一种膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统及工艺方法技术方案

本发明专利技术涉及一种膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统及工艺方法。系统包括原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、浓盐水箱、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱；其中原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱之间依次通过管道或管道和泵相连接，浓盐水箱通过管道与电渗析盐水分离装置相连接。经过本发明专利技术的工艺处理，不仅可以获取高质量的精制盐或盐化工的原料和高品质的淡水，同时避免了SWRO浓盐水对海域生态环境的负面影响，还可以大幅度降低海水制盐与海水淡化的成本，特别是对于我国北方缺水地区具有很好的使用价值。

Seawater raw material coupling system and process method by membrane method sea water

The invention relates to a raw material coupling system and a process method for making fresh water salt raw water by membrane method. The system comprises a raw water tank, water tank, ultrafiltration device, ultrafiltration and electrodialysis water separation device, concentrated salt water tank, light salt water tank, seawater reverse osmosis desalination device and a water tank; wherein the raw water tank, water tank, ultrafiltration device, ultrafiltration and electrodialysis water separation device, light salt water tank, seawater reverse osmosis desalination device and water tank in between through a pipe or pipe and pump connected, concentrated salt water tank through a pipe and water separation device is connected with electrodialysis. After the process of the present invention, high-quality raw materials and refined salt or salt chemical industry can not only obtain high quality fresh water, and avoid the negative influence of SWRO brine on the marine ecological environment, but also can greatly reduce the salt water and the cost of desalination, especially has a good value for the northern water shortage area in china.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及海水淡化、海水制盐、反渗透浓水排放系统及工艺方法。
技术介绍
我国淡水资源严重短缺，特别是我国北方地区，如天津、北京、河北、山东、河南、辽宁、陕西和甘肃等地缺水问题更为严重。在《我国国民经济和社会发展十二五规划纲要》中明确提出大力推进再生水、矿井水、海水淡化和苦咸水利用。因此，将海水淡化作为水资源的开源增量技术，已成为十分紧迫的任务。相比南水北调，对于我国北方沿海地区，海水淡化更具有现实价值。在我国国家政策和规划先行的背景下，未来我国的海水淡化市场面临着巨大的机遇。海水淡化是指脱除海水中的盐分，使处理后的水满足相应用水需求的处理工艺。当前适于产业化的海淡方法主要有蒸馏法(热法)和反渗透法(膜法)两种。蒸馏法包括多级闪蒸法、多效蒸馏法和蒸汽压缩法等，其中多级闪蒸和多效蒸馏可以利用电厂或其他工厂的低品位蒸汽，是两种先进的热法，在世界各地有着大量的大规模应用。相比于热法，反渗透法海淡(SWRO)具有更高的脱盐率和更低的能耗。在水质相对较好的领域也有着比较成熟的应用。随着世界上膜技术的逐渐发展和膜产品的不断更新换代，产品价格的持续下降，膜法海淡在一次性投资和运行成本上有着越来越明显的优势。对于反渗透法海水淡化而言，会产生大量的浓海水。按照目前的反渗透海水淡化处理工艺，每生产I吨淡化水，同时会产生I. 2吨以上的浓盐水，浓盐水的盐度由原海水的3.5%升高到6%以上。大量浓海水的直接排放，会对周边海域的水质造成较大的影响，因此，在生产获得淡化水的同时，必需同时考虑浓海水的排放方式以及浓海水的有效利用。而以海水为原料制取食盐则是另一种开发利用海洋资源的有效途径。海水制盐的方法，主要有三种即太阳能蒸发法(盐田法)、冷冻法和电渗析法。盐田法是一种历史悠久的制盐方法，也是目前仍沿用的普遍方法。这种方法是在岸边修建很多像稻田一样的池子，用来晒盐。制盐的过程包括纳潮，制卤、结晶、采盐、贮运等步骤。盐田制盐受环境影响很大，海水的盐度、地理位置、降雨量、蒸发量等等因素，都会直接影响盐的产量，而且这种方法占用的土地和人力资源也比较大，需要加以改进。冷冻法制盐，是地处高纬度国家采用的一种生产海盐的技术，像俄罗斯、瑞典等国家，多用此法制盐。当海水冷却到海水冰点(_1.8°C)时海水就结冰，而海冰里基本上是纯水，很少有盐，去掉水分，就等于晒盐法中的水分蒸发，剩下浓缩了的卤水就可以制盐了。电渗析法制盐，日本从20世纪70年代开始采用电渗析法(ED)制取食盐，并逐步推广到澳洲、南美和中东地区应用。这种方法有占地面积小、厂址不受自然条件限制、生产不受气候影响、制得的盐纯度高、装置易实现自动化操作、投资少 等优点，具有广泛的发展前途。