本发明专利技术利用萃取液直接与目标盐水接触，从盐水中提取水分，形成浓盐水以及可能的沉淀、和稀释的萃取液。大大降低淡水产水中的钙离子含量，这样的淡水可以进一步高效低成本反渗透脱盐成为真正的淡水。整个过程也不需要加入传统的软化剂来清除钙离子，节省了成本。同时，把一价盐和二价盐分开处理，也可能产生额外的盐产品收入。另外，所需换热器的能源则可采用低成本的来自生产中废热。而这些优势都可以降低废水脱盐的成本。本发明专利技术适用于工业含硫酸盐的废水的浓缩处理如印染厂的硫酸盐废水，也适用于含有一价盐和二价盐的混合废水，除了将二价盐浓缩外，也可以将部分一价盐在淡水产水流出，从而与二价盐分开，如电厂脱硫废水等等。
【技术实现步骤摘要】
一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置及方法
本专利技术涉及环保技术及水处理领域的水脱盐处理技术，尤其涉及一种利用有机水溶液从盐水中提取水并利用增加盐水的浓度以及同离子效应去除盐的方法，具体涉及一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置及方法。
技术介绍
在水处理过程中经常涉及到需要将水中的大量盐分去除掉如将盐水浓缩，以减少排放或者回收再利用的目的比如工业废水处理、海水淡化等。通常采用的办法有蒸发法，反渗透法，化学沉淀，以及电渗析。蒸发法的原理主要在于将含盐溶液加热至沸点利用气泵，或者低温下利用真空，或者低温下利用低湿度的载气，将水逐步以水蒸气的形式带出。水蒸气再在另外一个容器内低温凝结成水。过程中损失的蒸发热可以在一定程度上通过热交换在冷凝过程中回收，减少过程中的耗能。一般的蒸发法包括多效蒸发，机械蒸发，闪蒸等。蒸发过程一般需要热源，或者耗电作为能源的补充。当以热作为热源时，相对耗能较高。当以电作为能源时，能耗有所降低，但能源的价格显著升高，相对成本也比较高。蒸发的优势在于对水里的盐度不太敏感，尤其比较容易的处理高盐度的水比如海水，而对于低盐量的水蒸发法则并不适宜。反渗透是通过压力使水通过过滤膜，部分的盐因为过滤膜的选择性无法通过，而达到脱盐的目的。该方法要求压力一定要高于入水的渗透压。当水的含盐量增加，导致渗透压过高时，反渗透无法继续。反渗透无法处理高盐水且反渗透几乎除去了水中的所有离子成分。除此以外，过滤膜比较容易发生污堵，频繁更换过滤膜，和大量的防污堵前处理都导致反渗透的成本增加。反渗透在耗能上比蒸发方式要低的多。沉淀法就是通过加入化学试剂将溶液里面的盐变成沉淀析出，或者置换成容易处理的盐。化学沉淀是否可行决定于水中盐的化学成分，非常具有局限性，而且可沉淀的盐和加药量成正比，去除的盐越多，加药量越高，加上过多的固体废物，导致成本无法负担。离子交换是通过离子交换树脂，把水中的盐置换成氢离子，氢氧根离子，或者其他容易处理的金属离子和酸根离子。离子交换只能处理比较低盐度的水，且在脱除重金属离子方面，离子交换树脂能够较好的表现。电渗析的方法是通过两端加电压，使水中阴阳离子向相反方向移动，达到盐和水分离的效果。跟反渗透相似，该过程仅仅使用电作为能源，但在耗能上和出水质量上不如反渗透。因为使用离子交换膜，个别技术还需要离子交换树脂，所以该过程也有污堵现象。视水中的化学成分和转化率，电渗析跟反渗透一样需要前处理。一般跟反渗透类似，无法处理太高盐度。与反渗透不同的是该过程不需要压力。在盐水浓缩过程中，盐的浓度逐渐增大，里面的某些成分会超过溶解度而沉淀出来，损害浓缩设备，降低浓缩效率。有时盐水中的沉淀成分是硫酸钙或者碳酸钙，一般是先采用化学软化的方式除钙再去浓缩，这个过程需要添加药剂。当水中的镁含量很高的时候，也会消耗药剂，导致软化的成本过高。离子交换是一种把多价离子交换为一价离子的软化过程，这个过程会去除钙，镁以及其他高价离子。当交换树脂饱和后，需要高浓度的一价离子水来再生，一来增加了处理成本，二来也会产生额外的高盐废水。