[发明专利]一种海水淡化及分盐系统及方法

说明书

本发明公开一种海水淡化及分盐系统，还公开一种海水淡化及分盐方法。优点：通过将浓缩分盐单元与结晶单元相结合，使浓缩分盐后产生的浓水进入结晶单元，制得工业盐，实现海水资源化利用与零排放处理，无浓水返回大海，保护了海洋水体环境；通过纳滤膜装置可将一价盐与二价盐相分离，通过蒸发结晶与冷冻结晶，可将一价盐中的氯化钠与氯化钾向分离，使海水中含有的无机盐以氯化钠、硫酸钠和氯化钾的结晶析出，作为工业原料资源化利用；经反渗透浓缩后，产水经除硼，可保证产品水水质，使产水达到饮用水标准，满足居民生活饮用和工业利用；同时，可降低结晶单元的设备规模和处理负荷，从而降低系统的整体投资、运行成本。

技术领域：

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种海水淡化及分盐系统及方法。

背景技术：

水资源短缺是一个全球性问题，随着社会经济发展和人口增长，这一问题在未来会进一步加剧。海水淡化作为一种水资源开源增量手段，已经成为很多国家和地区解决水资源危机的重要手段。

目前，国际上已商业化应用的主流海水淡化技术主要有反渗透(RO)、低温多效蒸馏(LTMED)和多级闪蒸(MSF)三种。

1、反渗透技术

反渗透技术(Reverse Osmosis，RO)起源于20世纪50年代，并于20世纪70年代在商业上开始得到应用，由于其能耗低的特点，得到飞速发展，目前在全球海水淡化技术应用中占主导地位。其技术原理为海水经过预处理后在高压泵的作用下，以压力差为推动力克服自然渗透的渗透压力，驱使海水中的水通过半透膜而迁移到淡水侧，海水中的盐分和其他成分则留在浓海水侧。

RO技术的优点有：

1)海水中的水和盐分在分离的过程中不涉及相变，所以能耗低。

2)工艺流程布置简单，结构紧凑。

其缺点是：需要对海水进行严格的预处理，还要定期对膜组件进行清洗和更换。

2.低温多效蒸馏技术

低温多效蒸馏技术(Low Temperature MED，LT-MED)是指盐水的最高蒸发温度不超过70℃的海水淡化技术。其是将多个蒸发效串联起来并分成若干效组，蒸汽输入后，经过多次的蒸发和冷凝从而产生淡水。LT-MED工艺流程按照进料海水和蒸汽流动方向的异同可以分为逆流、顺流和平流，其中海水淡化工业上广泛应用的LTMED系统为平流式结构。

LT-MED技术的优点有：

1)最高蒸发温度较低的条件下有利于减缓腐蚀和结垢。

2)海水只需要进行简单的筛分和添加阻垢剂等预处理即可。

3)系统产水量可调节设置为设计产水量额定值的40％～110％，操作弹性大。

4)输送海水所需要的动力消耗小。

5)换热管的传热系数高。

6)系统的操作安全可靠。

7)产水质量高。

缺点是较低的最高蒸发温度限制了热效率的提高，另外由于换热管外壁容易结垢，需要定期清洗，以维持系统的高效稳定运行。

3.多级闪蒸技术

多级闪蒸法(Multi-Stage Flash，MSF)的技术原理为将原料海水预热到一定温度后进入闪蒸室，闪蒸室内的压力控制在低于热海水温度所对应的饱和蒸汽压力，海水由于过热而急速蒸发(闪蒸)，从而产生蒸汽，蒸汽冷凝后即为所需的淡水。MSF系统可分为直流式和循环式，其中，循环式MSF应用最为成熟。

MSF技术的优点有：

1)加热和蒸发过程分开进行，不容易结垢。