[发明专利]一种多级膜结晶综合处理含盐废水的系统

权利要求书

1.一种多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：根据含盐废水中各溶质的溶解度不同，含盐废水的各溶质被膜蒸馏相继浓缩至过饱和状态，在膜蒸馏器内溶质开始结晶前，送至结晶釜内诱导结晶，上清液再依次进入次级膜蒸馏器和下一级结晶器内进行循环浓缩结晶，如此循环，具体包括以下步骤：

（1）预处理：过化学沉淀、混凝、调pH和微滤、超滤、纳滤、反渗透中的一种或多种技术去除废水中的污染物，污染物包括硬度离子、悬浮物、重金属离子、有机物，以保障后续系统膜蒸馏器的进水水质；

（2）初级膜蒸馏：将步骤（1）的产水送至初级膜蒸馏器进行浓缩，含盐废水被浓缩至过饱和状态，得到浓缩液和渗透液；

（3）初级结晶：将步骤（2）得到的浓缩液在膜组件里的溶质还未结晶前送至初级结晶釜，通过向初级结晶釜中浓缩料液加入相应的晶种或采用降温冷却，诱导初级结晶釜中浓缩料液中过饱和的溶质结晶析出，打开离心机，离心分离结晶体与料液，结晶体从初级结晶釜底部引出进行干燥打包并回收，同时得到上清液；

（4）膜过滤反应：将步骤（3）的上清液回流至膜过滤反应器，去除上清液中的颗粒物；

（5）二级膜蒸馏：将步骤（4）处理后的产水送入到二级膜蒸馏器，步骤（4）产水被浓缩至溶质过饱和状态，得到浓缩液和渗透液；

（6）二级结晶：在步骤（5）的二级膜蒸馏器内的溶质结晶前，将步骤（5）的浓缩液送入二级结晶釜，通过向结晶釜添加晶种或采用降温冷却，诱导浓缩液在二级结晶釜快速结晶析出，打开离心机，离心分离结晶体与料液，结晶体从二级结晶釜底部引出进行干燥打包并回收，同时得到上清液；

（7）膜过滤反应：将骤（6）的上清液回流至膜过滤反应器，去除上清液中的颗粒物；

（8）将步骤（7）产水送至二级膜蒸馏器，重复步骤（5）到步骤（7）过程。

2.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述膜蒸馏器配置采用减压膜蒸馏、直接接触式膜蒸馏、气隙式膜蒸馏、气扫式膜蒸馏的一种或多种，组件采用平板式、卷式或中空纤维式。

3.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述膜蒸馏器均由多组膜蒸馏组件串联或并联组成，采用的疏水微孔膜是聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯或聚丙烯，及其改性制得的疏水性材料。

4.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述膜蒸馏器采用的热源包括太阳能、工厂废热、废水余热。

5.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述膜蒸馏器均配置潜热换热系统，通过膜蒸馏水蒸气将膜蒸馏器的料液预热。

6.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述膜过滤反应器包括微滤、超滤、纳滤等的一种或几种。

7.据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述步骤所有膜蒸馏膜组件及膜过滤反应器的清洗水回流至预处理。

8.据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述步骤膜蒸馏的水蒸气经潜热换热系统后，均作工业用水回用。

9.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：上述步骤（2）和步骤（5）中过饱和状态，指含盐废水中一种或多种溶质被浓缩至过饱和状态。

10.根据权利要求1所述的多级膜结晶综合处理含盐废水的系统，其特征在于：根据含盐废水的水质特性，多级结晶釜通过投加晶种或降温冷却诱导含盐废水中各盐分分级结晶，得到精分结晶产品。