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供一种可从含高价阴离子盐，比如硫酸盐的水体中提取水，使盐水高度浓缩并可能沉淀去除，同时利用同离子效应除去水体中的低溶解度阳离子，比如钙，达到软化水效果的系统装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术的一种利用有机水溶液从盐水中提取水的系统装置，包括淡盐水进水端和浓水出水端，还包括萃取分离器、相分离装置、稀萃取液-水分离装置以及分离水后处理装置，所述萃取分离器的前端连接淡盐水进水管、循环浓盐水进水管和浓萃取液进水管，后端通过稀萃取液出水管路连接相分离装置，所述相分离装置通过管路连接稀萃取液-水分离装置，所述稀萃取液-水分离装置通过管路连接分离水后处理装置；所述萃取分离器上连接有循环浓盐水出水管，循环浓盐水出水管与淡盐水进水管相连接；所述稀萃取液-水分离装置还连接有浓萃取液出水管路和分离水出水管路，所述浓萃取液出水管路连接到萃取分离器。优选的，所述萃取分离器设有外排管路，包括浓盐水外排、沉淀外排等。萃取分离器可以为离心萃取机，其是根据离心后重力的不同，使重相靠壁，轻相靠中心位置，从而分离，可实现连续或间隙运转；还有一种离心萃取，盐水(重组分)在靠近中心进入，萃取剂在靠近壁进入。两部分相向流入，在流入的过程中相接触发生萃取。浓盐水在壁流出，萃取剂在中心流出；萃取分离也可以类似精馏的塔板，多级萃取。优选的，所述分离水后处理装置连接出水管和浓分离水出水管路；所述浓萃取液出水管路上连接浓萃取液换热装置，所述分离水出水管路连接分离水换热装置后再连接分离水后处理装置。作为优选方案，还可以采用--所述分离水后处理装置连接出水管和浓分离水出水管路；所述浓萃取液出水管路上设有浓萃取液换热装置，所述分离水出水管路连接分离水后处理装置后再连接分离水换热装置。优选的，所述稀萃取液出水管路上连接稀萃取液换热装置。作为优选方案，还可以采用---所述稀萃取液出水管路分成两路，一路连接分离水换热装置，另一路连接浓萃取液换热装置，之后合并成一路再连接相分离装置。优选的，所述淡盐水进水端和循环浓盐水出水管上设变温装置。所述淡盐水进水端可以增设变温装置，比如进水换热器，所述循环浓盐水出水管上可以增设变温装置，比如循环浓盐水换热器。这两种变温装置不局限于换热器，比如可以利用部分蒸发改变水的温度。本专利技术还提供了一种采用上述所述系统装置进行利用有机水溶液从盐水中提取水的方法，其是将有机水溶液(萃取液)和盐水直接接触，从盐水中提取水，产生稀释的有机水溶液相和浓缩的盐水相。浓缩的盐水经过处理后成为浓盐水排水。稀释的有机溶液相经过升温，发生相分离，产生浓缩的有机溶液相和水相。水相经过降温和后处理成为产水，而浓缩的有机溶液相经过降温再次循环来提取进水盐水中的水；当有机水溶液和盐水直接接触时，盐水在被浓缩的同时，因为同离子效应，使得部分阳离子，比如在硫酸盐中的钙，被沉淀出来，从而在不需要加沉淀剂的情况下去除了水中的部分硬度。本专利技术利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的方法，具体的其是将淡盐水、循环浓盐水、浓萃取液送入萃取分离器中进行混合萃取分离，萃取分离得到的稀萃取液送入相分离装置进行相分离，然后送入稀萃取液-水分离装置得到浓萃取液和分离水，萃取分离得到的浓萃取液重新送入萃取分离器；所述分离水送入分离水后处理装置得到最终产水。上述方法中，优选的方案可以是，所述淡盐水经过变温装置改变温度后或者不经过变温装置直接送入萃取分离器，所述循环浓盐水可以经过变温装置改变温度后或者不经过变温装置直接送入萃取分离器，所述浓萃取液经过浓萃取液换热装置改变温度后再送入萃取分离器，所述分离水经过分离水换热装置改变温度后再送入分离水后处理装置。