纳滤-冷冻析硝工艺用于高盐废水中Na_2SO_4回收的研究

针对冶金行业产生的高盐废水,采用纳滤-冷冻析硝耦合工艺处理NaCl和Na_2SO_4的混合模拟废水,实现对Na_2SO_4的资源化利用。纳滤实验考察NaCl和Na_2SO_4的质量浓度比、压力、流速和温度对膜分离效果的影响,同时确定纳滤工段的最优方案。冷冻析硝实验考察纳滤浓缩液浓缩倍数、冷冻温度和冷冻时间对产品中芒硝纯度和Na_2SO_4回收率的影响,确定冷冻析硝工段的最优方案,并采用分步冷冻析硝对工艺进行优化。结果表明:在NaCl和Na_2SO_4的质量浓度比为5∶40、压力为3.0 MPa、流速为8 L/min和温度为30℃的条件下,经纳滤分离后的纳滤浓缩液中,Na_2SO_4与NaCl的质量浓度比≥18.51,可实现NaCl和Na_2SO_4的有效分离。在浓缩倍数为3.5倍、冷冻温度为0℃和冷冻时间为120 min时,得到的芒硝纯度在98%以上,Na_2SO_4的回收率为64.28%。采用分步冷冻析硝工艺优化后,Na_2SO_4的回收率可以提高6.39%。此工艺研究为该公司产生的高盐废水中Na_2SO_4的资源化利用奠定了理论基础。