CN103818934B - 一种地下卤水的利用方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下卤水的利用方法。该方法包括如下步骤：卤水先经预处理去除悬浮物和泥沙等杂质；加入阻垢剂后经一级纳滤处理，得到一级纳滤的清液和浓液，浓液经能量回收装置后进入晒盐工序，清液再经二级纳滤处理，得到二级纳滤的清液和浓液，清液用于化盐，浓液返回一级纳滤再处理。通过本发明提出的地下卤水的利用方法可以高效的利用卤水进行化盐制纯碱和提取其他产品。在生产工艺上，不仅缩短简化了原生产工艺，还减少摊晒面积和时间，从而大幅度提高产品的产量和品质；在生产成本上，大幅度减少了为去除卤水中富含的钙、镁、硫酸根等离子所投加的药剂费用，大幅度降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种地下卤水的利用方法，更具体地说，是指一种利用集成膜分离方法对地下卤水进行资源利用的方法，属于膜分离技术领域。
背景技术
纯碱产品中的水不溶物，碳酸镁和碳酸钙以及可溶性硫酸盐等杂质，主要来源于纯碱生成原料盐（卤）水中的镁、钙盐类和硫酸钠。盐（卤）水精制除去镁、钙盐类和硫酸盐，有利于产品纯碱的品质。
地下卤水中除主要成分氯化钠以外，含有钾、溴、锂、碘等，这些一价盐在地下卤水中含量远高于海水，而且具有较高的利用价值，我国目前每年都需要进口大量的钾盐，锂也是生产电池的重要原料，溴和碘也是重要的化工原料。另外在地下卤水中还有含有钙、镁、硫酸根等多种杂质离子。
地下卤水精制的方式有很多种，其中常用的为两碱法、石灰-纯碱法、石灰-芒硝-CO2法和滩晒法等。目前国内制盐企业大多采用前两种方法，但前两种方法添加的烧碱和纯碱价格较高，且卤水中含有的钙、镁含量高，需要两碱的量较大，导致净化成本较高。石灰-芒硝-CO2法则需要大量的CO2，反应的时间较长，反应速率较慢等不足。滩晒法是取土建盐田，以阳光和风力为主要动力，将地下卤水进行滩晒浓缩，通过原盐在结晶池中析出的过程中除去钙、镁、硫酸根等杂质，但此法需占用大量的土地，除钙、镁周期长，且易受自然条件的影响。
发明内容
本发明的目的是：提供一种对地下卤水进行纯化的工艺，主要是基于集成的膜分离单元操作，该工艺还需要具有提高卤水纯度，降低硫酸根、钙镁离子含量，以及提高溴、碘含量的效果。采用了如下的技术方案：
一种地下卤水的利用方法，包括如下步骤：
第1步、将地下采出的卤水进行预过滤，得到卤水清液；
第2步、在卤水清液中加入阻垢剂，然后通过一级纳滤膜进行过滤，得到一级纳滤透过液和一级纳滤浓缩液，所述的一级纳滤浓缩液再进行蒸发处理；
第3步、将一级纳滤透过液通过二级纳滤膜进行过滤，得到二级纳滤透过液和二级纳滤浓缩液，所述的二级纳滤浓缩液返回至一级纳滤膜进行过滤。
工艺原理：首先对采出的卤水进行预过滤，主要的目的是用于去除地下卤水中较大颗粒的杂质、胶体等，减少这些杂质对于后续的膜分离过程产生影响。阻垢剂的作用是可以使预过滤后的卤水中的一部分钙、镁离子与其形成螯合物，防止纳滤膜结垢、提高纳滤通量、减少膜清洗的次数。一级纳滤中对卤水中钙离子的去除率一般可以达到80%，对镁离子的去除率可以达到90%，一级纳滤膜的浓缩液中含有较多的二价盐离子，将其送入蒸发工序处理，用于制备硫酸钾、氯化镁等产品。为了进一步地降低其中的钙、镁离子含量，再进行二级纳滤进行处理，二级纳滤对卤水中钙离子的去除率可以达到90%，对镁离子的去除率可以达到90%。经过两级纳滤处理后，卤水中的钙、镁离子可以较多地去除，得到的纳滤渗透液中主要是含有氯化钠，另外由于卤水的特性，还含有一些其它的有用的一价盐，例如：溴、碘、锂等，这些都可以通过常规的方法进一步地分离，得到有用的产品；二级纳滤浓缩液返回至一级纳滤膜再次进行过滤，使其中有用的成分得到回收利用。
作为本方法的改进，预过滤优选采用的是砂滤或者超滤膜过滤，优选的，预过滤采用超滤膜过滤，超滤膜可以为陶瓷超滤膜或者中空纤维有机超滤膜，采用中空纤维有机超滤膜时，中空纤维有机超滤膜的孔径为30nm~100nm，过滤温度在10~50℃，采用恒流量过滤方式，操作压力≤0.15MPa；进一步优选的，是采用陶瓷超滤膜进行过滤，优选参数：平均孔径20~200nm，操作压力0.1~0.6MPa，膜面流速1~6m/s，过滤温度是10~80℃。其出水浊度可以达到＜1NTU。
进一步改进，一级纳滤膜的浓缩液侧还安装有能量回收装置。其可以将纳滤过程中较高的压力进行回收，降低系统能耗。该装置能从一级纳滤系统排出的高压浓水中获取液压能量，并将这种能力传递给低压给水，峰值效率可达98%以上，可将纳滤系统的能量消耗降低60%。
