一种纳滤海水淡化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种纳滤海水淡化系统，属于海水淡化技术领域。该系统包括纳滤装置，所述纳滤装置具有进水口、产出水出口和浓水出口；与所述产出水出口连通的脱盐装置；其特征在于，所述纳滤海水淡化系统还包括：与所述浓水出口连通的反应器，所述反应器中具有磷酸盐和铵盐。本实用新型专利技术实施例提供的纳滤海水淡化系统通过设置反应器与浓水出口连通，使纳滤装置截流下的含有二价及以上离子的浓水输送至反应器中，浓水中的镁离子与反应器中的磷酸盐和铵盐反应，生成磷酸镁铵等可用作肥料的晶体，从而避免了浓水直接排放到大海或用于生产纯度较低的工业盐会造成资源浪费，有利于海水的综合利用，同时提高了纳滤海水淡化系统的附加价值。

A nanofiltration desalination system

The utility model discloses a nanofiltration seawater desalination system, which belongs to the technical field of seawater desalination. The system includes a nanofiltration device, the nanofiltration device has an inlet, an output water outlet and a concentrated water outlet; a desalination device connected with the output water outlet; and the characteristics of the nanofiltration desalination system include a reactor connected with the concentrated water outlet, and the reactor has phosphate and ammonium salts. The nanofiltration desalination system provided by the embodiment of the utility model connects the reactor with the outlet of concentrated water, so that the concentrated water containing divalent ions or more under the cut-off of the nanofiltration device is transported to the reactor. Magnesium ions in concentrated water react with phosphate and ammonium salts in the reactor to form crystals such as ammonium magnesium phosphate, which can be used as fertilizers, thereby avoiding the direct discharge of concentrated water to the sea or the ammonium phosphate in the reactor. The use of industrial salt with low purity will result in waste of resources, which is conducive to the comprehensive utilization of seawater, and increase the added value of nanofiltration desalination system.

【技术实现步骤摘要】
一种纳滤海水淡化系统
本技术涉及海水淡化
，特别涉及一种纳滤海水淡化系统。
技术介绍
