[发明专利]一种海水或浓盐水的综合处理方法

说明书

本发明涉及一种海水或浓盐水的综合处理方法，采用如下步骤：预处理、低截留纳滤分离、低截留纳滤透过液处理、反渗透浓水处理、纳滤渗透过液处理以及纳滤浓水处理。本发明的方法完全回收淡水，低价值氯化镁和硫酸钙(石膏)副产品产量大幅度降低，避免了低价值硫酸钠、溴化镁等的产生，而高纯度氯化钠、氯化钙、硫酸钾、硫酸镁等高价值产品的产量显著提高。

技术领域

本发明属于海水淡化及海水资源综合利用、盐湖或地下盐卤资源综合利用等领域，具体地说，涉及一种海水或浓盐水的综合处理方法。

背景技术

我国有丰富的海洋资源及盐卤资源，据相关统计，仅渤海沿岸地下盐卤资源即可达100亿m³左右，其中蕴含丰富且价廉的水资源和化学元素资源。目前我国对于海洋及盐卤资源的开发利用主要以海水淡化、制盐和纯碱、氯碱等盐化工生产为主，将各产业相结合，开展海水及浓盐水资源的综合利用，走循环经济、可持续发展之路是目前相关产业发展的必然趋势之一。

目前，国内外对于海洋资源及盐卤资源进行资源综合利用的方式主要有以下几种：

(1)以膜法(反渗透)、热法(多效蒸发或多级闪蒸)为核心技术淡化海水生产淡水。热法需要消耗大量蒸汽，通常建设在电厂附近；常规的海水淡化处理工艺，淡水产率只有40～55％左右。海水淡化副产的浓盐水因硫酸钙结垢问题，不能直接工厂化加工利用，部分进入晒盐场晒盐，通常是直接排海。由于浓海水盐度高(接近普通海水的两倍)、且含有预处理药剂，大量、直接排海将会造成海洋生态污染；也浪费掉了浓海水中的淡水资源和多种盐资源。

(2)传统盐田摊晒及盐化工相结合是目前海洋及盐卤资源综合利用的主流方式，但存在着受季节影响严重、需依托大量盐田、资源利用率低等缺点。此外，传统盐田摊晒过程中，首先析出的盐是硫酸钙，其次是氯化钠，随后的盐卤结晶母液的深度处理过程中，由于钙离子已经全部以硫酸钙的形式析出，这使得从海水中生产其它钙盐例如高价值的氯化钙没有可能，同时硫酸钙沉淀也消耗了原海水中30～40％的硫酸根离子，导致其它高价值硫酸盐(例如硫酸镁和硫酸钾)产量的降低。因此在海水与浓盐水的综合处理中，应该积极探索一种能够限制低价值硫酸钙的产出，而增加海水资源中其它钙盐(如氯化钙)和其它高市场接受度的硫酸盐(硫酸镁、硫酸钾等，皆为无氯肥料、且为农作物补充生长所需的硫元素)等产品产量的工艺和方法。

(3)先提钙镁再进行浓缩结晶的综合利用技术，即先通过化学沉淀法(加入NaOH、Na₂CO₃等化学药剂)、离子交换法或电化学技术将浓海水中的钙镁除去，然后再通过多效蒸发或压汽蒸馏浓缩等深度浓缩结晶工艺制取各种固体盐产品。该技术有效解决了过程中设备结垢问题，且具有较高的资源利用率，但是需要消耗大量化学药剂或电能，同时副产品碳酸钙、氢氧化镁等价值较低，操作成本和投资成本较高，整体过程经济性有待于提升。

(4)以多效蒸发或压汽蒸馏-晶种法(有的也称之为“结晶晶体去垢法”或“在线结晶工艺”)为核心的综合利用技术。如专利CN103253818A等即采用类似的技术实现海水资源综合利用及零排放。采用该综合利用技术的海水资源利用率远高于传统工艺，但该过程仍然副产大量的石膏(硫酸钙)，附加值较低，大量低价值的石膏如何处理反而成为难题，且该工艺过程电耗甚高，一般把8％的浓盐水浓缩到26％左右，每蒸出1吨淡水需要耗电约35-40度(同时蒸汽消耗为15kg左右)，工艺的经济性有待于进一步提高。

(5)以电渗析浓缩制盐为核心的综合利用技术，如专利CN100999364B等所描述。该技术主要以电渗析技术浓缩浓海水，以代替盐田制卤(盐浓度浓缩至200g/L以上)，再经多效蒸发或压汽蒸馏蒸发结晶制取原盐，该技术路线所产氯化钠盐产品质量高、不受季节影响。但存在着电耗高(目前日本的电渗析技术世界领先，吨盐电耗仍高达150度)、副产淡盐水加工处理难等问题。