卤水在纳滤浓缩系统中，常见的膜垢为CaSO4、CaCO3、MgCO3。这些膜垢形成后，不仅使得膜通量下降，膜的寿命缩短，还增加了能耗和成本。为了防止膜面结垢，提高产水量和产水质量，常见的预处理方法是添加阻垢剂来防止和控制膜面结垢。本申请中发现：阻垢剂的用量最优是控制在浓度10～30 mg/L。主要是由于在这个浓度范围内，可以保证过滤体系中的二价离子的浓度处于合适的范围，既不会导致过多的结垢，还可以利用体系中的二价盐使溴、碘、锂等一价离子产生负截留作用，提高一价离子在透过液中的浓度，可以提高这些一价盐产品的收率。最优选的，阻垢剂的浓度是20 mg/L。阻垢剂优选为氨基三亚基膦酸（ATMP）、二乙烯三胺五亚甲基膦酸（DETPMP）、己二胺四亚甲基膦酸（HDTMP）、羟基亚乙基二膦酸（HEDPA）、聚天冬氨酸（PASP）、聚丙烯酸（PAA）、聚马来酸（HPMA）、聚环氧琥珀酸（PESA）中的任意一种、或者是两种或三种的任意比例混合物。更优选的，是由氨基三亚基膦酸、聚马来酸、羟基亚乙基二膦酸按照重量比1:1:1进行配制。
进一步改进，一级纳滤过程浓缩倍数是2~4倍，二级纳滤过程浓缩倍数是4~10倍。当浓缩倍数过低时，会导致透过液的体积偏小，产品的收率低。如果浓缩倍数过高，会导致通量低，不能适应工程所需，而且会导致较严重的膜面结垢。
进一步改进，一级纳滤过程的压力范围是1.5~4.0 MPa，二级纳滤过程的压力范围是1.5~4.0 MPa。如果压力偏小，会导致过滤通量小，产品收率低；如果压力过高，则会导致膜表面产生较多的结垢，使膜污染加剧。
进一步改进，一级纳滤过程的温度范围是5~45℃，二级纳滤过程的温度范围是10~35℃。如果温度过低，会导致过滤通量过低，而且离子的溶解度开始下降，导致膜面易结垢；如果温度过高，会导致对于二价盐的截留率降低，而且膜的运行寿命发生下降。
进一步改进，一级纳滤膜和二级纳滤膜的截留分子量是200 Da，材质可以是磺化聚砜、聚酰胺、聚砜或者聚醚砜，更优选的是聚砜或者聚醚砜，其对于地下卤水具有较高的二价盐截留率以及一价盐的透过率。
更优选的，一级纳滤过程浓缩倍数是3倍，压力是3.0 MPa，温度是20℃，二级纳滤过程浓缩倍数是10倍，压力是3.5 MPa，温度是25℃。由于在两级纳滤过程中的许多参数是相互影响的，经过大量试验发现，在优选的条件下可以保证有较高的浓缩倍数以及产品中一价盐的浓度较高，产物收率高。
进一步改进，经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
本发明的另一个目的是提供了一种地下卤水的利用装置，包括有依次连接的原料泵、预过滤器、增压泵、纳滤装置。
原料泵的作用是将地下卤水输送至利用系统中。
预过滤器可以采用砂滤装置或者陶瓷膜过滤装置。优选陶瓷膜装置，平均孔径20~200nm。
增压泵的作用是将经过预过滤器进行过滤后的物料提高压力后输送至纳滤膜进行进一步的分离。
纳滤装置最好采用两级纳滤装置。其对于卤水中一、二价盐的分离效果更好。
进一步地，一级纳滤装置和/或二级纳滤装置上还连接有能量回收装置，能量回收装置与增压泵连接。能量回收装置可以将纳滤膜浓水侧的压力传递至增压泵处，使能量得到回收。
进一步地，纳滤装置中的纳滤膜的材质是磺化聚砜、聚酰胺、聚砜或者聚醚砜，更优选的是聚砜或者聚醚砜。
进一步地，纳滤装置中的纳滤膜的截留分子量是200 Da。
有益效果
通过本发明提出的地下卤水的利用方法可以高效的利用卤水进行化盐制纯碱和提取其他产品。在生产工艺上，不仅缩短简化了原生产工艺，还减少摊晒面积和时间，从而大幅度提高产品的产量和品质；在生产成本上，大幅度减少了为去除卤水中富含的钙、镁、硫酸根等离子所投加的药剂费用，大幅度降低了生产成本，同时也减少了环境污染。同时可以提高有价值的一价盐在透过液中的浓度，使其更易采用常规方法对一价盐进行分离和提取。
附图说明
图1是本发明采用的卤水利用装置的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例采用的利用装置如图1所示，包括有依次连接的原料泵、预过滤器、增压泵、纳滤装置；纳滤装置采用两级，依次是相互连接的一级纳滤装置和二级纳滤装置，在一级纳滤装置上还设置有能量回收装置，其再连接于增压泵上。
实施例1
