一种海水淡化及浓海水处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种海水淡化及浓海水处理方法，顺次包括海水淡化、低度卤水空气吹溴、溴后水中和、制备食用盐、制备硫酸镁、制备氯化钾、高度卤水空气吹溴和制备氯化镁。本发明专利技术提供的海水淡化及浓海水处理方法的系统包括顺次连通的热力发电系统、低温蒸馏系统、低度卤水吹溴系统、中和车间、食用盐制备系统、冷冻结晶系统、氯化钾制备系统、高度卤水吹溴系统和氯化镁制备系统。与现有技术相比，本发明专利技术提供的海水淡化及浓海水处理方法和系统充分利用海水淡化中的海水资源、热能资源和动能资源，充分利用海水的价值，实现海水淡化零排放，有效保护环境，解决了浓海水排放大海造成海洋环境污染的问题，充分利用了海水资源。

【技术实现步骤摘要】
一种海水淡化及浓海水处理方法及系统
本专利技术涉及海水淡化领域，是一种海水淡化及浓海水处理方法及系统，尤其涉及一种低温海水淡化及浓海水回收利用的方法及系统。
技术介绍
海水淡化行业是国家十三五中大力发展、振兴的行业，目前海水淡化领域面临的主要困境包括：1、淡化水生产成本过高，制约了海水淡化行业的发展，海水淡化行业技术发展的一个重要方向便是有效降低海水淡化水成本。2、随着海水淡化产业兴起，副产品浓海水的排放对环境造成的不良影响逐渐显露，海水淡化行业所面临的环保问题也越来越突出，海水淡化处理后的浓海水，通常采用回输海洋的方式处理，而淡化后的浓海水浓度高于原海水浓度，并且淡化后浓海水温度较高，直排海洋，会对海洋生态环境的平衡和保护不利，同时浓海水携带的热量也被浪费。利用浓海水制盐是解决浓海水排放问题的有效途径。但现有的海水淡化工厂所副产的浓海水，在进一步蒸发浓缩过程中会产生硫酸钙结垢，致使蒸发装置无法正常运行。由于不能解决硫酸钙结垢问题，浓海水基本都返回大海，对海洋生态环境造成很大污染。中国专利技术专利申请CN106186498A公开了一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统及方法，属于浓海水利用
；该系统浓海水通过自动频繁倒极电渗析装置继续浓缩浓海水，利用离子交换膜的选择透过性阻挡二价离子，防止蒸发器结垢。虽然该系统利用紧凑高效装置回收利用海水淡化副产浓海水，但该系统将浓海水中的二价离子作为废料排出，仍旧无法最大限度利用海水。本专利技术旨在通过技术创新，通过将海水淡化和海水淡化副产品高热浓海水处理进行集成、整合，既实现了浓海水零排放、生产过程无污染，又能通过海水淡化和浓海水处理之间的相互利用达到海水资源利用率最大化的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种，用于。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种海水淡化及浓海水处理方法，包括如下步骤：步骤a)将海水输送至低温蒸馏系统进行海水淡化，副产品浓海水备用；步骤b)步骤a)所得浓海水进行低度卤水空气吹溴，溴后水备用；步骤c)步骤b)所得溴后水与氧化镁中和，滤去沉淀后得中性卤水，备用；步骤d)将步骤c)所得中性卤水进行滩田复晒，析出固体相制备食用盐，复晒后的高温母液冷冻析出硫酸镁固体相，余下液体相冷母液加热蒸发后结晶浆料沉降，得高度卤水与氯化钾；步骤e)步骤d)所得高度卤水进行高度卤水空气吹溴，溴后液备用；步骤f)步骤e)所得溴后液加热蒸发制备氯化镁。作为上述技术方案的进一步改进：优选地，所述步骤a)的具体操作为：采用海水泵抽取海水供给低温蒸馏系统进行海水淡化，得到淡水和浓海水(即低度卤水)；其中，低温蒸馏系统产生的淡水可按比例分配输送至市政供水管网、工厂工业用水或作为锅炉给水输送至回锅炉，而此类供热回锅炉(或化工厂、热电厂)产出的低品位蒸汽循环供给低温蒸馏系统以继续进行海水淡化。