[發明專利]一種反滲透濃海水處理系統和方法

有效

• 申請號: 201710657593.2
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107265734B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 薛喜東;李露;卜建偉;潘春佑;馮厚軍
• 申請（專利權）人: 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F103/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 陸藝

本發明公開了一種反滲透濃海水處理系統和方法，其方法為：使用反滲透濃海水處理系統；反滲透濃海水依次經過保安過濾器過濾，調節pH、增壓后經過納濾膜元件、樹脂軟化器、加熱箱后得到熱料液，熱料液通過膜蒸餾組件，獲得產水和濃料液，通過雙極膜電滲析工藝對濃料液進行處理獲得酸液和堿液；本發明軟化效率高，膜蒸餾操作溫度低，蒸發面積大，出水水質高，蒸汽潛熱實現內部回收；由于膜蒸餾受濃度影響小，進行深度濃縮獲得有利于雙極膜電滲析工藝高效運行的濃料液，得到酸堿產品的價值高于固體鹽，且與傳統技術相比，節能，生產過程更為安全、環保。本發明制備的酸堿可用于納濾阻垢和樹脂再生，使整個系統投加額外的化學藥劑量減小，降低成本。

技術領域

本發明涉及水處理技術，尤其涉及一種反滲透濃海水處理系統和方法。

背景技術

海水淡化已成為開辟水源的重要途徑，而海水淡化的回收率一般只有40％-50％，目前濃海水一般是不經處理直接排回大海，濃海水的排放造成了資源的巨大浪費和海洋環境的污染，因此，如何處置濃海水是海水淡化產業可持續發展必須面臨的一個問題。

專利號為201110411270.8、201110069347.8和201210150064.0披露了一些反滲透濃海水處理方法，如采用加藥、離子膜、離子交換樹脂等方法作為前級處理去除鈣鎂離子或提取鈣鈣鎂產品后，最后通過蒸發結晶技術進行濃縮制鹽。這些方法的濃海水前處理需要投加大量的化學藥劑量，且經預處理的濃海水直接進行蒸發結晶，需要較大的系統體積和較高的操作溫度，導致系統投資大、占地面積大和運行費用高。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，結合膜蒸餾在低溫條件的深度濃縮優點和雙極膜電滲析在高鹽度條件下的高效制備酸堿優點，提供一種反滲透濃海水處理系統和方法。

本發明的技術方案概述如下：

一種反滲透濃海水處理系統，包括保安過濾器1，所述保安過濾器1通過管道依次與高壓泵2、納濾膜元件3、樹脂軟化器4、加熱箱5、膜蒸餾循環泵6和膜蒸餾組件7的熱料液進口7-1連接；膜蒸餾組件7的熱料液出口7-3通過管道與冷卻器8連接后再通過管道分別與膜蒸餾組件7的冷料液進口7-2和原料液罐10連接；原料液罐10通過管道與雙極膜電滲析膜堆18的負極連接，原料液罐10通過管道依次與原料液循環泵14、雙極膜電滲析膜堆18的正極連接；膜蒸餾組件7的冷料液出口7-4通過管道與加熱箱5連接；膜蒸餾組件7的產水出口7-5通過管道與產水罐9連接；在膜蒸餾組件7的內部設置有中空纖維微孔疏水膜7-6和中空纖維冷凝管7-7，中空纖維微孔疏水膜的兩端分別與熱料液進口7-1和熱料液出口7-3連接；中空纖維冷凝管7-7的兩端分別與冷料液進口7-2和冷料液出口7-4連接；酸罐11通過管道與雙極膜電滲析膜堆18的負極連接，酸罐11通過管道與酸循環泵15連接；酸循環泵15通過管道分別與雙極膜電滲析膜堆18的正極和酸儲罐21連接；堿罐12通過管道與雙極膜電滲析膜堆18的負極連接，堿罐12通過管道與堿循環泵16連接，堿循環泵16通過管道分別與雙極膜電滲析膜堆18的正極和堿儲罐20連接；極水罐13通過管道與雙極膜電滲析膜堆18的負極連接，極水罐13通過管道依次與極水循環泵17、雙極膜電滲析膜堆18的正極連接；堿儲罐20通過管道依次與堿投加泵23、樹脂軟化器4連接；酸儲罐21通過管道與酸投加泵22連接；酸投加泵22通過管道分別與高壓泵2的進口和樹脂軟化器4連接；穩壓電源19的兩端分別與雙極膜電滲析膜堆18的正極和雙極膜電滲析膜堆18的負極電連接。

所述納濾膜元件為高選擇性納濾膜元件，所述高選擇性納濾膜元件的型號為XCN、HYDRApro或DK。

所述樹脂軟化器中的樹脂為耐受高TDS的大孔弱酸陽樹脂，所述耐受高TDS的大孔弱酸陽樹脂的型號為IRC83或IRC76CRF。

所述穩壓電源19的正負極相互切換。

一種反滲透濃海水處理方法，包括如下步驟：