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径200 nm，跨膜压差0.2 MPa，膜面流速2 m/s，过滤温度是10 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入阻垢剂5 mg/L（PASP/ATMP重量比为1:2配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩2倍，纳滤压力1.5 MPa，温度10 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序。清液中钙含量0.18g/L，镁含量0.396 g/L，硫酸根含量0.576 g/L，氯含量51.29 g/L，碘含量130 mg/L，溴含量1.0 g/L，钾含量4.9 g/L；浓液中钙含量1.60g/L，镁含量9.30 g/L，硫酸根含量13.97g/L，氯含量58.97g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩2倍，纳滤压力1.8 MPa，温度20 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.052g/L，镁含量0.19 g/L，硫酸根含量0.548 g/L，氯含量46.85 g/L，碘含量120 mg/L，溴含量0.8 g/L，钾含量4.1 g/L；浓液中钙含量0.4 g/L，镁含量0.6 g/L，硫酸根含量1.12g/L，氯含量56.08g/L。
本实施例中，由于加入的阻垢剂量偏少，导致纳滤膜的浓缩倍数无法进一步地提高，膜表面出现有较多的结垢。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例2
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径20 nm，跨膜压差0.6 MPa，膜面流速6 m/s，过滤温度是80 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入60 mg/L阻垢剂（PASP/ATMP重量比为1:2配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩3倍，纳滤压力1.5 MPa，温度10 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.17g/L，镁含量0.376 g/L，硫酸根含量0.566 g/L，氯含量51.93 g/L，碘含量120 mg/L，溴含量1.0 g/L，钾含量5.1 g/L；浓液中钙含量1.80g/L，镁含量13.35 g/L，硫酸根含量19.93g/L，氯含量58.33g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩7倍，纳滤压力1.8 MPa，温度20 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.056g/L，镁含量0.22 g/L，硫酸根含量0.575 g/L，氯含量45.89 g/L，碘含量110 mg/L，溴含量0.9 g/L，钾含量4.6 g/L；浓液中钙含量1.04g/L，镁含量2.40g/L，硫酸根含量3.18g/L，氯含量52.45g/L。
本实施例中，相比于实施例1，其加入阻垢剂量加大之后，可以显著地提高纳滤的浓缩倍数。但是，由于阻垢剂较多之后，使更多的二价盐离子与阻垢剂形成螯合物，使纳滤的负截留效应下降，导致了透过液中一价盐离子浓度相对于原料液也出现下降的现象。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例3
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径20 nm，跨膜压差0.6 MPa，膜面流速6 m/s，过滤温度是80 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入10 mg/L阻垢剂（PASP/ATMP重量比为1:2配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩2倍，纳滤压力2.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.21g/L，镁含量0.396 g/L，硫酸根含量0.596 g/L，氯含量57.78 g/L，碘含量134 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.2 g/L；浓液中钙含量1.80g/L，镁含量9.22 g/L，硫酸根含量12.76g/L，氯含量63.48g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚醚砜，截留分子量是200 Da，浓缩5倍，纳滤压力2.7 MPa，温度35 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.068g/L，镁含量0.28 g/L，硫酸根含量0.587g/L，氯含量52.19 g/L，碘含量124 mg/L，溴含量1.1 g/L，钾含量4.8 g/L；浓液中钙含量1.23g/L，镁含量2.22g/L，硫酸根含量2.61g/L，氯含量55.95g/L。