一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，通过平板纳滤膜组件可以初步将海水中SO

【技术实现步骤摘要】
一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统


[0001]本技术涉及一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，属于海水处理


技术介绍

[0002]目前，海水脱盐技术有几十种，主要有热法、压力法和电位法，其中最常用的是膜法，如反渗透（RO）和纳滤（NF）。对于热法海水淡化，其回收率为15%～40%，传统反渗透膜法为30%～45%，当利用耦合工艺时可以提高至60%以上，相应的浓海水中的离子含量最高将达到原水的2倍以上。海水淡化过程后，会产生两种产品：主要是可用于各种用途的淡水，副产品是大量的浓海水。
[0003]为了解决海水淡化的浓海水排放及资源再利用问题，通常将海水淡化与制盐业进行对接。浓海水可用于制盐实现零排放，从浓海水中提取盐比从海水中提取更经济。但是，在很多新兴行业，如新能源行业中钠电池生产原料要求氯化钠纯度达99.5%以上。氯化钠产品纯度主要受制于结晶时母液中二价离子的影响。因此，为了提高氯化钠的回收率及纯度，需将一二价离子进行分离。海水资源化的一般路线为“预处理+膜浓缩+蒸发结晶”。然而，此路线运行不稳定，且所得盐纯度较低。在制浓盐水过程中，原料液中的杂质离子也会不断浓缩从而影响卤水质量和精盐品质，比如Ca
2+
、Mg
2+
和SO
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‑
等。
[0004]现有技术一般采用化学沉淀或膜法进行处理，一二价离子分离的常用方法为NF膜法，NF膜在一定程度上截留了多价离子，大多数（20%~80%）一价离子可透过，而大多数多价离子可被截留，但完全将其分离是不可能的，尤其是二价阳离子。因此，单级NF的提纯效果有限，而使用多级NF会显著提高运行成本和投资成本，且无法对一价盐进行浓缩。

