[發(fā)明專利]一種海水資源化處理系統(tǒng)及工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011465109.4
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112607942A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李越彪;劉浩;林會杰;李輝;張卓
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺金正環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C01B7/09;C01D3/06;C01D3/22;C01F5/40;C01F11/46;C02F103/08
• 代理公司: 山東重諾律師事務(wù)所 37228
• 代理人: 賈巍超

一種海水資源化處理系統(tǒng)及工藝，采用卷式反滲透，回收率可高達(dá)65%?70%，回收率提高60%以上；卷式反滲透的濃水中氯化鈉的含量和純度高；本發(fā)明通過平板納濾來區(qū)分一價離子以及二價離子，納濾產(chǎn)生的濃水同樣進(jìn)行了資源化利用，納濾濃水進(jìn)行脫穩(wěn)結(jié)晶，通過投加晶種的方法，使納濾濃水中的硫酸鈣結(jié)晶析出，制得高純度硫酸鈣，通過脫穩(wěn)結(jié)晶器去除硫酸鈣后，出水進(jìn)入蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)，得到另一種產(chǎn)品硫酸鎂。本發(fā)明將海水淡化產(chǎn)生的濃水進(jìn)行資源化，不僅進(jìn)一步得到淡水回用，還得到純度很高的工業(yè)鹽，以及硫酸鈣、硫酸鎂、溴素等其他化學(xué)資源成品，避免了濃水排放對海洋環(huán)境所產(chǎn)生的危害，并從海水中提取了資源。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海水資源化處理系統(tǒng)及工藝，屬于海水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著全球人口的增長和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步加劇了水資源危機(jī)。根據(jù)聯(lián)合國水資源發(fā)展報告，目前全球有10億人缺乏安全清潔的飲用水，預(yù)計到2025年，全世界將有近1/3的人口缺水，波及的國家和地區(qū)達(dá)40多個。我國同樣面臨水資源危機(jī)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，缺水問題已成為一些地區(qū)制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。面對全球性的水危機(jī)，海水淡化技術(shù)已經(jīng)成為緩解水資源短缺的重要途徑之一。

然而，傳統(tǒng)的海水淡化工藝的回收率較低，僅為35%-45%，也就是說系統(tǒng)剩余了一大半以上的濃海水。隨著近些年海水淡化項目的日益增多，人們從海水中獲得淡水的同時也副產(chǎn)了大量的濃海水。通常情況下對濃海水的處理一般是將其直接排入海洋，長期對海洋排放海水淡化所產(chǎn)生的濃海水，會對海洋產(chǎn)生嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。而另一方面，濃海水中含有大量的化學(xué)資源，為了避免濃海水對海洋造成的污染，提取濃海水中氯化鈉、氯化鉀等化工產(chǎn)品，各國專家都在研究用工廠化的方法提取濃海水中的化工產(chǎn)品。根據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃及海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求，濃海水高效利用技術(shù)研究已成為海水資源開發(fā)利用的先決條件。

當(dāng)今，海水淡化濃海水制鹽的方法主要有三種：一是直接蒸發(fā)法，利用蒸汽以及電能，采用多效蒸發(fā)或者M(jìn)VR直接將濃海水蒸發(fā)并達(dá)到飽和結(jié)晶析出鹽；二是濃海水經(jīng)過鹽田法，鹽田灘曬海水析鹽，或者是先鹽田灘曬海水制鹵，后真空蒸發(fā)制鹽；三是濃海水經(jīng)過電滲析濃縮后再經(jīng)蒸發(fā)制鹽。

但是，直接蒸發(fā)法能耗極高，經(jīng)濟(jì)性很差，所以工程上一般不會被采用，人們往往是考慮將濃海水進(jìn)一步濃縮到較高濃度，然后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，以降低能耗和運(yùn)行成本。

海水淡化濃海水經(jīng)過鹽田法制鹽在國內(nèi)已有成功的工程示范應(yīng)用，如天津北疆電廠海水淡化濃海水綜合利用。不過，鹽田法雖然直接成本較低，但生產(chǎn)周期長，占地面積大，容易受地理環(huán)境和氣候條件的影響，生產(chǎn)的鹽品質(zhì)差，產(chǎn)量極不穩(wěn)定。

日本等國由于國土面積限制，所以較早進(jìn)行了電滲析制鹽的技術(shù)開發(fā)，目前電滲析制鹽技術(shù)在日本得到了很好的工程應(yīng)用。但電滲析法也存在投資高，運(yùn)行成本高的問題。此外，由于國內(nèi)沒有掌握電滲析膜的關(guān)鍵核心技術(shù)，所以海水電滲析制鹽工藝在國內(nèi)一直沒有得到實質(zhì)性的突破和推廣。

總的來說，一般常規(guī)的海水淡化工藝的回收率較低，系統(tǒng)需要排放大量的濃海水，對環(huán)境造成很大危害。將海水淡化濃海水進(jìn)行綜合利用，如果采用直接蒸餾濃縮，系統(tǒng)能耗會非常高，經(jīng)濟(jì)性很差；將濃海水經(jīng)過一般的膜法工藝濃縮后，再進(jìn)行蒸發(fā)濃縮和結(jié)晶制鹽，由于海水淡化的濃海水本身的鈣鎂硬度高，一般的膜法濃縮有限，系統(tǒng)能耗降低不明顯；使用電滲析離子交換膜對濃海水進(jìn)行高倍濃縮，此工藝雖對進(jìn)水鹽濃度適應(yīng)性較大且可以濃縮到20%以上，但電滲析對離解度小的鹽類以及不離解的物質(zhì)難以去除，并容易結(jié)垢，運(yùn)行費用較高。綜上所述，亟需一種新的海水資源化處理技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種海水資源化處理系統(tǒng)及工藝，解決現(xiàn)有常規(guī)的海水淡化工藝的回收率低，經(jīng)濟(jì)效益差，需要排放大量的濃海水，對海洋環(huán)境危害大的問題。