优选地，所述步骤b)的具体操作为：将步骤a)中低温蒸馏系统所得高温浓海水(即低度卤水)输送至低度卤水吹溴系统，生产溴素，并将经过初步提取溴素后的溴后水备用。优选地，所述步骤c)的具体操作为：将步骤b)所得溴后水送入中和车间，向中和车间中加入氧化镁中和，生成氢氧化镁沉淀，得中性卤水备用。所述步骤d)中制备食用盐的具体操作为：将步骤c)所得中性卤水泵送入滩田进行日晒自然蒸发浓缩至氯化钠呈饱和状态，浓缩后的中性卤水排入结晶池，氯化钠固体相脱卤得高温母液，氯化钠固体相制备食用盐，食用盐生产甩后液备用。所述步骤d)中制备硫酸镁的具体操作为：将氯化钠固体相脱卤所得高温母液通入逆流换热器，高温母液与逆流换热器内冷母液换热降温，将降温后所得含晶核溶液输送至冷冻结晶器循环流动得晶浆，晶浆排入浓密机，得固体相七水硫酸镁，液体相冷母液备用。所述步骤d)中制备氯化钾的具体操作为：将制备硫酸镁所得液体相冷母液输送至氯化钾制备系统，加热蒸发产生结晶浆料，沉降固液分离，产出氯化钾固体相和高度卤水。优选地，所述步骤e)的具体操作为：将步骤d)所得高度卤水输送入高度卤水吹溴系统，产出溴素和溴后液。优选地，所述步骤f)的具体操作为：将步骤e)所得溴后液输送入单效蒸发装置，溴后水蒸发浓缩得晶浆，对晶浆进行蒸发制片或冷却制粒，产出氯化镁。本专利技术的另一目的是提供用于上述海水淡化及浓海水处理方法的系统，包括顺次连通的热力发电系统、低温蒸馏系统、低度卤水吹溴系统、中和车间、食用盐制备系统、冷冻结晶系统、氯化钾制备系统、高度卤水吹溴系统和氯化镁制备系统。所述低温蒸馏系统包括多台水平管降膜蒸发器组成的多效蒸发装置、安装于多效蒸发装置顶部的大直径蒸汽压缩泵和对应安装于多效蒸发装置两侧侧壁的多台预热器，所述多效蒸发装置的蒸发器首尾相连，首效蒸发器头部、尾效蒸发器尾部封闭。所述低度卤水吹溴系统或高度卤水吹溴系统包括顺次连通的吹出吸收塔和蒸馏塔，所述蒸馏塔还安装溴水分离瓶。所述低度卤水吹溴系统或高度卤水吹溴系统还包括连接于吹出吸收塔的预热器和缓冲池。所述吹出吸收塔包括一吹出塔和一吸收塔，所述吹出塔和吸收塔之间连接大直径管道，管道中部安装风机，所述吸收塔底部管道连接至缓冲池，所述缓冲池内的完成液泵送入蒸馏塔，所述蒸馏塔顶部安装冷却器，所述蒸馏塔还安装溴水分离瓶，分离瓶底部收集成品溴素。所述冷冻结晶系统包括顺次连通的逆流换热器、降温器、冷冻结晶器和浓密机，所述逆流换热器外置串联降温器成一循环换热降温装置，所述降温器串联冷冻结晶器，所述冷冻结晶器串联浓密机。所述氯化钾制备系统包括顺次连通的换热器、蒸发器、结晶器和浓密机，所述换热器外置串联蒸发器成一循环加热蒸发装置，所述蒸发器串联结晶器，所述结晶器串联浓密机。所述氯化镁制备系统包括预热装置和两套或两套以上的蒸发装置，所述蒸发装置包括顺次连通的换热器、连接循环腿和蒸发器，所述蒸发装置还设有循环泵。与现有技术相比，本专利技术提供的海水淡化及浓海水处理方法和系统对海水资源进行充分挖掘和利用，并进行流程动态分配和平衡，即采用低温多效蒸馏海水淡化并卤水综合利用的方式处理海水，重点发挥低度卤水吹溴系统和高度卤水吹溴系统效能，利用溴素的成本低、利润高的优势，分担淡化水生产成本，并且对淡化水利用进行合理分配，即分别配给到城镇饮用水供水、工厂工业用水、热电厂锅炉给水，使其形成闭环回路，减少浪费，依照各种淡化水用途水价的不同，挖掘淡化水利润，平衡淡化水成本。通过生产利润率高的海水化工产品平衡海水淡化生产成本，使海水淡化效率最高化，资源分配最优化，通过多方位的整合，使产出最大化、成本最低化，实现了大规模海水淡化与城镇供水、工业用水、锅炉给水、及盐化工生产一体化，实现海水资源高效利用，将海水资源的经济效益与社会效益的最大化。