0031] 可替代地，前面所有方式中:当污水的盐分浓度高于规定浓度时，在对原水进行纳滤处理的同时,依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度来确定对原水逐步加水稀释，直至稀释至纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度达到规定产水流出速度时停止加水，纳滤处理继续进行，当纳滤处理设备的产水出口的产水流出速度未达到规定产水流出速度时再对原水加水，反复进行；当达到所需稀释倍数之后，依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出的量来确定停止纳滤处理；其中所加的水为自来水或反渗透产水。例如，所述规定产水流出速度为100ml/90s。例如停止纳滤处理可以依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出表现为成滴流出，即可停止。但是，本领域技术人员可以依据实际情况来确定合适的规定产水流出速度以及停止纳滤处理所依据的参数，而不限于本发明给出的具体值或方式。
[0032] 稀释用水为图1所示的反渗透处理产水、图2所示的反渗透处理产水。所需稀释倍数优选3倍。当然，稀释原水所采用的水也可以为自来水或纯水，本领域技术人员可视实际处理过程来选定。
[0033] 接下来给出本发明的实施例。
[0034] 表1-2列举了按照图1所示的工艺流程进行了含硫酸钠和氯化钠的四个批次污水的处理。
[0035] 其中，四个批次的污水的条件列在表1中。其中，各批次的污水经过:准备用于处理的污水作为原水、对原水进行纳滤处理、对纳滤处理浓水进行蒸发结晶处理、对纳滤处理产水进行反渗透处理。对于无水硫酸钠的蒸发结晶处理的工艺条件为:常压，蒸发温度为120~150°C，待析出规定量无水硫酸钠固体时，降温至50~55°C恒温2h，之后即行过滤。其中，稀释过程采用纳滤设备产水出口是否流出产水进行判断。停止纳滤处理可以依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出表现为成滴流出，即可停止。
[0036] 在表1和表2中，四个批次分别用A、B、H、J来表7]^,各批次下代表原水、纳滤处理浓水、纳滤处理产水、反渗透浓水、反渗透浓水分别用数字1-5来表示。NF代表纳滤，RO代表反渗透。Al —原水、BI 一原水、Hl 一原水、Jl 一原水分别代表4个批次未处理的污水；A2-NF浓、B2-NF浓、H2-NF浓、J2-NF浓对应四个批次的纳滤处理浓水；A3_NF产、B3-NF产、H3-NF产、J3-NF产对应四个批次的纳滤处理产水；A4_R0浓、B4-R0浓、H4-R0浓、J4-R0浓对应四个批次的反渗透浓水；A5-R0产、B5-R0产、H5-R0产、J5-R0产对应四个批次的反渗透产水；NF截留率、RO截留率分别代表纳滤处理的截留率、反渗透处理的截留率。
[0037] 表1四个实施例的工艺参数
[0038]
[0039] 表2四个实施例不同阶段产物的参数
[0040]
[0041] 从表1中结果来看，纳滤处理的截留率均在97%以上，反渗透处理的截留率在87%以上，很好地完成了硫酸钠与氯化钠的分离。从反渗透产水的结果看，四个批次的污水处理后的硫酸钠与氯化钠含量非常低，而且PH值得到了很好的调整。
[0042] 表3-4列举了按照图2所示的工艺流程进行了含硫酸钠和氯化钠的另四个批次污水的处理。
[0043] 在所述另外四个批次污水的处理中，各批次的污水经过如下处理:准备用于处理的污水作为原水、对原水进行纳滤处理、对纳滤处理浓水进行蒸发结晶处理而获得无水硫酸钠、对纳滤处理产水进行二次纳滤处理、对二次纳滤处理浓水的氯离子浓度小于规定值时对二次纳滤处理浓水蒸发结晶而获得无水硫酸钠、对二次纳滤处理浓水的氯离子浓度不小于规定值时二次纳滤处理浓水加入到下一批原水中以与下一批原水进行再次纳滤处理、对二次纳滤处理产水反渗透处理、对反渗透浓水蒸发结晶获得氯化钠，将反渗透处理产水作为稀释用水。其中，其中，稀释过程采用纳滤设备产水出口是否流出产水进行判断。停止纳滤处理可以依据纳滤处理设备的产水出口的产水流出表现为成滴流出，即可停止。
[0044] 其中，对于无水硫酸钠的蒸发结晶处理的工艺为:常压，蒸发温度为135°C，待析出规定量无水硫酸钠固体时，降温至50~55°C恒温2h，之后即行过滤。对于氯化钠的蒸发结晶处理的工艺为:常压，蒸发温度为135°C，待析出规定量氯化钠固体时即行过滤。
[0045] 四个批次分别用A、B、H、J来表示，各批次下代表原水、纳滤处理浓水、纳滤处理产水、二次纳滤处理浓水、二次纳滤处理产水、反渗透浓水、反渗透浓水分别用数字1-7来表示。NF代表纳滤，RO代表反渗透。具体地，Al —原水、BI —原水、Hl —原水、Jl 一原水分别代表4个批次未处理的污水；A2-NF浓、B2-NF浓、H2-NF浓、J2-NF浓对应四个批次的纳滤处理浓水；A3-NF产、B3-NF产、H3-NF产、J3-NF产对应四个批次的纳滤处理产水；A4_NF浓、B4-NF浓、H4-NF浓、J4-NF浓对应四个批次的二次纳滤处理浓水；A5_NF产、B5-NF产、H5-NF产、J5-NF产对应四个批次的二次纳滤处理产水；A6_R0浓、B6-R0浓、H6-R0浓、J6-R0浓对应四个批次的反渗透浓水；A7-R0产、B7-R0产、H7-R0产、J7-R0产对应四个批次的反渗透产水；NF截留率、RO截留率分别代表整个纳滤处理的截留率、反渗透处理的截留率。
[0046] 表3另外四个实施例的工艺参数
[0047]
[0048] 表4另外四个实施例不同阶段产物的参数
[0049]
