[发明专利]一种海水资源化处理系统及工艺

说明书

一种海水资源化处理系统及工艺，采用卷式反渗透，回收率可高达65%‑70%，回收率提高60%以上；卷式反渗透的浓水中氯化钠的含量和纯度高；本发明通过平板纳滤来区分一价离子以及二价离子，纳滤产生的浓水同样进行了资源化利用，纳滤浓水进行脱稳结晶，通过投加晶种的方法，使纳滤浓水中的硫酸钙结晶析出，制得高纯度硫酸钙，通过脱稳结晶器去除硫酸钙后，出水进入蒸发器进行蒸发，得到另一种产品硫酸镁。本发明将海水淡化产生的浓水进行资源化，不仅进一步得到淡水回用，还得到纯度很高的工业盐，以及硫酸钙、硫酸镁、溴素等其他化学资源成品，避免了浓水排放对海洋环境所产生的危害，并从海水中提取了资源。

技术领域

本发明涉及一种海水资源化处理系统及工艺，属于海水处理技术领域。

背景技术

随着全球人口的增长和社会经济的发展，进一步加剧了水资源危机。根据联合国水资源发展报告，目前全球有10亿人缺乏安全清洁的饮用水，预计到2025年，全世界将有近1/3的人口缺水，波及的国家和地区达40多个。我国同样面临水资源危机的严峻挑战，缺水问题已成为一些地区制约经济发展的重要因素之一。面对全球性的水危机，海水淡化技术已经成为缓解水资源短缺的重要途径之一。

然而，传统的海水淡化工艺的回收率较低，仅为35%-45%，也就是说系统剩余了一大半以上的浓海水。随着近些年海水淡化项目的日益增多，人们从海水中获得淡水的同时也副产了大量的浓海水。通常情况下对浓海水的处理一般是将其直接排入海洋，长期对海洋排放海水淡化所产生的浓海水，会对海洋产生严重的生态环境问题。而另一方面，浓海水中含有大量的化学资源，为了避免浓海水对海洋造成的污染，提取浓海水中氯化钠、氯化钾等化工产品，各国专家都在研究用工厂化的方法提取浓海水中的化工产品。根据循环经济发展规划及海洋生态环境保护要求，浓海水高效利用技术研究已成为海水资源开发利用的先决条件。

当今，海水淡化浓海水制盐的方法主要有三种：一是直接蒸发法，利用蒸汽以及电能，采用多效蒸发或者MVR直接将浓海水蒸发并达到饱和结晶析出盐；二是浓海水经过盐田法，盐田滩晒海水析盐，或者是先盐田滩晒海水制卤，后真空蒸发制盐；三是浓海水经过电渗析浓缩后再经蒸发制盐。

但是，直接蒸发法能耗极高，经济性很差，所以工程上一般不会被采用，人们往往是考虑将浓海水进一步浓缩到较高浓度，然后进行蒸发结晶，以降低能耗和运行成本。

海水淡化浓海水经过盐田法制盐在国内已有成功的工程示范应用，如天津北疆电厂海水淡化浓海水综合利用。不过，盐田法虽然直接成本较低，但生产周期长，占地面积大，容易受地理环境和气候条件的影响，生产的盐品质差，产量极不稳定。

日本等国由于国土面积限制，所以较早进行了电渗析制盐的技术开发，目前电渗析制盐技术在日本得到了很好的工程应用。但电渗析法也存在投资高，运行成本高的问题。此外，由于国内没有掌握电渗析膜的关键核心技术，所以海水电渗析制盐工艺在国内一直没有得到实质性的突破和推广。

总的来说，一般常规的海水淡化工艺的回收率较低，系统需要排放大量的浓海水，对环境造成很大危害。将海水淡化浓海水进行综合利用，如果采用直接蒸馏浓缩，系统能耗会非常高，经济性很差；将浓海水经过一般的膜法工艺浓缩后，再进行蒸发浓缩和结晶制盐，由于海水淡化的浓海水本身的钙镁硬度高，一般的膜法浓缩有限，系统能耗降低不明显；使用电渗析离子交换膜对浓海水进行高倍浓缩，此工艺虽对进水盐浓度适应性较大且可以浓缩到20%以上，但电渗析对离解度小的盐类以及不离解的物质难以去除，并容易结垢，运行费用较高。综上所述，亟需一种新的海水资源化处理技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种海水资源化处理系统及工艺，解决现有常规的海水淡化工艺的回收率低，经济效益差，需要排放大量的浓海水，对海洋环境危害大的问题。