[发明专利]一种含盐水反渗透处理方法

说明书

一种含盐水反渗透处理方法，属于水处理反渗透工艺领域。所述方法为：采用多介质过滤器、微滤、超滤中的一种或两种联用，控制出水SDI值＜5；对于多元酸，调节进料液pH使其满足pKa(I)‑0.5＜pH＜pKa(II)+0.5，其中，pKa(I)和pKa(II)分别为一级酸离解常数和二级酸离解常数；对于一元酸，调节进料液pH使其满足pH＜pKa+1；反渗透处理沿进水方向依次命名为ROsubgt;1/subgt;，ROsubgt;2/subgt;....ROsubgt;i/subgt;....ROsubgt;n/subgt;，对于1＜i≤n的反渗透处理单元，ROsubgt;i/subgt;的产水与ROsubgt;i‑1/subgt;的进水混合，送入ROsubgt;i‑1/subgt;进行处理，ROsubgt;i/subgt;浓水送入ROsubgt;i+1/subgt;进一步浓缩处理。本发明在和传统反渗透相同运行压力下，可以将中强酸盐或弱酸盐的酸根浓缩到更高的浓度。该浓缩方法可将中强酸盐或弱酸盐浓缩到更高的含盐量，可降低蒸发器的处理负荷，降低整体工程的投资和运行成本。

技术领域

本申请属于水处理反渗透工艺领域，具体涉及一种含盐水反渗透处理方法。

背景技术

目前，对含盐废水进行反渗透处理以便循环利用。随着对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。在化工、电力、钢铁、新能源等领域的生产活动会产生大量的含盐水。为了降低外排水量，提高水的使用效率，提升无机盐的资源化率，目前含盐水一般使用以反渗透为主的膜法处理后循环使用，在一定程度上提高了水的使用效率。中强酸盐或弱酸盐的酸根形态随pH值变化，影响反渗透的脱盐特性，目前反渗透浓缩工艺通常不调节弱酸根或中强酸根的形态直接进行处理或为了提升脱盐率而在较高的pH条件下运行。然而，由于渗透压与最高允许操作压力的限制传统的反渗透/纳滤处理工艺对含盐水的浓缩极限较低。由于纳滤是一种特殊的反渗透，且为业内从业人员熟知，因此后文所述反渗透也包含纳滤。

发明内容

中强酸盐或弱酸盐的酸根离子平衡受pH影响，当随着pH不断降低，中强酸和弱酸根得到氢离子，逐渐向不带电形态转变(如从CO₃^2-逐渐变为H₂CO₃)；而随pH逐渐升高，中强酸和弱酸根得到氢离子，逐渐向带电形态转变。对于多元弱酸，电离常数就分为一级、二级等等，对应写为pKa(I)、pKa(II)等等。对于一元酸，电离常数只有一级。物料液pH影响中强酸或弱酸的形态和带电特性，而带电特性对于反渗透工艺脱盐率存在一定影响。由于道南效应，反渗透对于二价及更高价离子的截留率通常较高，对一价离子或中性粒子的截留率相对较低。控制料液pH使溶液中的中强酸或弱酸向其一价形态转变，从而在反渗透膜分离过程中部分透过反渗透膜，降低膜两侧的渗透压差，因此可以在相同压力下，将料液浓缩至更高的浓度。

为保证反渗透工艺的浓缩效果以及产水水质，反渗透处理采用至少2段，沿进水方向依次命名为RO₁，RO₂....RO_i....RO_n。对于1＜i≤n的反渗透处理单元，RO_i的产水与RO_i-1的进水混合，送入RO_i-1进行处理，RO_i浓水送入RO_i+1进一步浓缩处理，RO_n浓水作为系统浓水收集。RO₁产水作为系统产水收集。各反渗透所装配的膜元件标准测试条件下的截留率(R)满足，R_i≥R_i+1。

通过调控料液pH使弱酸根或中强酸根主要以负一价形态存在，提升反渗透过程的透盐率，同时反渗透系统各单元膜元件的标准测试条件下的脱盐率沿进水方向逐渐降低进一步促进弱酸盐或中强酸盐透过反渗透膜，以降低膜两侧的渗透压差，进而在相同的操作压力下，本发明所述的方法可以将富含弱酸盐或中强酸盐的料液浓缩至更高的浓度。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：