[发明专利]一种正渗透膜分离处理稀土综合废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境工程废水处理技术领域，确切地说涉及一种稀土综合废水的处理方法。

背景技术

目前国内处理稀土综合废水主要是去除其中的特征污染物——氨氮。有化学沉淀法，减压蒸馏结晶法，吹脱汽提法，离子交换法，超滤—吹脱结合法，折点氯化法等。这些方法对去除稀土选冶废液中的氨氮各有优势，但都不能降低废水中的氯化钠含量。近年来，不少稀土企业改进了生产工艺，采用烧碱或纯碱进行皂化，也不再使用碳酸或碳酸铵盐而是改用碳酸钠作为生成稀土沉淀的试剂。如此一来，稀土综合废水中氨氮的浓度大大降低，而其中氯化钠的含量较高，通常监测到排污口废水中氯化钠的含量为25-45g/L。虽然《稀土工业污染物排放标准》中并未明确规定稀土选冶废液中盐浓度的排放标准，但由于稀土综合废水中的氯化钠浓度较，接近或超过海水中盐的浓度，长期直接排入水体和土壤中，会严重影响水质，并造成土壤的盐渍化。随着我国对环境问题的日渐关注以及对环境治理的持续重视，将来势必会在稀土选冶废液中排放标准中加入盐度排放限制一项。采用先进工艺减少含中高浓度氯化钠稀土综合废水的排放，甚至实现含中高浓度氯化钠稀土综合废水的零排放成为亟待解决的问题,也对保护生态自然环境具有重要的现实意义。

正渗透是近年来新兴的海水淡化处理工艺，它是一种不需外加压力做驱动力，而仅依靠渗透压驱动的膜分离过程。正渗透法在海水淡化工程中具有成本相对较低，出水水质优，出水效率高，正渗透驱动液可循环使用，膜污染情况相对较轻，能够持续长时间的运行而不需要清洗等优点。正渗透法在工业废水治理，浓盐水的浓缩及其中矿物质的回收过程中也有良好的运行效果。

目前尚未见用正渗透膜分离法处理含氯化钠稀土综合废水的文献报导。通过检索，也未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种正渗透膜分离处理稀土综合废水的方法，本方法能够使生产工艺过程中产生的含氯化钠废水得到浓缩，便于回收利用废水中的氯化钠，并实现了含氯化钠稀土综合废水的零排放。具有处理能耗较低，操作便捷可控，不产生环境污染的特点。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种正渗透膜分离处理稀土综合废水的方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将稀土综合废水进行预处理，使稀土综合废水澄清；

（2）以稀土综合废水为给料液，碳酸钠溶液为驱动液，利用正渗透膜分离法将稀土综合废水浓缩，驱动液得到稀释；在正渗透膜分离的过程中向驱动液一侧适量补加驱动溶质，使稀土综合废水得到持续浓缩；

（3）将稀释后的驱动液与稀土生产工艺富集后的氯化稀土富集液混合，生成稀土沉淀富集物以及含氯化钠的沉淀废液；

（4）浓缩后的稀土综合废水经过除杂后，用作氯盐电解原料或进行蒸发浓缩制取氯化钠晶体；

（5）将步骤（3）中生成的稀土沉淀富集物送入后续稀土生产工艺；

（6）将步骤（3）中获得的含氯化钠的沉淀废液与稀土萃取废水混合并预处理后作为给料液返回本处理工艺。

所述步骤（1）的稀土综合废水为含中高浓度氯化钠的稀土综合废水，氯化钠的浓度为25-45g/L。

所述步骤（1）和步骤（6）中的预处理具体是：油水分离，加碳酸钠中和废水并沉淀其中的钙、镁离子，混凝澄清废水，调节pH值至6-9，预处理温度为20-40℃，预处理后的稀土综合废水满足《稀土工业污染物排放标准》(GB26451-2011)现有企业执行标准。

所述步骤（2）中，碳酸钠的浓度为200-490g/L，正渗透膜分离法工艺运行时间为2-8h，浓缩后的稀土综合废水中氯化钠含量为120-240g/L,稀释后的碳酸钠驱动液中碳酸钠浓度为180-300g/L。

所述步骤（3）中，氯化稀土富集液中总稀土的浓度为210-260g/L，稀释后的驱动液与氯化稀土富集液的体积比为1-1.5:1，反应后沉淀废液中的氯化钠浓度为105-175g/L。

所述步骤（4）中，加入的除杂试剂为碳酸钠。以除去浓缩废水中浓度升高的钙、镁离子；

所述步骤（4）中，除杂后的浓缩稀土综合废水用作氯盐电解原料时，氯盐电解操作电压为6-24V，电解装置具有氢气，氯气和氨气的收集装置；用于蒸发结晶制备氯化钠晶体时，蒸发温度为98-103℃。

所述步骤（6）中，稀土萃取废水中氯化钠的含量为30-50g/L，混合后的给料液中氯化钠浓度为60-90g/L。