專利名稱：納濾—反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種污水處理方法，尤其是是采用膜技術對冶金、化工等領域產生的硫酸鈉廢水進行處理，綜合回收硫酸鈉，產水回用的處理方法。
背景技術：
在冶金、化工企業生產過程中，由于酸堿中和導致離子的富集，往往產出大量含硫酸鈉的廢水，如回用則會造成設備結晶、影響產品質量等問題，很多情況企業采取直接排放的處理手段，造成了水資源的浪費，對環境也造成了污染和破壞，不利于貫徹執行國家節能減排的方針政策。據不完全統計，我國每年排放的含硫酸鈉污水達1. 2億噸，對處理含硫酸鈉廢水工藝的研究具有重要的現實意義。
對于硫酸鈉溶液的處理，目前主要方法是物理法和化學法，物理法中有冷凍結晶、 蒸發結晶。化學法有氯化鋇法、氯化鈣法、碳酸鋇法等方法。
冷凍結晶法冷凍結晶是利用硫酸鈉溶解度隨溫度的降低而降低，對硫酸鈉廢水進行自然冷凍或機械冷凍。自然冷凍法成本很低，機械冷凍法設備投資及運行成本都較高， 產品為十水硫酸鈉。此方法只適用于硫酸鈉濃度8%以上的廢液。
蒸發結晶法蒸發法采用熱能將硫酸鈉廢水中的水蒸發出來使廢液濃縮，結合結晶過程可回收廢液中的硫酸鈉，同時廢液蒸發產生的二次蒸汽可經過冷凝在工藝中回收利用。但蒸發結晶耗能很高，費用也很高，不適合低濃度的硫酸鈉廢水處理。
氯化鋇法氯化鋇法是使用氯化鋇將S042_以硫酸鋇的形式除去，適用于任何 SO42-含量去除要求。設備投資少，操作也較方便，但是運行費用較高，原料有毒，產生二次污染，細小的硫酸鋇難以沉降。
氯化鈣法氯化鈣法是將SO/—以石膏的形式去除，適用于10g/L以上SO/—質量濃度的鹽水。運行費用相對氯化鋇法要低，但需添加設備，操作較復雜，原料液中硫酸根質量濃度小于10g/L，無經濟性。
碳酸鋇法碳酸鋇法與氯化鋇法類似，也是將SO/—以硫酸鋇的形式除去，除鈣效果好，而且反應產物碳酸鈉可以降低精制純堿的加入量。缺點是反映時間較長，而且在硫酸鋇沉淀中含有一定比例的碳酸鋇，需要對沉淀進行處理后方可排放，操作復雜，并需要添加設備。
上述的各種處理硫酸鈉廢水的方法中，化學法都是將硫酸根去除而不能對硫酸鈉進行有效的回收利用，物理法則有操作復雜、設備投資和操作費用高的缺點。有的處理方法需加入化學試劑，容易對原水造成二次污染，同時，要求條件比較苛刻，處理過程相對復雜。發明內容
本發明的目的就是解決現有的硫酸鈉廢水處理技術的不足，提供一種無污染、操作方便、設備投資適中并且可綜合回收硫酸鈉，產水回用的納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的工藝。
本發明的目的是通過以下方式實現的
a、硫酸鈉廢水先進行預處理，經砂濾+中空纖維膜微濾后，使其水質達到SDI < 3， 余氯小于20mg/L,原液濃度500mg/L 6000mg/L, pH = 2 10 ；
b、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入一級或一級以上納濾膜堆，每一級納濾膜堆設有一段以上段乃至η段納濾膜堆；
C、經一級以上納濾的濃縮液經多效蒸發結晶，得無水硫酸鈉工業產品和冷凝水， 冷凝水回用；
d、經一級以上納濾的產水經高壓泵送入一級或一級以上反滲透膜堆，每一級反滲透膜堆設有一段以上段乃至η段反滲透膜堆；
e、納濾產水經一級以上反滲透膜堆的一段以上乃至η段反滲透膜堆后濃縮液返回到預處理后的硫酸鈉原液進行二次納濾，產水回用。
納濾膜堆設-至五級，每一級為一至十段；反滲透膜堆設-至五級，每一級為一至十段。
所述的多效蒸發結晶為1 6效。
本工藝原液濃度可以為500mg/L 6000mg/L，納濾與反滲透膜不限材質、種類，只要是納濾與反滲透膜即可，
有益效果納濾-反滲透膜法處理硫酸鈉廢水的特點與優勢①設備緊湊、占地小 ②對被處理物無形態和化學影響③連續過程，可實現自動化和無間歇運行④低能耗、無相變和溫度的變化⑤易于控制、操作簡單。與其他污染控制技術相比，本工藝的主要優點是可直接現場循環，硫酸鈉可在無化學或物理變化的情況下濃縮，使硫酸鈉可進一步回收利用， 有助于實現硫酸鈉廢水的零排放，而反滲透產水也可以作為工藝純水使用，可節省大量工藝用水。


附圖納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例作進一步的詳細說明
納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的工藝是通過以下順序和步驟實現的
a、硫酸鈉廢水先進行預處理，經砂濾+中空纖維膜微濾后，使其水質達到SDI < 3， 余氯小于20mg/L,原液濃度500mg/L 6000mg/L, pH = 2 10 ；
b、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入-至五級納濾膜堆，每一級納濾膜堆為一至十段；