相对于实施例1，本实施例中通过调整了阻垢剂的用量，使纳滤透过液中的一价盐离子浓度得到了提高。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例4
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径20 nm，跨膜压差0.6 MPa，膜面流速6 m/s，过滤温度是70 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入30 mg/L阻垢剂（PASP/ATMP重量比为1:2配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩3倍，纳滤压力2.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.21g/L，镁含量0.376 g/L，硫酸根含量0.566 g/L，氯含量55.48 g/L，碘含量145 mg/L，溴含量1.1 g/L，钾含量5.2 g/L；浓液中钙含量1.82g/L，镁含量9.24 g/L，硫酸根含量12.36g/L，氯含量63.38g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚醚砜，截留分子量是200 Da，浓缩4倍，纳滤压力2.2 MPa，温度30 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.063g/L，镁含量0.27 g/L，硫酸根含量0.557g/L，氯含量47.19 g/L，碘含量133 mg/L，溴含量1.1 g/L，钾含量4.9 g/L；浓液中钙含量0.73g/L，镁含量1.03g/L，硫酸根含量1.21g/L，氯含量55.75g/L。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例5
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径50 nm，跨膜压差0.4 MPa，膜面流速4 m/s，过滤温度是50 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入20 mg/L阻垢剂（氨基三亚基膦酸、聚马来酸、羟基亚乙基二膦酸按照重量比1：1：1进行配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩3倍，纳滤压力3.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.12g/L，镁含量0.326 g/L，硫酸根含量0.516 g/L，氯含量67.29 g/L，碘含量220 mg/L，溴含量1.8 g/L，钾含量6.8 g/L；浓液中钙含量3.11g/L，镁含量17.11 g/L，硫酸根含量27.75g/L，氯含量54.53g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩10倍，纳滤压力3.5 MPa，温度25 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.021g/L，镁含量0.11 g/L，硫酸根含量0.334 g/L，氯含量68.85 g/L，碘含量175 mg/L，溴含量1.4 g/L，钾含量5.8 g/L；浓液中钙含量0.89g/L，镁含量2.78g/L，硫酸根含量4.32g/L，氯含量59.21g/L。
本实施例中，在最终的纳滤透过液中一价盐的浓度高于原料液，更有利于有效成分的再分离。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例6
