本发明属于废水处理，涉及氯化铵溶液的分离浓缩，尤其涉及一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统及方法。
背景技术：
1、碳捕捉，即carbon capture and storage(ccs，也称ccus，)，含义为将工业生产中的二氧化碳用各种手段捕捉然后储存或者利用的过程。就是捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩之后，压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所。
2、对二氧化碳的捕捉主要有三种方式：
3、1.燃烧后捕捉(post-combustion capture，简称pcc)：顾名思义，就是在工艺的燃烧部分之后进行捕捉。由于一般对co2的捕捉多用于发电厂，因此往往在电厂燃烧段之后放置一吸收分离装置，使用溶剂对co2进行吸收，最后则吹脱出co2气体并压缩，进入运输管道。
4、2.燃烧前捕捉(pre-combustion capture或integrated gasificationcombined-cycle，简称igcc)：与pcc相反的，在igcc中首先通入氧气或者空气，将煤炭和生物质燃料等原料气化，再进入燃烧段进行反应，与此同时通入一定的水蒸气，最终的产物有co2、co、h2、n2以及硫化物等。由于此时的混合合成气(syngas)气压很高(约30-50个大气压)，对co2的分离就变得容易很多。最后co2经过吸收/吸附/膜分离等技术处理后被压缩和运输，进入下一个步骤。剩下的气体则或被排空(n2等)，或被再次利用(co、h2等)。
5、3.氧气燃烧(oxy-combustion)：该方法主要是通过将空气中的氮气与氧气分离，使用纯氧对燃料进行燃烧，从而可以提高燃烧效(大约提高17％-35％)，提高co2的纯度，降低co等副产物的产生。
6、电石渣碳化法制备碳酸钙的工艺中的氯化铵，作为工业固废的浸取剂，理论上可实现循环利用；实际生产过程中随溢出、产品外携及废液外排等过程会造成氯化铵的损耗，系统中只能最大限度的回收氯化铵，且因浸取工业固废ph值要求，回收的氯化铵浓度一般要在10％以上。
7、实际生产过程中，因矿渣、产品洗涤等原因，洗涤水的氯化铵浓度仅为1.5％-3％，且杂质含量高，主要含有sio2、硫酸根、钠离子、钙离子等，需要分离浓缩后回用至生产系统。
8、而现有的氯化铵提浓回用的方式主要为蒸发浓缩与电渗析浓缩。
9、蒸发浓缩的浓液浓度难以控制，而且在加热蒸发中，氨的挥发和二次蒸汽的液滴夹带使得产水tds和氨氮含量超标，需要再处理才能回用。
10、蒸发系统设备复杂，氯化铵溶液腐蚀性强，蒸发器选材受限，维护费用高。
11、蒸发浓缩和电渗析浓缩都是只有浓缩，无法减少其它离子使氯化铵的纯度提高。
12、既往专利中关于ccus过程中洗涤液的分离/浓缩案例很少，关于氯化铵废水的专利主要是利用蒸发结晶和电渗析，无法满足ccus过程分离浓缩循环利用的使用特点。
13、例如专利cn201811640330.1一种氯化铵溶液处理系统及氯化铵溶液处理方法，包括预热器、降膜蒸发器、第一分离器、强制循环蒸发器、第二分离器、冷却结晶器、离心机以及蒸汽压缩机，通过采用降膜和强制循环mvr蒸发，物料先进入降膜蒸发器浓缩至饱和初级减量，再进入强制循环蒸发浓缩结晶，使得进入强制循环蒸发器的物料量减少，减少了物料在设备中的循环量，从而降低了能耗，既能达到蒸发浓缩结晶的目的，又能达到高效节能效果。但是该专利只是蒸发结晶，难以控制浓液浓度，无法满足ccus过程分离浓缩循环利用的使用特点。
14、专利cn202310728374.4氯化铵浓缩结晶系统及方法，包括原料缓冲装置、加药装置、顺流多效膜蒸馏装置、逆流多效膜蒸馏装置、换热装置、冷却装置、离心装置和离心液缓冲装置。本发明的氯化铵浓缩结晶系统，通过各装置的配合，可提高氯化铵的结晶效率及纯度，得到的氯化铵晶体和蒸馏水可直接回用，系统简单，耐腐蚀，可工程化应用程度高，节能减排效果好。但是该专利只是蒸发结晶，难以控制浓液浓度，无法满足ccus过程分离浓缩循环利用的使用特点。
