[发明专利]海水脱硬预处理淡化的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海水脱硬预处理淡化的生产方法。具体说，海水采用化学法与超、微滤膜法结合提取碳酸钙、氢氧化镁，提取钙、镁离子后的海水，经淡化产生淡水的同时，所产浓盐水供综合利用。本发明海水通过脱去钙、镁离子(脱硬)预处理后，淡化过程无须添加阻垢剂，不但淡水回收率反渗透法可达60％以上，蒸馏法可达80％以上，预处理过程中可副产纳米级碳酸钙和纳米级氢氧化镁产品，淡化后浓盐水可以高附加值产品形式综合利用，极大地降低了海水淡化的投资和运行成本，是一典型的低碳、绿色、循环经济海水淡化技术。

背景技术

海水淡化已成为解决全球水资源短缺的重要途径，伴随海水淡化技术发展和社会需求量加大，海水淡化工厂的淡化规模不断扩大。其规模从最初的日产几百立方米，发展到现在的日产几十万立方米。海水淡化技术日趋成熟，淡化规模不断扩大，成本不断降低。随着海水淡化技术的日臻成熟和海水淡化产业的健康发展，″海水淡化″将呈现出比″跨流域、远距离调水″更大的价格优势。

虽然大力发展海水淡化的时机已成熟，但淡化水成本相对高，核心技术少，淡化后浓盐水的尚未综合利用却是制约海水淡化产业发展的主要因素。降低淡化成本，一直是海水淡化行业的梦想，然而，高能耗却是制约海水淡化产业大规模发展的技术瓶颈！打破该技术瓶颈，将为海水淡化产业的迅猛发展打开大门！降低高能耗的主要方法是去除引起高能耗的因素——即在淡化过程中易于结垢的钙、镁离子。无论是热法还是膜法海水淡化，钙、镁离子的存在都会随着淡化后浓盐水浓度的升高而在膜表面或蒸馏设备表面，形成越来越多的垢层，使得淡化的回收率无法提高，淡水回收率只能达到40～45％，提高淡水回收率是降低淡化成本的最有效途径，面对淡水资源短缺、国际节能减排、低碳经济发展的大势，开发低成本海水淡化技术势在必行！

中国专利CN1861529提出的一种低成本零排放海水淡化综合利用的组合生产工艺技术，是通过海水预处理使海水净化，应用电渗析(ED)浓缩设备和低温真空泵将海水浓缩成饱和盐水，再以饱和盐水为原料提取各种盐化工产品。其中浓缩后余下的被稀释的淡盐水，经反渗透膜(RO)淡化设备提取出50％的淡水，剩余下来50％的盐水又返回到海水净化池中被循环使用。中国专利CN01129466发明为一种反渗透海水淡化微滤膜预处理方法。它包括将加入了絮凝阻垢剂的海水进行沉淀，析出沉淀后的上清液经加压后进入由数组微滤膜并联组成的微滤单元，从微滤单元流出的透过液即可完全满足反渗透膜系统的要求。中国专利CN 02111670.9利用深层海水淡化、浓缩制取深海饮用水及深海添加剂的方法，用水泵抽取深海水，在海上进行化验、检测，将深海水灌装入船上容器内运输回港，在陆上进行化验、检测、调质，经检测合格的深海水通过反渗透技术进行淡化。将淡化后得到的30％～40％的深海淡化水制成瓶罐装的深海饮用水，将其余60％～70％的初步浓液进行蒸馏，经蒸馏得到的深海淡化水制成瓶罐装的深海饮用水，蒸馏后的其余浓缩部分是深海饱和盐液作为深海饱和盐液添加剂。尽管对于海水淡化的文献相当多，到目前为止还未见到脱硬预处理海水淡化的文献及专利。

发明内容

本发明的目的是提供一种海水脱硬预处理淡化的生产方法。海水在预处理过程中通过提钙、提镁脱硬处理，再采用反渗透或蒸馏法淡化，在获得淡水的同时得到高浓度浓盐水。它是低成本、循环经济海水淡化技术，由于钙、镁离子的去除和净化，极大提高了淡水产率，淡化后产生的高浓度洁净浓盐水有极高的综合利用价值。

本发明提供的海水脱硬预处理淡化的生产方法包括下述步骤：

1)采用海水淡化后的海水为原料，加入沉淀剂碳酸盐提钙，搅拌下反应，形成碳酸钙沉淀，静止，沉降、澄清，上清液用超滤膜过滤；

2)碳酸钙后的超滤膜透过液海水与氢氧化钠溶液混合反应，进一步提镁或淡化；

3)提镁后的海水经超滤膜过滤，浓缩，回收纳米级碳酸钙；

4)超滤膜透过液海水加盐酸调整pH值，再经淡化装置淡化，产生淡水和浓盐水。

所述的提镁是指提钙后海水与氢氧化钠溶液反应后，再经超滤膜过滤，透过液供淡化系统，浓缩液经超滤膜浓缩(获取高纯度氢氧化镁产品还需洗涤)、干燥可以得到不同浓度的浆式氢氧化镁、工业氢氧化镁粉体、纳米级氢氧化镁等产品。

所述的提镁的条件：除钙后海水加入沉淀剂氢氧化钠，转速为50～200r/min的速度搅拌下反应0.1-5h，形成氢氧化镁沉淀，静止3～24h，沉降、澄清、上清液进入超滤膜分离，超滤膜透过液供淡化。