一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法技術

本申請公開了一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，屬于海水淡化及濃縮技術領域。本申請提供的多段式反滲透方法，對海水進行預處理和反滲透處理，預處理后的海水經高壓泵增壓后進行多段反滲透處理，末段反滲透處理得到高濃度的末段濃鹽水，即為高濃度濃鹽水。本多段式反滲透方法采用能量回收裝置對末端濃鹽水進行能量回收。與現有的海水淡化方法或工藝相比，使用本多段式反滲透方法得到的濃鹽水，其濃度增加了約50％，有利于濃鹽水的后續開發利用。本多段式反滲透方法的淡水回收率達65％以上，噸水能耗降低了約30％。

Multi section reverse osmosis method for producing high concentration concentrated brine

The present invention discloses a multistage reverse osmosis method for by-product high concentration concentrated brine, belonging to the technical field of sea water desalination and concentration. Multi section type provided by the application of reverse osmosis method for Seawater Pretreatment and reverse osmosis treatment, after pretreatment of seawater by the high-pressure pump booster after multistage reverse osmosis treatment, the end of the reverse osmosis treatment high concentration end of the brine, namely high concentration brine. The multistage reverse osmosis method uses energy recovery equipment to recycle the concentrated brine. Compared with the existing desalination method or process, the concentration of concentrated brine obtained by using the multi-stage reverse osmosis method is increased by about 50%, which is beneficial to the subsequent development and utilization of concentrated brine. The water recovery rate of this multistage reverse osmosis method is over 65%, and the energy consumption per ton of water is reduced by about 30%.