15、cn201010219215.4一种氯化铵废水的处理方法，配置4组浓缩电渗析膜堆和2组淡化电渗析膜堆，先将2组浓缩电渗析膜堆和1组淡化电渗析膜堆串联为一套串联系统，再将得到的二套串联系统并联，然后利用上述的系统进行氯化铵废水处理。本发明突破了电渗析装置在化工氯化铵废水处理中的瓶颈问题，通过浓缩电渗析膜堆浓水侧的浓水自循环、废水浓度的调节和浓水出水的控制，使出水量与进水量一致，建立了水平衡，减少了水量不平衡的劳动量。但是该专利只提供了电渗析浓缩，并不能减少其他离子以提高氯化铵的纯度，无法满足ccus过程分离浓缩循环利用的使用特点。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是，现有ccus过程中洗涤液分离/浓缩系统设备复杂，维护费用高，成本高，浓缩液中含有较多其它离子，氯化铵纯度低。
2、因此，本发明提供了一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统及方法，本发明氯化铵溶液来源于ccus工艺，经矿渣、产品洗涤后，洗涤水中氯化铵的浓度为1.5％-3％，本发明的分离浓缩系统首先去除含硅离子，再去除钙离子，以减少后续过滤分离系统和浓缩系统运行过程中的结垢；再通过过滤分离系统截留大部分的二价以上离子，将氯化铵的纯度提升至85％-90％，通过浓缩系统将氯化铵的浓度提升至12％-18％，可以直接回至生产端当浸取剂使用，减少氯化铵固体的投加。
3、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
4、本发明提供了一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统，包括依次连接的预处理系统、氯化铵的过滤分离系统、氯化铵的浓缩系统与水淡化系统，所述的预处理系统包括依次连接的加药单元、除硅沉淀池单元、除钙沉淀池单元和污泥处理单元，所述的氯化铵的过滤分离系统包括依次连接的砂滤单元、超滤单元与纳滤单元；
5、其中，所述预处理系统接收来自ccus过程排放的氯化铵溶液。
6、作为本发明的一种优选方案，所述的氯化铵的浓缩系统包括电渗析浓缩单元，所述的水淡化系统包含反渗透单元。
7、作为本发明的一种优选方案，所述砂滤单元与超滤单元的反洗水合并后进入预处理系统。
8、作为本发明的一种优选方案，所述水淡化系统得到浓水与淡水，淡水回用至ccus生产，浓水进入氯化铵的浓缩系统。
9、本发明还提供了一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，使用上述的分离浓缩系统，所述分离浓缩方法包括以下步骤：
10、1)预处理：预处理系统接收来自ccus过程排放的氯化铵溶液，氯化铵溶液进入除硅沉淀池单元，通过加药单元添加除硅药剂，除硅沉淀后的产水进入除钙沉淀池单元，除钙沉淀池单元中加入除钙药剂，除钙沉淀后的产水作为氯化铵过滤分离系统的进水，污泥经污泥处理单元外排；
11、2)氯化铵的过滤分离：除钙沉淀池单元的产水依次进入氯化铵的过滤分离系统的砂滤单元、超滤单元与纳滤单元，纳滤单元的产水作为氯化铵的浓缩系统的进水，纳滤单元的浓水外排或蒸发；
12、3)氯化铵的浓缩：纳滤单元的产水进入氯化铵浓缩系统的电渗析单元，得到电渗析淡水与电渗析浓水，电渗析浓水作为浸出液回用至工业固废固定co2制备纳米碳酸钙过程，电渗析淡水进入水淡化系统；
13、4)水淡化：电渗析淡水进入水淡化系统的反渗透单元，得到反渗透淡水与反渗透浓水，反渗透淡水回用至ccus生产过程，反渗透浓水进入氯化铵的浓缩系统。
14、作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，氯化铵溶液中氯化铵含量为10-25g/l，钙离子含量为1-8g/l，二氧化硅含量为0.01-0.2g/l，ph值为7-10；当氯化铵溶液中溶解性硅降低至0.01-0.05g/l后，得到除硅沉淀池单元出水；当ph值为7-10，钙离子降低至0-0.5g/l后，得到除钙沉淀池单元出水。
15、作为本发明的一种优选方案，步骤2)中，纳滤单元的运行压力值为15-40bar，纳滤膜对钙离子截留率大于60％，纳滤单元的产水中，氯化铵含量10-25g/l，钙离子<0.05g/l，ph值为7-8；纳滤单元的纳滤膜包括聚砜、聚酰胺、磺化聚醚砜和磺化聚砜中的一种或多种。
16、作为本发明的一种优选方案，步骤1)中，除硅药剂为氯化镁，加入量为0.01-0.3g/l；除钙药剂包括二氧化碳、氨水、碳酸钠中的一种或多种。
17、作为本发明的一种优选方案，步骤3)中，氯化铵浓缩系统的电渗析单元的电流密度为380-420a/m2，电压为0.8-1.2v/对，当浓水侧浓度达外排标准后，设置溢流槽，随液位增长溢流外排，电渗析浓水的氯化铵浓度12％-18％，电渗析淡水的浓度为0.01％-2％。
18、作为本发明的一种优选方案，步骤4)中，水淡化系统的反渗透单元的运行压力10-50bar，反渗透浓水的含盐量为30-50g/l，反渗透淡水的含盐量<0.3g/l。
