[发明专利]一种高浓盐水深度浓缩的工艺

说明书

本发明涉及一种高浓盐水深度浓缩的工艺，基于KFRO膜装置实现。含盐废水从KFRO膜装置的进水侧进入，流经膜袋外侧，在机械压力下，水分子透过膜片进入到膜袋内侧收集在中心管，在KFRO膜装置的浓水侧得到浓缩盐水；高盐水从与含盐废水相对的方向进入到KFRO膜装置中心管，流经膜袋，稀盐水从膜KFRO膜装置中心管的另一端流出；稀盐水通过卷式膜装置浓缩后得到浓缩液与产水。含盐废水与高盐水采用逆流方式运行，高盐水来源可以采用上述KFRO装置的浓缩盐水或者卷式膜装置的浓缩液。本发明不需要70bar以上的高压，就可以将质量浓度5‑10％的浓盐水进一步提浓至20％，且运行能耗远远低于目前常见的工艺，使盐水浓缩实现突破式的节能，提供用户用得起的零排放技术。

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其是涉及一种高浓盐水深度浓缩的工艺。

背景技术

高浓盐水的盐含量高，并且含有有机物，如果直接排放到自然环境中，会严重破坏地上水和地下水的水质，同时会破坏土壤，造成土地酸碱度大幅提升，破坏地表植被生长。因此，选择合适的水处理方法，对高盐废水进行浓缩、回用和零排放处理，具有非常重要的现实意义。

高浓盐水零排放处理通常采用“预处理技术-减量化技术-蒸发结晶”的组合工艺。预处理技术主要是去除高浓盐水中的硬度、悬浮物、碱度、二氧化硅、有机物和胶体等杂质，以降低污染物在后续工艺中对设备的腐蚀和结垢堵塞等。减量化技术主要是对含盐废水进行浓缩，回收大量的水资源，减少后续浓液处理的处理量。经过减量化处理后，盐的质量浓度达到5％-10％，以及其他被浓缩的污染物，再采用蒸发结晶技术进行处理，以实现高浓盐水“零排放”要求。但是蒸发结晶设备材料强度要求高，蒸发结晶处理的能耗大，运行成本高，所以目前高浓盐水零排放工艺主要通过减量化技术中提高盐水浓缩倍数，减少蒸发结晶的水量，以减少高浓盐水零排放处理的成本。

目前常规高浓盐水的碱量化技术，主要采用反渗透、超高压反渗透(DTRO、STRO)和电渗析(ED)、多效蒸发等工艺。反渗透工艺一般作为初级浓缩，将盐水浓缩至质量浓度5-6％的含盐量，再进入深度浓缩工艺，反渗透作为初步浓缩，其投资成本和运行成本比较低。DTRO、STRO和ED及多效蒸发等装置，都可以对反渗透的浓水进一步浓缩，但普遍的投资成本和运行成本都很高。

反渗透技术是利用渗透膜两侧的压力差为动力，对浓溶液进行浓缩和淡化分离的一种水处理技术，其原理为利用反渗透膜片允许水分子自由通过，而将绝大部分的离子截留在浓水侧的特性，进行盐水的分离，制取淡水同时浓缩盐分。采用反渗透技术进行除盐处理时，外加机械压力必须大于膜两侧的渗透压差。常规反渗透膜浓缩工艺将盐水浓缩到80000mg/L以上时，膜两侧渗透压很高，必须施加70bar以上的外加压力才能克服膜两侧的渗透压，而目前常见的反渗透膜本身耐压的上限为80bar，因此无法进一步提浓盐水。

发明内容

鉴于现有技术的发展现状，本发明专利提出了一种高浓盐水深度浓缩的工艺，简称KFRO工艺。

一种高浓盐水深度浓缩的工艺，基于KFRO膜装置实现，

所述KFRO膜装置包括中心管与膜袋，所述膜袋螺旋缠绕在所述中心管上，所述膜袋内部通过中心管上的孔与中心管内部相通，所述KFRO膜装置设置两进两出4个接口，所述中心管一端为高盐水进口，另一端为稀盐水出口，KFRO膜装置的进水侧与稀盐水出口位于KFRO膜装置的同一侧，KFRO膜装置的浓水侧与高盐水进口位于KFRO膜装置的同一侧，

利用KFRO膜装置在膜袋外侧和内侧同时进入一定浓度的盐水，从而使膜袋两侧获得较低的渗透压差，实现较低压力下将浓盐水进一步提浓的目的。

具体而言，本发明的工艺可以在≤70bar的较低压力下，可将质量浓度5-10％的浓盐水进一步提浓至20％以上，且运行能耗远远低于目前的上述常见的工艺，使盐水浓缩实现突破式的节能，提供用户用得起的零排放技术。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：