【技術實現步驟摘要】
一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法
本申請屬于海水淡化及濃縮
，具體地說，涉及能夠提高回收率和濃鹽水濃度的多段式反滲透方法。
技術介紹
中國是淡水資源缺乏的國家，隨著社會的快速發展和人口的急劇增加，淡水資源短缺問題已得到越來越多的重視。部分缺水城市面臨工業項目與居民飲用水爭用淡水資源的局面，水資源短缺已儼然成為制約國家經濟社會發展的因素之一。海水淡化技術是解決沿海地區淡水資源短缺的重要途徑，是增加淡水資源儲備的新戰略，且能保障公共飲用水安全。海水淡化作為戰略新興產業，同時需遵循“堅持海水淡化及資源綜合利用相結合”的發展原則，即以循環經濟理念推動海水淡化產業發展。在大力發展海水淡化的同時，要注重保護生態環境，做好濃海水資源的綜合利用；提高資源綜合利用水平、降低海水淡化成本。然而，在發展海水淡化產業的同時，海水淡化副產濃鹽水的排放問題也變得越來越突出。濃鹽水直接排放會造成海洋環境污染問題，如若將濃鹽水排放鹽田采用灘曬鹽則會增加土地需求，與沿海地區發展矛盾。對濃鹽水進行后續加工處理既可減少海洋環境的污染，也可提高濃鹽水的價值，符合資源綜合利用的發展戰略?，F有的海水淡化方法，大多以提高淡水回收率、降低系統能耗為主要目的，其得到的副產濃鹽水的濃度較低，不利于后續的加工處理。因此，在發展海水淡化產業時，提供一種淡水回收率高、系統能耗低并可得到高濃度濃鹽水的方法很有必要。
技術實現思路
為了解決上述技術問題，本申請公開了一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，包括以下步驟：(1)預處理，對原海水進行預處理，去除原海水中的雜質；(2)反滲透處理，所述反滲透處理為多段式，反滲透處理的段數記為N，N≥1。預處理后的海水經高壓泵增壓后進行多段的反滲透處理，末段反滲透處理得到高濃度的末段濃鹽水，即為高濃度濃鹽水。所述反滲透處理中：N段反滲透處理得到N段濃鹽水和N段淡水，N段濃鹽水經增壓后進行N+1段反滲透處理。所述N+1段反滲透處理與N段反滲透處理的操作壓力之比大于等于1.2，小于等于1.6。其中，采用能量回收裝置對末段濃鹽水進行能量回收。能量回收裝置將末段濃鹽水的壓力能轉化為機械能，并將機械能提供給高壓泵。優選地，所述能量回收裝置為透平式能量回收裝置，其與高壓泵一體成型。進一步地，所述反滲透處理中，N+1段反滲透膜的有效面積為N段反滲透膜的有效面積的40～65％。進一步地，所述反滲透處理中，N段濃鹽水經增壓后進行N+1段反滲透處理，增壓范圍為1.0～3.7MPa。進一步地，所述預處理包括加藥處理。所述加藥處理使用還原劑和酸溶液：還原劑去除海水中的氧化性物質；酸溶液使得處理后的海水的pH值為5.0～6.8，防止反滲透膜表面結垢。優選地，所述預處理還包括混凝沉淀處理和超濾處理。所述混凝沉淀處理包括混合反應和沉淀，去除海水中的膠體、懸浮物，沉淀后的海水進行超濾處理。所述超濾處理經超濾膜組件進行處理，進一步去除海水中的懸浮物、膠體和生物大分子，超濾處理后的海水進行加藥處理。優選地，所述預處理還包括過濾。加藥處理后的海水在反滲透處理前經過濾器進行過濾，去除海水中大于5μm的顆粒。與現有技術相比，本申請可以獲得包括以下技術效果：1)本申請提供的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，采用多段設置的反滲透處理與預處理相結合，整體海水淡化處理流程清晰、方案簡捷、操作簡便，利于海水淡化、制取高濃度濃鹽水的配置使用。2)本副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，設計巧妙合理，經過混凝沉淀加超濾的預處理之后，海水進入多段式反滲透處理進行濃縮，在生產淡化水的同時得到高濃度濃鹽水，提高了資源的綜合利用率。與現有的海水淡化方法或工藝相比，使用本方法得到的濃鹽水，其濃度增加了約50％，有利于濃鹽水的后續開發利用。本方法的淡水回收率達65％以上。3)本申請合理配置，還對末段濃鹽水的能量進行有效回收利用，降低了海水淡化的能耗。本申請采用的能量回收，將末段濃鹽水的壓力能轉化為機械能，并將此機械能提供給高壓泵，高壓泵將其機械能轉化為海水的壓力能。本申請中的能量回收，減少了能量的浪費，噸水能耗降低了約30％。當然，實施本申請的任一方法必不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：圖1是本申請實施例1的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法的流程圖；圖2是本申請實施例1的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法預處理的流程圖；圖3是本申請實施例2中的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法中的預處理的流程圖；圖4是本申請實施例3中的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法中的預處理的流程圖。具體實施方式以下將配合附圖及實施例來詳細說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現過程能充分理解并據以實施。說明書后續描述為實施本申請的較佳實施方式，然所述描述乃以說明本申請的一般原則為目的，并非用以限定本申請的范圍。本申請的保護范圍當視所附權利要求所界定者為準。還需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的商品或者系統不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種商品或者系統所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系統中還存在另外的相同要素。實施例1如附圖1所示，一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，包括：S01：預處理，去除海水中的沉淀物、膠體物質、懸浮固體、微生物等物質；S02：反滲透處理，其為多段設置，進一步對海水進行淡化處理，得到濃鹽水和淡水；S03，能量回收，采用能量回收裝置對反滲透處理得到的濃鹽水的能量進行回收。海水在進行反滲透處理前進行預處理，去除海水中的沉淀物、膠體物質、懸浮固體、微生物等物質。預處理可為現有技術中的海水進行反滲透前處理的各種方法或其的有機組合，包括但不限于氣浮處理、絮凝、沉淀、過濾。作為一種實施方案，如附圖2所示，本實施例中預處理包括加藥處理，在海水中投加還原劑和酸溶液。還原劑去除海水的余氯等氧化性物質，防止海水對反滲透膜或其他設備造成損傷。酸溶液使得海水的pH值保持在5.0～6.8，防止硫酸鈣、磷酸鈣、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶、金屬氧化物、硅酸化合物等沉積物沉積在反滲透處理的反滲透膜上，防止反滲透膜表面結垢。常用的酸為硫酸或鹽酸。投加酸溶液代替現有的磷酸鹽、聚合磷酸鹽、聚合磷酸酯等阻垢劑，防止得到的濃鹽水的水質受到污染，有利于濃鹽水的后續開發利用。預處理后的海水經高壓泵增壓后進行反滲透處理。反滲透處理為多段式，采用反滲透膜對海水進行淡化、濃縮處理，截留海水中的各種無機離子、膠體物質和大分子物質。多段式的反滲透處理，如附圖1所示，包括：一段反滲透處理，二段反滲透處理，……，N段反滲透處理，……末段反滲透處理；N≥1，N為反滲透處理的段數。可根據具體的需求設定反滲透處理的段數。每段反滲透處理分別得到濃鹽水和淡水，每段反滲透處理得到的淡水匯總后排出，N段反滲透膜處理得到的濃鹽水增壓后進行N+1段反滲透處理本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)預處理，對原海水進行預處理，去除原海水中的雜質；(2)反滲透處理，所述反滲透處理為多段式，反滲透處理的段數記為N，N≥1；預處理后的海水經高壓泵增壓后進行多段的反滲透處理，末段反滲透處理得到末段濃鹽水，即為高濃度濃鹽水；所述反滲透處理中：N段反滲透處理得到N段濃鹽水和N段淡水，N段濃鹽水經增壓后進行N+1段反滲透處理；所述N+1段反滲透處理與N段反滲透處理的操作壓力之比大于等于1.2，小于等于1.6；其中，采用能量回收裝置對末段濃鹽水進行能量回收；能量回收裝置將末段濃鹽水的壓力能轉化為機械能，并將機械能提供給高壓泵。

【技術特征摘要】
1.一種副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)預處理，對原海水進行預處理，去除原海水中的雜質；(2)反滲透處理，所述反滲透處理為多段式，反滲透處理的段數記為N，N≥1；預處理后的海水經高壓泵增壓后進行多段的反滲透處理，末段反滲透處理得到末段濃鹽水，即為高濃度濃鹽水；所述反滲透處理中：N段反滲透處理得到N段濃鹽水和N段淡水，N段濃鹽水經增壓后進行N+1段反滲透處理；所述N+1段反滲透處理與N段反滲透處理的操作壓力之比大于等于1.2，小于等于1.6；其中，采用能量回收裝置對末段濃鹽水進行能量回收；能量回收裝置將末段濃鹽水的壓力能轉化為機械能，并將機械能提供給高壓泵。2.如權利要求1所述的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，其特征在于，所述能量回收裝置為透平式能量回收裝置，其與高壓泵一體成型。3.如權利要求1所述的副產高濃度濃鹽水的多段式反滲透方法，其特征在于，所述反滲透處理中，N+1段反滲透膜的有效面積為N段反滲透膜的有效面積的40～65％。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬崇維，韋相亮，蓋理·波德拉伯斯基，余麗雅，
申請(專利權)人：金達行有限公司，
類型：發明
國別省市：中國香港,81