一种多源钠盐废水资源化利用的方法和系统与流程

发明领域本发明属于资源回收领域，具体涉及一种多源钠盐废水资源化利用的方法和系统。

背景技术：

1、随着工业发展，各类钠盐资源的产生与闲置矛盾日益突出：新能源材料生产、盐湖开发、印染废水处理等过程中，大量硫酸钠、氯化钠、碳酸氢钠等钠盐以副产物或浓水形式产出，缺乏高效资源化途径，造成严重资源浪费；同时，传统烧碱制造工艺（如氯碱工业）存在有毒气体排放、原料单一等问题，环保与可持续性不足。

2、现有技术中，已有利用钠盐和氨水通过电渗析制备氢氧化钠和铵盐的方案，但存在显著局限：其一，前处理采用 “碳酸钠除钙→氢氧化钠除镁→超滤除杂” 工艺，易产生化学废渣，超滤膜易污染堵塞，运维成本高；其二，电渗析膜堆水室顺序固定为 “钠盐水室→氢氧化钠水室→氨水水室→铵盐水室”，离子迁移路径不合理，反应效率与产物纯度提升受限；其三，产业链较短，仅能获得粗制氢氧化钠和混合铵盐，产物附加值低，未实现副产物与废水的资源化回用，资源利用率不足；其四，原料适配性较窄，难以覆盖复杂成分的多源工业副产钠盐，限制了工艺的推广应用。

3、为此，开发一种原料适配性广、环保性强、产物附加值高、产业链完整，且通过优化电渗析膜堆水室顺序提升反应效率的钠盐资源化利用工艺，实现 “原料-产品-副产物回用”的闭环循环，成为亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种多源钠盐资源化利用的氨水与高值铵盐联产工艺，通过优化电渗析膜堆水室顺序，突破现有技术产业链短、环保性不足、反应效率低的缺陷，实现多源钠盐的高效转化、高值产物联产及资源循环利用。

2、本发明具体采用如下技术方案实现：

3、一种多源钠盐废水资源化利用的方法，包括以下步骤：

4、s1: 将多源钠盐废水混合得到待处理废水；

5、s2: 将待处理废水依次通过螯合树脂、阴离子交换树脂进行除杂处理，得到除杂后废水；

6、s3: 采用多级电渗析膜堆将除杂后废水和氨水进行反应，得到粗氢氧化钠和铵盐。

7、优选的，所述多源钠盐废水包括新能源材料生产副产硫酸钠溶液、盐湖卤水、印染废水浓水、煤矿废水淡化浓水、盐碱地苦咸水淡化浓水中的至少一种；

8、优选的，多源钠盐废水钠浓度大于23g/l；ph为6.5~7.5。

9、可选的，所述螯合树脂选用氨基磷酸型螯合树脂，树脂柱径高比为1:2-1:3；通过螯合树脂过程中，控制进料温度小于80℃、溶液流速1-5bv/h，去除溶液中的钙离子、镁离子及重金属离子；

10、优选的，通过螯合树脂柱后溶液中钙镁离子总残留量不大于0.8mg/l，小分子有机物的去除率不小于92%。

11、可选的，阴离子交换树脂选用强碱阴离子树脂，树脂柱径高比为1:2-1:3；通过阴离子交换树脂过程中，控制温度小于60℃、溶液流速1-5bv/h。

12、优选的，所述多级电渗析膜堆从正极到负极依次设置以下水室：氨水水室、粗制氢氧化钠水室、精制盐水室、粗制铵盐水室、氨水水室，其中，相邻水室之间采用如下膜组件分隔：