上述方法中，优选的方案还可以是，所述淡盐水可以经过变温装置改变温度后或者不经过变温装置直接送入萃取分离器，所述循环浓盐水可以经过变温装置改变温度后或者本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，包括淡盐水进水端和浓水出水端，其特征在于，还包括萃取分离器(6)、相分离装置(14)、稀萃取液-水分离装置(15)以及分离水后处理装置(19)，所述萃取分离器(6)的前端连接淡盐水进水管、循环浓盐水进水管和浓萃取液进水管，后端通过稀萃取液出水管路连接相分离装置(14)，所述相分离装置(14)通过管路连接稀萃取液-水分离装置(15)，所述稀萃取液-水分离装置(15)通过管路连接分离水后处理装置(19)；所述萃取分离器(6)上连接有循环浓盐水出水管，循环浓盐水出水管与淡盐水进水管相连接；所述稀萃取液-水分离装置(15)还连接有浓萃取液出水管路和分离水出水管路，所述浓萃取液出水管路连接到萃取分离器(6)。/n
【技术特征摘要】
1.一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，包括淡盐水进水端和浓水出水端，其特征在于，还包括萃取分离器(6)、相分离装置(14)、稀萃取液-水分离装置(15)以及分离水后处理装置(19)，所述萃取分离器(6)的前端连接淡盐水进水管、循环浓盐水进水管和浓萃取液进水管，后端通过稀萃取液出水管路连接相分离装置(14)，所述相分离装置(14)通过管路连接稀萃取液-水分离装置(15)，所述稀萃取液-水分离装置(15)通过管路连接分离水后处理装置(19)；所述萃取分离器(6)上连接有循环浓盐水出水管，循环浓盐水出水管与淡盐水进水管相连接；所述稀萃取液-水分离装置(15)还连接有浓萃取液出水管路和分离水出水管路，所述浓萃取液出水管路连接到萃取分离器(6)。
2.如权利要求1所述的一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，其特征在于，在所述淡盐水进水管上设有沉淀处理装置(23)。
3.如权利要求1所述的一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，其特征在于，所述分离水后处理装置(19)连接出水管和浓分离水出水管路；所述浓萃取液出水管路上连接浓萃取液换热装置(12)，所述分离水出水管路连接分离水换热装置(10)后再连接分离水后处理装置(19)。
4.如权利要求1所述的一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，其特征在于，所述分离水后处理装置(19)连接出水管和浓分离水出水管路；所述浓萃取液出水管路上连接浓萃取液换热装置(12)，所述分离水出水管路连接分离水后处理装置(19)后再连接分离水换热装置(10)。
5.如权利要求3或4所述的一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，其特征在于，所述稀萃取液出水管路上连接稀萃取液换热装置(11)。
6.如权利要求3或4所述的一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的系统装置，其特征在于，所述稀萃取液出水管路分成两路，一路连接分离水换热装置(10)，另一路连接浓萃取液换热装置(12)，之后合并成一路再连接相分离装置(14)。
7.一种利用有机水溶液浓缩盐水并提取水的方法，其是将有机水溶液(萃取液)和盐水直接接触，从盐水中提取水，产生稀释的有机水溶液相和浓缩的盐水相；浓缩的盐水经过处理后...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩戎，王浩威，
申请(专利权)人：合肥荣丽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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