19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
20、1)本发明的预处理系统通过加药去除硅，通过加二氧化碳、氨水、碳酸钠中的一种或多种去除钙离子，减少过滤分离系统和浓缩系统运行过程中的结垢。
21、2)本发明的过滤分离系统采用纳滤分离工艺将氯化铵的纯度提升至85-90％，截留了大部分的二价及以上离子。
22、3)本发明的浓缩系统采用电渗析单元将氯化铵浓缩至12％-18％，浓度可控。直接回到生产端当浸取剂使用，减少氯化铵固体投加；本发明电渗析单元进行脱盐，使产生的淡水满足低压反渗透的进水要求，再较低压力下即可运行，降低反渗透能耗。
23、4)本发明的水淡化系统产出的淡水可以直接回到生产端使用，减少污水排放，减少自来水取用。
24、5)本发明把ccus过程中排放的氯化铵溶液进行除硅，除钙，砂滤、超滤、纳滤、电渗析以及反渗透，电渗析得到的浓水可以作为浸出液回用至工业固废固定co2制备纳米碳酸钙过程；反渗透淡水可以回用至ccus生产过程，避免了氯化铵溶液采用常规蒸发浓缩技术处理存在能耗高，设备腐蚀严重，并产生低价值氯化铵的问题；也避免了氯化铵溶液采用常规电渗析技术存在其它离子使得氯化铵纯度低的问题，满足ccus过程分离浓缩循环利用的使用特点。
1.一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统，其特征在于，包括依次连接的预处理系统、氯化铵的过滤分离系统、氯化铵的浓缩系统与水淡化系统，所述的预处理系统包括依次连接的加药单元、除硅沉淀池单元、除钙沉淀池单元和污泥处理单元，所述的氯化铵的过滤分离系统包括依次连接的砂滤单元、超滤单元与纳滤单元；
2.根据权利要求1所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统，其特征在于，所述的氯化铵的浓缩系统包括电渗析浓缩单元，所述的水淡化系统包含反渗透单元。
3.根据权利要求1所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统，其特征在于，所述砂滤单元与超滤单元的反洗水合并后进入预处理系统。
4.根据权利要求1-3任一项所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩系统，其特征在于，所述水淡化系统得到浓水与淡水，淡水回用至ccus生产，浓水进入氯化铵的浓缩系统。
5.一种用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，使用权利要求1-4任一项所述的分离浓缩系统，所述分离浓缩方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，步骤1)中，氯化铵溶液中氯化铵含量为10-25g/l，钙离子含量为1-8g/l，二氧化硅含量为0.01-0.2g/l，ph值为7-10；当氯化铵溶液中溶解性硅降低至0.01-0.05g/l后，得到除硅沉淀池单元出水；当ph值为7-10，钙离子降低至0-0.5g/l后，得到除钙沉淀池单元出水。
7.根据权利要求5所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，步骤2)中，纳滤单元的运行压力值为15-40bar，纳滤膜对钙离子截留率大于60％，纳滤单元的产水中，氯化铵含量10-25g/l，钙离子<0.05g/l，ph值为7-8；纳滤单元的纳滤膜包括聚砜、聚酰胺、磺化聚醚砜和磺化聚砜中的一种或多种。
8.根据权利要求5所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，步骤1)中，除硅药剂为氯化镁，加入量为0.01-0.3g/l；除钙药剂包括二氧化碳、氨水、碳酸钠中的一种或多种。
9.根据权利要求5所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，步骤3)中，氯化铵浓缩系统的电渗析单元的电流密度为380-420a/m2，电压为0.8-1.2v/对，当浓水侧浓度达外排标准后，设置溢流槽，随液位增长溢流外排，电渗析浓水的氯化铵浓度12％-18％，电渗析淡水的浓度为0.01％-2％。
10.根据权利要求5所述的用于ccus中氯化铵溶液的分离浓缩方法，其特征在于，步骤4)中，水淡化系统的反渗透单元的运行压力10-50bar，反渗透浓水的含盐量为30-50g/l，反渗透淡水的含盐量<0.3g/l。
