[发明专利]一种采用超滤-纳滤-反渗透的全膜法海水淡化的集成系统以及集成工艺

权利要求书

1.一种采用超滤-纳滤-反渗透的全膜法海水淡化的集成系统，其特征在于，所述的系统能够提高纳滤海水软化回收率及降低膜面结垢趋势；

所述的系统包括依次连接的超滤系统、三段式纳滤系统以及反渗透系统，其中所述的三段式纳滤系统包括第一段纳滤膜组件、第二段纳滤膜组件以及第三段纳滤膜组件；

超滤系统的产水管连接第一段纳滤膜组件的低压泵进水管，第一段纳滤膜组件的浓水出口管连接第二段纳滤膜组件的进水口，第一段纳滤膜组件和第二段纳滤膜组件的产水管汇合后连接反渗透系统；反渗透系统的浓水出口管与超滤系统产水管汇合后连接第一段纳滤膜组件的进水管，或者反渗透系统的浓水出口管与第一段纳滤膜组件的浓水出口管汇合后连接第二段纳滤膜组件的进水管；第二段纳滤膜组件的浓水出口管连接第三段纳滤膜组件的进水管；第三段纳滤膜组件的产水管与超滤系统产水管汇合后连接第一段纳滤膜组件的进水管，或者第三段纳滤膜组件的产水管与第一段纳滤膜组件的浓水出口管汇合后连接第二段纳滤膜组件的进水管；第三段纳滤膜组件的浓水第一出口管通过循环管路循环连接第三段纳滤膜组件的进水管，并通过往该循环管路中加入晶种，诱发结垢离子形成主体结晶，从而降低膜面结垢趋势；第三段纳滤膜组件的浓水第二出口管连接排出口，排出口排出的浓水用于制盐、卤水化工或者提取化学元素。

2.一种采用超滤-纳滤-反渗透的全膜法海水淡化的集成工艺，其特征在于，所述的工艺能够提高纳滤海水软化回收率及降低膜面结垢趋势；所述的工艺包括：

海水经超滤系统处理，超滤系统处理时任选地加酸和/或加阻垢剂防垢；

超滤系统产水进入三段式纳滤系统；所述的三段式纳滤系统包括第一段纳滤膜组件、第二段纳滤膜组件以及第三段纳滤膜组件；

超滤系统产水首先进入第一段纳滤膜组件，其中第一段纳滤膜组件的浓水直接进入第二段纳滤膜组件，第一段纳滤膜组件和第二段纳滤膜组件的产水混合后进入反渗透系统生产淡化水；反渗透系统的浓水与超滤系统产水混合作为第一段纳滤膜组件的进水，或者与第一段纳滤膜组件的浓水混合作为第二段纳滤膜组件的进水；第二段纳滤膜组件的浓水进入第三段纳滤膜组件；第三段纳滤膜组件的产水与超滤系统产水混合后进入第一段纳滤膜组件，或者第三段纳滤膜组件的产水加压后与第一段纳滤膜组件的浓水汇合后作为第二段纳滤膜组件的进水；第三段纳滤膜组件的一部分浓水循环作为第三段纳滤膜组件的进水，并通过往该循环浓水中加入晶种，诱发结垢离子形成主体结晶，从而降低膜面结垢趋势；第三段纳滤膜组件的另一部分浓水则排出，用于制盐、卤水化工或者提取化学元素。

3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述的三段式纳滤系统中的第一段纳滤膜组件采用4只装膜壳，第二段纳滤膜组件采用2只装膜壳。

4.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述的第三段纳滤膜组件采用1只装或2只装膜壳。

5.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，所述的第三段纳滤膜组件采用水通量较大的疏松型纳滤膜组件，对Ca²⁺和Mg²⁺的截留率保持在60％以下，对SO₄^2-的截留率保持在95％以上。

6.一种纳滤膜处理高浓度盐水时减轻纳滤膜膜面结垢趋势的方法，其特征在于，所述的方法包括：

将高浓度盐水送入纳滤膜组件进行过滤；

将纳滤膜组件的产水送入下级工艺装置；

将纳滤膜组件的浓水中的第一部分通过循环管路循环送入纳滤膜系统作为进水；在循环管路中设置加入晶种，诱发结垢离子形成主体结晶，从而降低膜面结垢趋势；

将纳滤膜组件的浓水中的第二部分排出，用于制盐、卤水化工或者提取化学元素。