[發(fā)明專利]一種膜法海水高效淡化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010316130.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN111423018A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建路;秦泗光;黃匯林;項(xiàng)娟;何金梁;熊福軍;王宗瑞;王肖虎;夏金芳;彭文博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東海化集團(tuán)有限公司;山東海化股份有限公司;江蘇久吾高科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F103/08
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務(wù)所 37215
• 代理人: 臧傳進(jìn)

本發(fā)明公開了一種膜法海水高效淡化的方法，尤其是提高反滲透膜法海水淡化過(guò)程中淡水產(chǎn)水率的方法，通過(guò)選擇合適的海水預(yù)處理工藝，同時(shí)將納濾技術(shù)與反滲透技術(shù)相結(jié)合，降低反滲透膜法海水淡化過(guò)程中的結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，有利于系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，提高了海水淡化過(guò)程中的產(chǎn)水率，降低了海水淡化成本。采用本發(fā)明提供的方法，淡水的產(chǎn)水率可以從普通海水全膜法淡化的45%左右提高到65%以上，實(shí)現(xiàn)海水高效膜法淡化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種膜法海水高效淡化的方法，尤其是提高反滲透膜法海水淡化過(guò)程中淡水產(chǎn)水率的方法。

背景技術(shù)

全世界淡水資源十分匱乏，有80多個(gè)國(guó)家和地區(qū)淡水不足，中國(guó)人均淡水占有量只有世界人均淡水量的1/4。海水淡化是解決淡水資源短缺的重要途經(jīng)，對(duì)沿海城市尤其重要，已經(jīng)大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的海水淡化方法有蒸餾法、反滲透法和電滲析法等。近幾年來(lái)，中國(guó)的海水淡化產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)化程度越來(lái)越高，特別是反滲透法海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展很快，隨著海水淡化技術(shù)水平不斷提高，成本逐漸下降，但是淡水回收率一般小于50%，海水利用效率較低，提高產(chǎn)水率是未來(lái)海水淡化的一個(gè)重要研究課題。

中國(guó)專利CN1994904A公開了一種納濾海水淡化方法及其裝置，在反滲透之前增加納濾，在一定程度上提高了反滲透海水淡化產(chǎn)水率、降低了操作壓力，但是由于結(jié)垢因素從反滲透提前到了納濾環(huán)節(jié)，淡化過(guò)程中淡水回收率也只是略有提高。

中國(guó)專利CN104817134A公開了一種采用超慮-納濾-反滲透的全膜法海水淡化工藝，通過(guò)對(duì)海水二段納濾預(yù)處理過(guò)程濃水的三段納濾處理提高海水的回收率，但是其回水濃度較高，也只是結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)的轉(zhuǎn)移，三段納濾增加了成本。

本發(fā)明在預(yù)處理過(guò)程中選擇了合適的海水凈化工藝，同時(shí)提高了預(yù)處理技術(shù)與納濾以及反滲透技術(shù)之間匹配效果，通過(guò)系統(tǒng)優(yōu)化工藝條件，降低了反滲透膜法海水淡化過(guò)程的滲透壓和結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)，提高了反滲透過(guò)程的運(yùn)行壓力，減少了濃水排放，提高淡水的產(chǎn)水率，以較低的成本實(shí)現(xiàn)了高效淡化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種膜法海水高效淡化的方法，可以有效降低反滲透膜法海水淡化過(guò)程中膜的污染，顯著提高淡水產(chǎn)水率，降低生產(chǎn)成本。

具體工藝方案為：

（1）原海水預(yù)沉淀、殺菌后，過(guò)濾去除大顆粒雜質(zhì)，過(guò)濾精度50～500μm，根據(jù)海水成分和后續(xù)工藝的要求，按比例加入凈化劑，反應(yīng)10～40min，進(jìn)入氣浮或者混凝沉淀裝置進(jìn)一步去除海水中的雜質(zhì)，然后產(chǎn)水再經(jīng)過(guò)微濾和/或超濾裝置過(guò)濾得到預(yù)處理后的海水，以上各個(gè)預(yù)處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生的濃水收集混合經(jīng)機(jī)械過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)后返回與原海水混合再次回用，機(jī)械過(guò)濾的廢渣無(wú)害化處理；

（2）步驟（1）預(yù)處理后的海水加入鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.0～7.0，脫出氣體后根據(jù)納濾系統(tǒng)的運(yùn)行工藝參數(shù)加入阻垢劑或者不加阻垢劑，然后加壓進(jìn)入納濾裝置進(jìn)行選擇性過(guò)濾得到納濾產(chǎn)水，選擇性納濾膜的過(guò)濾精度為截留分子量150～800Da，其中對(duì)SO₄^2-的截留率85～99%，對(duì)Ca²⁺的截留率20～78%；納濾系統(tǒng)運(yùn)行壓力1.5～3.8MPa，對(duì)海水的回收率控制在83～95%；

（3）步驟（2）中得到的納濾產(chǎn)水，加壓進(jìn)入一級(jí)反滲透裝置，一級(jí)反滲透分兩段運(yùn)行，段間設(shè)置增壓裝置，一段運(yùn)行壓力5.0～6.5MPa，反滲透脫鹽率98～99.5%；一段濃水再次加壓進(jìn)入二段反滲透，二段運(yùn)行壓力7.0～9.0MPa，反滲透脫鹽率92～97%；二段淡水含鹽量較高，根據(jù)一級(jí)反滲透產(chǎn)水品質(zhì)要求，返回一級(jí)反滲透裝置進(jìn)口進(jìn)一步脫鹽或者兩段產(chǎn)水混合得到一級(jí)反滲透產(chǎn)水；

（4）步驟（3）得到的一級(jí)反滲透產(chǎn)水加壓進(jìn)入二級(jí)反滲透，運(yùn)行壓力1.5～2.5MPa，反滲透膜的脫鹽率98～99.5%，二級(jí)反滲透濃水返回與納濾產(chǎn)水混合再次進(jìn)入一級(jí)反滲透裝置。