海水淡化是一种向海洋要淡水的高新技术，而海水是一种盐含量高、硬度大、浊度变动大、同时悬浮有不同粒径的有机和无机微粒及微生物的盐水溶液，海水淡化系统即为一种海水脱盐，获得淡水的脱盐系统。相关技术中，纳滤装置通常作为一种预脱盐装置应用在海水淡化系统中。纳滤装置中的纳滤膜截流二价及以上的离子，而允许通过单价离子，含有单价离子的产出水继续经脱盐装置处理，以制备得到淡水，被截留的含有二价及以上离子的浓水通常直接排放到大海或用于生产纯度较低的工业盐。设计人发现现有技术至少存在以下问题：被截流的含有二价及以上离子的浓水含有大量的镁离子，直接排放到大海或用于生产纯度较低的工业盐会造成资源浪费。
技术实现思路
本技术提供一种纳滤海水淡化系统，可解决上述技术问题。具体而言，包括以下的技术方案：一种纳滤海水淡化系统，包括：纳滤装置，所述纳滤装置具有进水口、产出水出口和浓水出口；与所述产出水出口连通的脱盐装置；所述纳滤海水淡化系统还包括：进液口与所述浓水出口连通的反应器，所述反应器中具有磷酸盐和铵盐，用于与浓水中镁离子反应，生成磷酸镁铵；以及与所述反应器的出液口连通的脱水机。在一种可能的设计中，所述纳滤装置包括一级纳滤器或多级纳滤器；且，所述多级纳滤器包括多个并联的纳滤单元。在一种可能的设计中，所述脱盐装置为反渗透设备。在一种可能的设计中，所述反应器包括磷酸盐加药系统和铵盐加药系统。在一种可能的设计中，所述脱水机为离心脱水机。在一种可能的设计中，所述纳滤海水淡化系统还包括：与所述纳滤装置的进水口连通的海水预处理装置，用于过滤海水中的悬浮物、胶体颗粒及有机物。在一种可能的设计中，所述海水预处理装置包括：滤池和过滤器；所述滤池、所述过滤器、所述纳滤装置顺次连通。在一种可能的设计中，所述滤池为絮凝沉淀池和/或V型滤池。在一种可能的设计中，所述过滤器为双介质过滤器、细砂过滤器和膜过滤器中的至少一种。本技术实施例提供的技术方案的有益效果是：通过设置反应器与浓水出口连通，使纳滤装置截流下的含有二价及以上离子的浓水输送至反应器中，浓水中的镁离子与反应器中的磷酸盐和铵盐反应，生成磷酸镁铵等可用作肥料的晶体，从而避免了浓水直接排放到大海或用于生产纯度较低的工业盐会造成资源浪费，有利于海水的综合利用，同时提高了纳滤海水淡化系统的附加价值。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的纳滤海水淡化系统的第一类结构示意图；图2为本技术实施例提供的纳滤海水淡化系统的第二类结构示意图。图中的附图标记分别表示：1-纳滤装置；2-脱盐装置；3-反应器；4-脱水机；5-海水预处理装置；501-絮凝沉淀池；502-V型滤池；503-超滤装置。具体实施方式为使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。本技术实施例提供了一种纳滤海水淡化系统，如图1所示，该系统包括：纳滤装置1，纳滤装置1具有进水口、产出水出口和浓水出口；与产出水出口连通的脱盐装置2；该纳滤海水淡化系统还包括：进液口与浓水出口连通的反应器3，反应器3中具有磷酸盐和铵盐，用于与浓水中镁离子反应，生成磷酸镁铵；以及与反应器3的出液口连通的脱水机4。本技术实施例提供的纳滤海水淡化系统，通过设置反应器3与浓水出口连通，使纳滤装置1截流下的含有二价及以上离子(例如镁离子)的浓水输送至反应器3中，浓水中的镁离子与反应器3中的磷酸盐和铵盐反应，生成磷酸镁铵等可用作肥料的晶体，从而避免了浓水直接排放到大海或用于生产纯度较低的工业盐会造成资源浪费，有利于海水的综合利用，同时提高了纳滤海水淡化系统的附加价值。应用时，将待处理的海水通过进水口输送至纳滤装置1中，纳滤装置1将海水中单价盐和高价盐(二价及以上离子盐)进行分离，分离出其中含有单价离子的产出水从产出水出口排出，被继续输送至脱盐装置2，用于进一步制备淡水；而分离出的含有二价及以上离子的浓水从浓水出口排出，被输送至反应器3，与反应器3中的磷酸盐和铵盐反应，生成磷酸镁铵晶体，结晶后的混合溶液从反应器3的出液口被输送至脱水机4中，经脱水机4脱水后获得以磷酸镁铵为主要成分的固体缓释肥；而脱水后的滤液因含有大量的氨离子或氨水，可罐装作为液体肥料。