综上，本专利技术通过开辟城镇、电厂、化工厂的用途渠道，充分利用海水淡化中的海水资源、热能资源和动能资源，在三者之间充分平衡和利用。并将海水淡化后产生的高热浓海水作为原料生产各类盐，消化海水淡化后的浓海水，充分利用浓海水的价值，实现海水淡化零排放，有效保护环境，解决了浓海水排放大海造成海洋环境污染的问题，充分利用了海水资源。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的海水淡化及浓海水处理工艺路线图；图2为本专利技术实施例1提供的淡水用途及蒸汽用途图；图3为本专利技术实施例1提供的蒸汽使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海水淡化及浓海水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a)将海水输送至低温蒸馏系统(20)进行海水淡化，副产品浓海水备用；步骤b)步骤a)所得浓海水进行低度卤水空气吹溴，溴后水备用；步骤c)步骤b)所得溴后水与氧化镁中和，滤去沉淀后得中性卤水，备用；步骤d)将步骤c)所得中性卤水进行滩田复晒，析出固体相制备食用盐，复晒后的高温母液冷冻析出硫酸镁固体相，余下液体相冷母液加热蒸发后结晶浆料沉降，得高度卤水与氯化钾；步骤e)步骤d)所得高度卤水进行高度卤水空气吹溴，溴后液备用；步骤f)步骤e)所得溴后液加热蒸发制备氯化镁。

【技术特征摘要】
1.一种海水淡化及浓海水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤a)将海水输送至低温蒸馏系统(20)进行海水淡化，副产品浓海水备用；步骤b)步骤a)所得浓海水进行低度卤水空气吹溴，溴后水备用；步骤c)步骤b)所得溴后水与氧化镁中和，滤去沉淀后得中性卤水，备用；步骤d)将步骤c)所得中性卤水进行滩田复晒，析出固体相制备食用盐，复晒后的高温母液冷冻析出硫酸镁固体相，余下液体相冷母液加热蒸发后结晶浆料沉降，得高度卤水与氯化钾；步骤e)步骤d)所得高度卤水进行高度卤水空气吹溴，溴后液备用；步骤f)步骤e)所得溴后液加热蒸发制备氯化镁。2.权利要求1所述的海水淡化及浓海水处理方法，其特征在于，所述步骤d)中制备食用盐的具体操作为：将步骤c)所得中性卤水泵送入滩田进行日晒自然蒸发浓缩至氯化钠呈饱和状态，浓缩后的中性卤水排入结晶池，氯化钠固体相脱卤得高温母液，氯化钠固体相制备食用盐。3.权利要求1所述的海水淡化及浓海水处理方法，其特征在于，所述步骤d)中制备硫酸镁的具体操作为：将步骤c)所得高温母液通入逆流换热器(61)，高温母液与逆流换热器(61)内冷母液换热降温，将降温后所得含晶核溶液输送至冷冻结晶器(63)循环流动得晶浆，晶浆排入浓密机，得固体相七水硫酸镁，液体相冷母液备用。4.权利要求1所述的海水淡化及浓海水处理方法，其特征在于，所述步骤d)中制备氯化钾的具体操作为：将制备硫酸镁所得液体相冷母液输送至氯化钾制备系统(70)，加热蒸发产生结晶浆料，沉降固液分离，产出氯化钾固体相和高度卤水。5.用于权利要求1～4所述的海水淡化及浓海水处理方法的系统，其特征在于：包括顺次连通的热力发电系统(10)、低温蒸馏系统(20)、低度卤水吹溴系统(30)、中和...

【专利技术属性】
技术研发人员：马凤坤，宋晓丽，刘泽宾，关庆栋，段皓，
申请(专利权)人：泰富海洋工程装备天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12