[发明专利]一种制盐方法和制盐系统

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体地，涉及一种制盐方法和制盐系统。

背景技术

随着环保要求的不断提升，水资源不足以及环境容量有限等矛盾日益凸显。在石油化工、煤化工、电力、钢铁以及海水淡化等生产过程中，会产生大量的含盐废水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，目前含盐废水一般使用以反渗透为主的膜法处理后回用，在一定程度上提高了水的使用效率。在要求零液体排放的场合，反渗透浓水被进一步采用蒸发结晶工艺，得到蒸馏水和固体杂盐。由于这些固体杂盐中通常含有有机物，并且遇水易于溶解，因此其安全处置问题得到广泛关注，同时处置成本高昂，已经成为企业的承重负担。

在这种背景下，如何在废水的零液体排放处理过程中，获得纯度较高的单一固体盐是一种有益的尝试。由于离子交换技术的广泛应用，废水中的多价阳离子可以比较容易地交换成钠离子，而自然水体中阴离子主要有氯离子和硫酸根离子组成，因此废水处理的浓缩废水中主要是硫酸钠和氯化钠的混合溶液，其它组分，如钾盐、硝酸盐等含量较少。

当前，工业上硫酸钠和氯化钠的分盐结晶广泛采用分步蒸发的方式进行。这种方法不仅投资大、能耗高，而且该过程操作区间有限，产品质量不稳定，整个过程的盐回收效率也较低。因此有必要提出一种改进的制盐工艺，不仅能够得到较高纯度的单一组分盐作为可出售的工业副产品，而且能降低过程的投资、运行成本并提高盐的回收率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种制盐方法和制盐系统，本发明的制盐方法能够制得高纯度的单一组分盐，且能够大幅降低投资和运行成本并提高盐的回收率。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种制盐方法，该方法包括：

(1)将含有二价阴离子盐和一价阴离子盐的含盐水进行纳滤分离处理，得到富一价阴离子盐的纳滤产水和二价阴离子盐被浓缩的纳滤浓水；

(2)将步骤(1)得到的纳滤浓水进行冷却处理，得到冷却后的纳滤浓水；

(3)将步骤(2)得到的冷却后的纳滤浓水进行结晶分离处理，得到结晶出水和结晶盐，将所述结晶出水分为两股，分别作为回流结晶出水回流至步骤(1)所述的纳滤分离处理和作为结晶浓水进行后续的变温蒸发结晶分离处理；

(4)将步骤(3)得到的结晶浓水和第二蒸发结晶回流浓水作为蒸发结晶进水进行变温蒸发结晶分离处理，所述变温蒸发结晶分离处理包括依次进行的第一蒸发结晶分离处理和第二蒸发结晶分离处理，用于通过控制蒸发温度得到二价阴离子盐、一价阴离子盐和第二蒸发结晶浓水，将所述第二蒸发结晶浓水分为两股，分别作为第二蒸发结晶回流浓水回流至所述变温蒸发结晶分离处理和作为系统浓水进行后处理；

其中，步骤(1)中，所述含有二价阴离子盐和一价阴离子盐的含盐水包括原料水和步骤(3)所述的回流结晶出水；且原料水中二价阴离子盐的质量百分含量X％<5％时，满足关系式R1<X/(5-X)，R1为结晶浓水与纳滤产水的体积流量比。

第二方面，本发明提供了一种制盐系统，该系统包括：纳滤分离单元、冷却单元、结晶分离单元、第一蒸发结晶分离单元和第二蒸发结晶分离单元，

所述纳滤分离单元用于将含有二价阴离子盐和一价阴离子盐的含盐水进行纳滤分离处理，得到富一价阴离子盐的纳滤产水和二价阴离子盐被浓缩的纳滤浓水；

所述冷却单元用于将来自所述纳滤分离单元的纳滤浓水进行冷却处理，得到冷却后的纳滤浓水；

所述结晶分离单元用于将来自所述冷却单元的纳滤浓水进行结晶分离处理，得到结晶出水和结晶盐，且所述结晶分离单元与所述纳滤分离单元相连用于将至少部分结晶出水回流至所述纳滤分离单元；

所述第一蒸发结晶分离单元用于将来自所述结晶分离单元的未回流至纳滤分离单元的部分结晶出水和来自所述第二蒸发结晶分离单元的第二蒸发结晶回流浓水作为蒸发结晶进水进行第一蒸发结晶分离处理，得到二价阴离子盐或者一价阴离子盐和第一蒸发结晶浓水；

所述第二蒸发结晶分离单元用于将来自所述第一蒸发结晶分离单元的第一蒸发结晶浓水进行第二蒸发结晶分离处理，得到一价阴离子盐或者二价阴离子盐和第二蒸发结晶浓水，且所述第二蒸发结晶分离单元与所述第一蒸发结晶分离单元相连用于将至少部分第二蒸发结晶浓水回流至所述第一蒸发结晶分离单元。