另外，与现有的纳滤海水淡化系统相比，本技术的淡化系统利用了常规排放的镁离子，生产出高附加值肥料，能有效减低海水淡化制水成本。且本技术提供的海水淡化系统，即充分利用纳滤浓水中的镁元素，制备高附加值的磷肥(主要成分为磷酸镁铵)，同时生产出液体氮肥，最大限度利用海水中的钙镁元素和磷肥脱水后产生的废水。粗略估算，因这两部分肥料产生的经济效益，可降低海水淡化制水成本10％以上。优选地，经脱水机4脱水后所得晶体的含水率在90％以上，所选用的脱水机4可以为离心脱水机，也可以为真空脱水机或其他形式的脱水机。在上述的纳滤海水淡化系统中，纳滤装置1可包括一级纳滤器，同时为了进一步获取单价离子(氯化钠盐)，以提高后续工艺中工业盐的回收率，还可设置纳滤装置1包括多级纳滤器，且多级纳滤器包括多个并联的纳滤单元。当采用一级纳滤器时，待处理的海水经一级纳滤器处理后，含有单价离子的产出水被输送至脱盐装置2，而含有二价及以上离子的浓水被输送至反应器3中。当采用多级纳滤器时，海水经一级纳滤器处理后，含有二价及以上离子的浓水被输送到下一级纳滤器中，进一步分离单价和高价离子。以纳滤装置1包括二级纳滤器(具有第一纳滤单元和第二纳滤单元)为例，应用时，将待处理的海水由高压泵体泵入第一纳滤单元，经过第一纳滤单元处理后，已经除去二价离子的产出水自流进入脱盐装置2(作为脱盐装置2的进水)，而浓水自流进入第二纳滤单元中；在第二纳滤单元中对浓水进行进一步处理，得到含单价离子氯化钠盐的产出水，该产出水自流进入脱盐装置2(作为脱盐装置2的进水)，而第二纳滤单元处理后的浓水进入反应器3，作为反应器3的进料。其中，纳滤装置1的回收率可达到85％，也即是说，海水中二价及以上的离子随纳滤装置1的浓水(15％)排出，纳滤装置1的产水(85％)则进入脱盐装置2。在上述的纳滤海水淡化系统中，脱盐装置2用于脱除经纳滤装置1处理后的产出水中的盐分，对产出水进行脱盐淡化，最终得到淡水。示例地，该脱盐装置2可以为反渗透装置，反渗透装置通过反渗透膜脱除氯化钠盐等离子。其中，为了提高海水淡化淡水的回收率，该脱盐淡化过程可以多次重复，例如，将多个反渗透装置串联，对海水进行多次脱盐处理。应用时，可设置该反渗透装置包括相互串联的保安过滤器、反渗透高压泵、反渗透膜元件；同时该反渗透装置还可包括能量回收装置、加药装置及清洗装置，其中能量回收装置用于回收利用高浓度水的能量；加药装置用于向反渗透膜元件中加入阻垢剂和还原剂，防止结垢和氧化；清洗装置用于清洗反渗透膜元件。由于设置了能量回收装置，且结合在反渗透膜元件前设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳滤海水淡化系统，包括：纳滤装置(1)，所述纳滤装置(1)具有进水口、产出水出口和浓水出口；与所述产出水出口连通的脱盐装置(2)；其特征在于，所述纳滤海水淡化系统还包括：进液口与所述浓水出口连通的反应器(3)，所述反应器(3)中具有磷酸盐和铵盐，用于与浓水中镁离子反应，生成磷酸镁铵；以及与所述反应器(3)的出液口连通的脱水机(4)。

【技术特征摘要】
1.一种纳滤海水淡化系统，包括：纳滤装置(1)，所述纳滤装置(1)具有进水口、产出水出口和浓水出口；与所述产出水出口连通的脱盐装置(2)；其特征在于，所述纳滤海水淡化系统还包括：进液口与所述浓水出口连通的反应器(3)，所述反应器(3)中具有磷酸盐和铵盐，用于与浓水中镁离子反应，生成磷酸镁铵；以及与所述反应器(3)的出液口连通的脱水机(4)。2.根据权利要求1所述的纳滤海水淡化系统，其特征在于，所述纳滤装置(1)包括一级纳滤器或多级纳滤器；且，所述多级纳滤器包括多个并联的纳滤单元。3.根据权利要求1所述的纳滤海水淡化系统，其特征在于，所述脱盐装置(2)为反渗透设备。4.根据权利要求1所述的纳滤海水淡化系统，其特征在于，所述反应器(3)包括磷酸盐加药系统和...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐秀萍，宋丰伟，王可为，仲卫东，董正帅，
申请(专利权)人：国核电力规划设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11