[发明专利]一种海水淡化制盐综合工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及海水处理技术领域，具体地说是一种海水淡化制盐综合工艺方法。

背景技术

我国水资源严重短缺，人均淡水量少而且时空分布不均匀。海水淡化可以不受限制，稳定的提供淡水资源，近年来随着技术的进步制水成本大幅降低，我国海水淡化得到了快速发展。

随着海水淡化产业规模的扩大，副产浓海水排放是海水淡化技术亟需解决的问题。目前常用的浓盐水处理方法可分为两大类：第一类是直接排放，如排入海洋、地表水、污水处理系统等；第二类将浓盐水进行再利用，如地表灌溉、制盐、提取化工原料等。浓海水直接排放会对海洋生物以及海洋环境造成一定影响，污染地表水和地下水，加大污水处理厂的处理负担。再利用方面，现在主要采用盐田摊晒的方法，但随着沿海地区经济的发展，盐场制卤面积逐渐缩小，限制了其应用范围。

对于制盐行业来讲，由于新兴工业的发展，迫切需要土地资源，低产出率的盐田成为首要缩减目标，另一方面地下卤水资源枯竭，浓度和存量日趋下降，依托地下卤水资源形成的海盐生产能力逐渐萎缩，此外盐业生产和人工成本大幅增加也促使盐业转型发展。

利用海水淡化的副产浓海水替代卤水资源，开发一种新型海水淡化浓海水工厂化制卤综合利用方案，既可以节约占地面积，提高劳动生产率，为海盐发展找到新出路，又可以实现海水淡化技术副产浓海水的零排放，是盐业发展的必然选择，也是解决海水淡化制约因素的迫切需要。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种海水淡化制盐综合工艺方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，其核心工艺是利用纳滤、高压反渗透、电渗析、机械式蒸汽再压缩技术等一系列技术，通过加药、浓缩以及分级回用，组成密闭循环回路，进而制盐、提溴、提镁、制芒硝等，实现海水的综合利用。

该工艺方法的步骤是：

海水经预处理后进入反渗透处理，反渗透浓水经提溴、调pH、加还原剂后进入纳滤装置，纳滤浓水制盐，纳滤产水经过高压反渗透装置处理的浓水进入电渗析装置，得浓盐水，浓盐水经机械蒸汽再压缩装置制盐。

该工艺方法的作为优化方案的步骤是：

海水经过预处理过程进入反渗透系统处理得反渗透产水和反渗透浓水，反渗透浓水酸化，并进入提溴装置提溴，提溴浓水经过pH调节再加入还原剂之后，进入第一纳滤装置分离一二价离子，得第一纳滤产水和第一纳滤浓水；

第一纳滤产水进入下游后续工艺浓缩，第一纳滤浓水进入下游副产品工艺；

第一纳滤产水进入高压反渗透装置进行浓缩，高压反渗透产水取出收集或分级回用回流进入上游的反渗透系统循环处理，高压反渗透浓水进入电渗析装置浓缩，得电渗析浓缩水和电渗析脱盐水，电渗析浓缩水进入机械式蒸汽再压缩装置制盐，电渗析脱盐水回流进入上游的高压反渗透装置循环处理；

第一纳滤浓水进入除钙工艺进行除钙，除钙后溶液进入提镁工序，提镁后母液进入制芒硝工序，制芒硝母液调节后进入第二纳滤装置纳滤，第二纳滤浓水回流进入第一纳滤装置循环处理，第二纳滤产水回流进入高压反渗透装置进行浓缩。

海水预处理过程采用介质过滤、微滤、超滤中的一种或多种组合方式，用于去除海水机械杂质，预处理的海水达到污染指数SDI小于5，浊度小于1 NTU。

第一纳滤装置和第二纳滤装置采用针对高盐溶液、高分离效率的纳滤膜组件，第一纳滤装置和第二纳滤装置采用一段式纳滤工艺或两段式纳滤工艺，并采用纳滤膜组件下游回流上游的获得纳滤膜组件压力能量的回收，工艺压力控制在2.0～3.8Mpa，回收率控制在50%～70%，对硫酸根的截留率达到 99％以上，对钙离子截留率达到 80%以上，对镁离子截留率达到 95%以上，对氯离子的截留率小于 20％。

高压反渗透装置采用上游段高压反渗透膜致密，渐变到下游段高压反渗透膜疏松，膜致密程度渐变的多段浓缩高压反渗透工艺。

高压反渗透装置处理的控制压力在8.0～12.0 MPa，温度15～45℃；

处理得高压反渗透浓水浓度为9～12°Bé，其中氯离子的浓度60g/L～100 g/L，硫酸根 0.1g/L～1g/L，钙离子 0.1g/L～1g/L，镁离子 0.1g/L～1g/L；

高压反渗透低浓度产水浓度在1°Bé以下，其中氯离子的浓度低于10g/L，硫酸根低于0.01g/L，钙离子低于0.01g/L，镁离子低于0.01g/L；