技术实现思路

[0005]本技术针对现有技术存在的不足，提供一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，解决海水制盐除杂能耗高，一二价离子分离系数低，氯化钠的回收率及纯度低的问题。
[0006]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，包括原水池、预处理组件、第一保安过滤器、平板纳滤膜组件、中间水池、第二保安过滤器、平板反渗透组件、电渗析组件和蒸发结晶器；
[0007]所述原水池通过输送管路连接所述预处理组件，所述原水池用于存储海水原水；所述预处理组件用于加入混凝剂和助凝剂去除海水原水中的杂质；
[0008]所述预处理组件通过输送管路连接所述第一保安过滤器，所述第一保安过滤器用于对去除杂质的海水进行膜处理前过滤；
[0009]所述第一保安过滤器通过输送管路连接所述平板纳滤膜组件，所述平板纳滤膜组件用于对膜处理前过滤后的海水进行一价盐和二价盐分离；
[0010]所述平板纳滤膜组件通过输送管路连接所述中间水池，所述中间水池用于接收所述平板纳滤膜组件的产水侧产水；
[0011]所述中间水池通过输送管路连接所述第二保安过滤器，所述第二保安过滤器用于对进行平板反渗透处理前的产水侧产水进行过滤；
[0012]所述第二保安过滤器通过输送管路连接所述平板反渗透组件，所述平板反渗透组件用于对过滤后的产水侧产水进行浓缩处理；
[0013]所述平板反渗透组件的浓水侧通过输送管路连接所述电渗析组件，所述电渗析组件用于对所述平板反渗透组件的浓水侧浓水进行一二价阳离子的分离和盐水的浓缩；
[0014]所述电渗析组件通过输送管路连接所述蒸发结晶器，所述蒸发结晶器用于浓缩后的浓盐水进行蒸发结晶提盐。
[0015]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，还包括浓水箱，所述平板纳滤膜组件的浓水侧通过输送管路连接所述浓水箱，所述浓水箱用于存储浓水侧浓水以进行石膏生产。
[0016]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，还包括产水池，所述平板反渗透组件的产水侧通过输送管路连接所述产水池，所述产水池用于对所述平板纳滤膜组件产生的淡化水/脱盐水进行存储。
[0017]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，所述电渗析组件的产水侧通过产水回用管路连接在所述平板纳滤膜组件的进水端，所述产水回用管路用于所述电渗析组件产出的淡水回流至所述平板纳滤膜组件进行二次处理。
[0018]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，所述电渗析组件包括电解池阳极室、电解池阴极室，偶联在电解池阳极室和电解池阴极室之间的膜分离单元；
[0019]所述膜分离单元至少包括三个隔室，三个隔室构成一个子单元，每个子单元包括两个及以上的串联MVC膜。
[0020]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，还包括第一干燥装置和第一打包装置，所述蒸发结晶器通过输送管路连接所述第一干燥装置，所述第一干燥装置用于对所述蒸发结晶器获得的氯化钠晶体进行干燥处理，所述第一干燥装置通过输送线路连接所述第一打包装置，所述第一打包装置用于对干燥处理后的氯化钠晶体进行打包。
[0021]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，还包括冷却结晶器，所述蒸发结晶器通过输送管路连接所述冷却结晶器，所述冷却结晶器用于对所述蒸发结晶器的蒸发母液进行冷却结晶得到氯化钾晶体。
[0022]作为利用海水制备高纯盐的膜耦合系统优选方案，还包括第二干燥装置和第二打包装置，所述冷却结晶器通过输送管路连接所述第二干燥装置，所述第二干燥装置用于对所述冷却结晶器获得的氯化钾晶体进行干燥处理，所述第二干燥装置通过输送线路连接所述第二打包装置，所述第二打包装置用于对干燥处理后的氯化钾晶体进行打包。
[0023]本技术设有原水池、预处理组件、第一保安过滤器、平板纳滤膜组件、中间水池、第二保安过滤器、平板反渗透组件、电渗析组件和蒸发结晶器；原水池通过输送管路连接预处理组件，原水池用于存储海水原水；预处理组件用于加入混凝剂和助凝剂去除海水原水中的杂质；预处理组件通过输送管路连接第一保安过滤器，第一保安过滤器用于对去除杂质的海水进行膜处理前过滤；第一保安过滤器通过输送管路连接平板纳滤膜组件，平板纳滤膜组件用于对膜处理前过滤后的海水进行一价盐和二价盐分离；平板纳滤膜组件通过输送管路连接中间水池，中间水池用于接收平板纳滤膜组件的产水侧产水；中间水池通
过输送管路连接第二保安过滤器，第二保安过滤器用于对进行平板反渗透处理前的产水侧产水进行过滤；第二保安过滤器通过输送管路连接平板反渗透组件，平板反渗透组件用于对过滤后的产水侧产水进行浓缩处理；平板反渗透组件的浓水侧通过输送管路连接电渗析组件，电渗析组件用于对平板反渗透组件的浓水侧浓水进行一二价阳离子的分离和盐水的浓缩；电渗析组件通过输送管路连接蒸发结晶器，蒸发结晶器用于浓缩后的浓盐水进行蒸发结晶提盐。本技术通过平板纳滤膜组件可以初步将海水中SO
42
‑
去除，去除率可达98~99%及以上，一部分Ca
2+
、Mg
2+
等二价离子也可被截留；平板反渗透组件可以对平板纳滤膜组件透过液进行浓缩，浓缩至盐浓度10%...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，其特征在于，包括原水池（1）、预处理组件（2）、第一保安过滤器（3）、平板纳滤膜组件（4）、中间水池（5）、第二保安过滤器（6）、平板反渗透组件（7）、电渗析组件（8）和蒸发结晶器（9）；所述原水池（1）通过输送管路连接所述预处理组件（2），所述原水池（1）用于存储海水原水；所述预处理组件（2）用于加入混凝剂和助凝剂去除海水原水中的杂质；所述预处理组件（2）通过输送管路连接所述第一保安过滤器（3），所述第一保安过滤器（3）用于对去除杂质的海水进行膜处理前过滤；所述第一保安过滤器（3）通过输送管路连接所述平板纳滤膜组件（4），所述平板纳滤膜组件（4）用于对膜处理前过滤后的海水进行一价盐和二价盐分离；所述平板纳滤膜组件（4）通过输送管路连接所述中间水池（5），所述中间水池（5）用于接收所述平板纳滤膜组件（4）的产水侧产水；所述中间水池（5）通过输送管路连接所述第二保安过滤器（6），所述第二保安过滤器（6）用于对进行平板反渗透处理前的产水侧产水进行过滤；所述第二保安过滤器（6）通过输送管路连接所述平板反渗透组件（7），所述平板反渗透组件（7）用于对过滤后的产水侧产水进行浓缩处理；所述平板反渗透组件（7）的浓水侧通过输送管路连接所述电渗析组件（8），所述电渗析组件（8）用于对所述平板反渗透组件（7）的浓水侧浓水进行一二价阳离子的分离和盐水的浓缩；所述电渗析组件（8）通过输送管路连接所述蒸发结晶器（9），所述蒸发结晶器（9）用于浓缩后的浓盐水进行蒸发结晶提盐。2.根据权利要求1所述的一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，其特征在于，还包括浓水箱（10），所述平板纳滤膜组件（4）的浓水侧通过输送管路连接所述浓水箱（10），所述浓水箱（10）用于存储浓水侧浓水以进行石膏生产。3.根据权利要求1所述的一种利用海水制备高纯盐的膜耦合系统，其特征在于，还包括产水池（11），所述平板反渗透组件（7）的产水侧通过输送管路连接所述产水池（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李越彪，张杨，段佳奇，胡敏，张卓，
申请(专利权)人：烟台金正环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：