电渗析法(ED)海水制盐也是采用膜法分离技术，它通过具有选择性的离子膜，在装置通电的情况下，可将海水中的钠离子和氯离子进一步浓缩分离，将海水分为浓海水和淡海水两部分，ED的浓盐水含盐量可达到15%以上，NaCl纯度高，用于制取高端精制盐和高品质食用盐，可填补我国在高端盐制品方面的空白；ED的淡盐水的含盐量由原海水的35000mg/l降低到26000mg/l左右，若作为反渗透海水淡化的给水，可以大大降低制水能耗和成本，同时SWRO产生的浓海水的含盐量较低，避免了对海域和环境的影响。因此，将膜法制盐工艺与膜法海水淡化技术相耦合，既可以降低制盐成本，也可以降低海水淡化系统的运行电耗，降低制水成本，同时也有效避免了浓盐水对周边海域的环境污染问题，可谓一举数得。是一条缓解我国北方地区缺水现状，并得到高品质食盐以弥补我国精制盐制造短板的有效途径。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种高效率的膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统。 本专利技术的上述目的是通过以下技术方案达到的一种膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其包括原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、浓盐水箱、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱；其中所述原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱之间依次通过管道或管道和泵相连接，所述的浓盐水箱通过管道与所述的电渗析盐水分离装置相连接。上述膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统中，具体为所述超滤装置通过管道与所述超滤水箱相连接；所述超滤水箱通过泵和管道与所述电渗析盐水分离装置相连接；所述的电渗析盐水分离装置与浓盐水箱和淡盐水箱之间分别通过管道相连接，所述淡盐水箱通过泵和管道与所述海水反渗透淡化装置相连接，所述海水反渗透淡化装置通过管道与所述产水箱相连接。一种优选技术方案，其特征在于所述的超滤装置采用中空纤维超滤膜。一种优选技术方案，其特征在于所述的电渗析盐水分离装置采用一价离子选择透过膜对海水中的一价离子进行浓缩。一种优选技术方案，其特征在于所述的海水反渗透淡化装置采用卷式反渗透膜。一种优选技术方案，其特征在于所述的海水反渗透淡化装置还包括能量回收系统。本专利技术的另一目的是提供一种高效率的膜法海水制淡水-制盐原料耦合工艺方法。本专利技术的上述目的是通过以下技术方案达到的一种膜法海水制淡水-制盐原料耦合工艺方法，包括如下步骤(I)储存在原水箱里的经过预处理的海水通过超滤装置进行过滤，去除掉几乎所有的悬浮物、颗粒、细菌、病毒以及胶体、大分子有机物等，并储存于超滤水箱；(2)经步骤(I)处理过的海水再经过电渗析盐水分离装置进行一价离子浓缩，所述的电渗析盐水分离装置采用的是一价离子选择透过膜；(3)经步骤(2)处理得到的淡盐水储存到淡盐水箱，淡盐水作为海水淡化的原水再经过反渗透淡化装置，去除掉绝大部分盐分，得到淡水并储存于产水箱；(4)经步骤(2)处理得到的浓盐水作为精制盐或盐化工的原料，储存于浓盐水箱；(5)经步骤(3)处理，海水反渗透淡化装置产生的浓水分散排放到附近海域。所述预处理可以采用气浮过滤或混凝沉淀+砂滤等，去除掉大部分悬浮物、胶体和部分有机物等。本专利技术的优点是本专利技术是将经过预处理的海水首先采用超滤装置对海水进行处理，去除掉几乎所有悬浮物、颗粒、细菌、病毒以及胶体、大分子有机物等；然后经过电渗析装置利用一价离子选择透过膜将海水中的一价离子进行浓缩，得到高浓度NaCl溶液的同时，也可得到含盐量相对较低的淡盐水作为反渗透进水；再通过反渗透工艺去除淡盐水中的盐分得到淡水。通过本专利技术系统和工艺的处理，一方面可以得到精制盐或盐化工的原料，另一方面可以得到淡水，同时反渗透处理产生的浓水TDS较低，一般不超过45000ppm，直接排放不会对周边海域和环境造成影响，对于我国北方地区开发利用海洋资源，提取淡水和高品质食盐方面具有很好的应用价值。下面通过实施例和附图对本专利技术进行详细说明。应该理解的是，所述的实施例仅仅涉及本专利技术的优选实施方案，在不脱离本专利技术的精神和范围情况下，各种成分及含量的变化和改进都是可能的。附图说明图I为本专利技术的系统示意图。图2为本专利技术的工艺流程图。附图标记说明O经过预处理的海水I原水箱2超滤装置3超滤水箱4电渗析盐水分离装置5浓盐水箱6淡盐水箱7海水反渗透淡化装置8产水箱9反渗透浓水排放具体实施例方式如图I所示，为本专利技术膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统的示意图，其包括原水箱I、超滤装置2、超滤水箱3、电渗析盐水分离装置(电渗析装置)4、浓盐水箱5、淡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其包括原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、浓盐水箱、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱；其中所述原水箱、超滤装置、超滤水箱、电渗析盐水分离装置、淡盐水箱、海水反渗透淡化装置和产水箱之间依次通过管道或管道和泵相连接，所述的浓盐水箱通过管道与所述的电渗析盐水分离装置相连接。2.如权利要求I所述的膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其特征在于所述的超滤装置采用中空纤维超滤膜。3.如权利要求I所述的膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其特征在于所述的电渗析盐水分离装置采用一价离子选择透过膜对海水中的一价离子进行浓缩。4.如权利要求I所述的膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其特征在于所述的海水反渗透淡化装置采用卷式反渗透膜。5.如权利要求I所述的膜法海水制淡水-制盐原料耦合系统，其特征在于所述的海水反渗透淡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松建，
申请(专利权)人：北京赛诺水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：