13、氨水水室与粗制氢氧化钠水室之间采用阴离子交换膜；

14、精制盐水室与粗制氢氧化钠水室之间采用阳离子交换膜；

15、精制盐水室与粗制铵盐水室之间采用阴离子交换膜；

16、氨水水室与粗制铵盐水室之间采用阳离子交换膜；

17、优选的，所述阴离子交换膜其膜电阻≤5ωcm²，阳离子交换膜膜电阻≤4ωcm²；

18、优选的，在电极与两端水室之间填充硫酸钠与硫酸的混合保护液，其浓度为5-10%。

19、可选的，电渗析反应过程中，膜堆单元的电流密度为300-400 a/m²。

20、可选的，所述方法还包括：将s3反应后得到的粗制氢氧化钠通入吹氨塔，控制塔内温度为80-90℃，同时泵入氢氧化钙乳液进行反应后过滤，再通入氨基磷酸型螯合树脂进行处理，得到精制氢氧化钠。

21、可选的，所述方法还包括：将s3反应后得到的铵盐粗制液通入多效蒸发器浓缩至浓度30-40%，然后降温至10-15℃进行第一次结晶，过滤得到硫酸铵晶体；之后将母液升温至40-50℃，加入氯化铵晶种进行第二次结晶，过滤得到氯化铵晶体，两次结晶的母液返回蒸发器循环浓缩。

22、一种多源钠盐废水资源化利用的系统，包括：

23、搅拌混合器，将多源钠盐废水混合得到待处理废水；

24、除杂树脂装置，用于将待处理废水依次通过螯合树脂、阴离子交换树脂进行除杂处理，得到除杂后废水；

25、多级电渗析膜堆，用于对除杂后废水进行处理，得到粗氢氧化钠和铵盐。

26、可选的，还包括：

27、氢氧化钠精制装置，用于对粗制氢氧化钠进行精制处理，得到精制氢氧化钠；

28、铵盐精制装置，用于从铵盐粗制液中制备得到硫酸铵晶体和氯化铵晶体。

29、通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

30、本发明通过优化电渗析膜堆水室顺序，突破现有技术产业链短、环保性不足、反应效率低的缺陷，实现多源钠盐的高效转化、高值产物联产及资源循环利用。采用本发明的方法膜堆制碱能力 17.8kg/㎡d，硫酸钠转化率≥96%，氢氧化钠收率≥93%，铵盐总收率≥91%。

1.一种多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，所述多源钠盐废水包括新能源材料生产副产硫酸钠溶液、盐湖卤水、印染废水浓水、煤矿废水淡化浓水、盐碱地苦咸水淡化浓水中的至少一种；

3.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，所述螯合树脂选用氨基磷酸型螯合树脂，树脂柱径高比为1:2-1:3；通过螯合树脂过程中，控制进料温度小于80℃、溶液流速1-5bv/h，去除溶液中的钙离子、镁离子及重金属离子；

4.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，阴离子交换树脂选用强碱阴离子树脂，树脂柱径高比为1:2-1:3；通过阴离子交换树脂过程中，控制温度小于60℃、溶液流速1-5bv/h。

5.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，所述多级电渗析膜堆从正极到负极依次设置以下水室：氨水水室、粗制氢氧化钠水室、精制盐水室、粗制铵盐水室、氨水水室，其中，相邻水室之间采用如下膜组件分隔：

6.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，电渗析反应过程中，膜堆单元的电流密度为300-400 a/m²。

7.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，所述方法还包括：将s3反应后得到的粗制氢氧化钠通入吹氨塔，控制塔内温度为80-90℃，同时加入氢氧化钙乳液进行反应后过滤，滤液通入氨基磷酸型螯合树脂进行处理，得到精制氢氧化钠。

8.根据权利要求1所述的多源钠盐废水资源化利用的方法，其特征在于，所述方法还包括：将s3反应后得到的铵盐粗制液通入多效蒸发器浓缩至浓度30-40%，然后降温至10-15℃进行第一次结晶，过滤得到硫酸铵晶体；然后将母液升温至40-50℃，加入氯化铵晶种进行第二次结晶，过滤得到氯化铵晶体，两次结晶的母液返回蒸发器循环浓缩。

9.一种多源钠盐废水资源化利用的系统，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的多源钠盐废水资源化利用的系统，其特征在于，还包括：