C、經-至五級納濾的濃縮液經1 6效的多效蒸發結晶，得無水硫酸鈉工業產品和冷凝水，冷凝水回用；
d、經-至五級納濾的產水經高壓泵送入-至五級反滲透膜堆，每一級反滲透膜堆為一至十段；
e、納濾產水經-至五級反滲透膜堆的一至十段反滲透膜堆后濃縮液返回到預處理后的硫酸鈉原液進行二次納濾，反滲透產水回用。
實施例1
硫酸鈉廢水濃度為500mg/L，流量為9600t/d，pH = 8. 2，要求濃縮到7%，產水TDS 小于20ppmo
a、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入納濾膜堆，根據原水性質采用五級十段；
b、硫酸鈉廢水經五級十段納濾膜堆處理后，濃縮液直接進行四效蒸發結晶，得工業無水硫酸鈉合格產品和冷凝水，冷凝水回用；
C、納濾產水經高壓泵增壓后，送入反滲透膜堆；
d、反滲透濃縮液進入納濾原液，進行循環處理；
e、根據工藝用水標準采用一級六段反滲透膜處理，使最終產水達到標準要求。
實施例2
硫酸鈉濃度為3000mg/L，流量為M50t/d，pH值9. 8。要求硫酸鈉濃度濃縮到8%， 產水TDS小于40ppm。
a、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入納濾膜堆，根據原水性質采用三級五段；
b、硫酸鈉廢水經三級五段納濾膜堆處理后，濃縮液直接進行三效蒸發結晶，得工業無水硫酸鈉合格產品和冷凝水，冷凝水回用；
C、納濾產水經高壓泵增壓后，送入反滲透膜堆；
d、反滲透濃縮液進入納濾原液，進行循環處理；
e、根據排放或工藝用水標準采用三級五段反滲透膜處理，使最終產水達到標準要求。
實施例3
硫酸鈉廢水濃度為5000mg/L，流量為8000t/d，pH值6. 8。要求濃縮到8. 5%，產水TDS小于50ppm。
a、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入納濾膜堆，根據原水性質采用二級十段；
b、硫酸鈉廢水經二級十段納濾膜堆處理后，濃縮液直接進行三效蒸發結晶，得工業無水硫酸鈉合格產品和冷凝水，冷凝水回用；
C、納濾產水經高壓泵增壓后，送入反滲透膜堆；
d、反滲透濃縮液進入納濾原液，進行循環處理；
e、根據工藝用水標準設置采用五級七段反滲透膜處理，使最終產水達到標準要求。
權利要求
1.一種用納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的方法，其特征在于，包括以下順序和步驟a、硫酸鈉廢水先進行預處理，經砂濾+中空纖維膜微濾后，使其水質達到SDI< 3，余氯小于 20mg/L,原液濃度 500mg/L 6000mg/L, pH = 2 10 ；b、將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入一級或一級以上納濾膜堆，每一級納濾膜堆設有一段以上段乃至η段納濾膜堆；C、經一級以上納濾的濃縮液經多效蒸發結晶，得無水硫酸鈉工業產品和冷凝水，冷凝水回用；d、經一級以上納濾的產水經高壓泵送入一級或一級以上反滲透膜堆，每一級反滲透膜堆設有一段以上段乃至η段反滲透膜堆；e、納濾產水經一級以上反滲透膜堆的一段以上乃至η段反滲透膜堆后濃縮液返回到預處理后的硫酸鈉原液進行二次納濾，產水回用。
2.按照權利要求1所述的用納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的方法，其特征在于， 納濾膜堆設-至五級，每一級為一至十段；反滲透膜堆設-至五級，每一級為一至十段。
3.按照權利要求1所述的用納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的方法，其特征在于， 所述的多效蒸發結晶為1 6效。
全文摘要
本發明涉及一種納濾-反滲透組合膜處理硫酸鈉廢水的工藝。是將預處理后的硫酸鈉廢水經高壓泵送入納濾膜堆，經納濾后的濃縮液經多效蒸發結晶，得無水硫酸鈉產品和冷凝水，冷凝水回用；經納濾后的產水經高壓泵送入反滲透膜堆，經反滲透膜堆后的濃縮液返回到預處理后的硫酸鈉原液進行二次納濾，反滲透產水回用。本發明與其他污染控制技術相比具有設備緊湊、占地小，對被處理物無形態和化學影響，連續過程，可實現自動化和無間歇運行、低能耗、無相變和溫度的變化、易于控制、操作簡單。本工藝可直接現場循環，硫酸鈉在無化學和物理變化情況下濃縮后蒸發結晶并回收利用，實現硫酸鈉廢水的零排放，而反滲透產水作為工藝純水使用，節省大量工藝用水。
文檔編號C02F1/44GK102491452SQ201110366259
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者劉丹丹, 劉力勇, 孟慶偉, 張英偉, 曲海翠, 李韌, 王學哲, 項允叢, 馬忠誠 申請人:吉林吉恩鎳業股份有限公司, 吉林昊融技術開發有限公司