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径50 nm，跨膜压差0.4 MPa，膜面流速4 m/s，过滤温度是50 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入20 mg/L阻垢剂（氨基三亚基膦酸、聚马来酸、羟基亚乙基二膦酸按照重量比1：1：1进行配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是聚酰胺，截留分子量是200 Da，浓缩4倍，纳滤压力3.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.25g/L，镁含量0.646 g/L，硫酸根含量0.626 g/L，氯含量68.29 g/L，碘含量160 mg/L，溴含量1.3 g/L，钾含量5.1 g/L；浓液中钙含量2.83g/L，镁含量13.32 g/L，硫酸根含量22.31g/L，氯含量55.11g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是聚酰胺，截留分子量是200 Da，浓缩10倍，纳滤压力3.5 MPa，温度25 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.052g/L，镁含量0.35 g/L，硫酸根含量0.566 g/L，氯含量64.11 g/L，碘含量155 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量4.9 g/L；浓液中钙含量2.19g/L，镁含量4.97g/L，硫酸根含量5.19g/L，氯含量57.44g/L。
本实施例中，采用聚酰胺纳滤膜，相比于实施例5，其对于二价盐的截留率不高，而且导致一价盐在透过液中的浓度偏低。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
实施例7
采集四川盆地的地下卤水，其中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L。
陶瓷膜预处理装置：将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤去除悬浮物和泥沙等杂质，陶瓷膜的平均孔径50 nm，跨膜压差0.4 MPa，膜面流速4 m/s，过滤温度是50 ℃。
再在陶瓷膜透过液中加入20 mg/L阻垢剂（氨基三亚基膦酸、聚马来酸、羟基亚乙基二膦酸按照重量比1：1：1进行配制）后，进入一级纳滤处理，纳滤膜材质是磺化聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩4倍，纳滤压力3.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.23g/L，镁含量0.655 g/L，硫酸根含量0.637 g/L，氯含量64.55 g/L，碘含量155 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量4.7 g/L；浓液中钙含量2.63g/L，镁含量13.47 g/L，硫酸根含量21.16g/L，氯含量57.22g/L。
将一级纳滤清液送入二级纳滤膜进行过滤，纳滤膜材质是磺化聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩10倍，纳滤压力3.5 MPa，温度25 ℃，得到二级纳滤清液和浓液，清液中钙含量0.056g/L，镁含量0.37 g/L，硫酸根含量0.534 g/L，氯含量64.36 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.1 g/L，钾含量4.6 g/L；浓液中钙含量2.53g/L，镁含量4.68g/L，硫酸根含量5.22g/L，氯含量56.74g/L。
本实施例中，采用磺化聚砜纳滤膜，相比于实施例5，其对于二价盐的截留率不高，而且导致一价盐在透过液中的浓度偏低。
经长时间运行纳滤膜被硫酸钙等污染后，采用柠檬酸对纳滤膜进行清洗，控制pH=2，T≤45℃，清洗时间为0.5~1h，使用纯水冲洗至中性即可恢复过滤通量。
Claims (1)
1.一种地下卤水的利用方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步、将地下采出的卤水进行预过滤，得到卤水清液；
第2步、在卤水清液中加入阻垢剂，然后通过一级纳滤膜进行过滤，一级纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩3倍，纳滤压力3.0 MPa，温度20 ℃，得到一级纳滤的清液和浓液，浓液经能量回收装置后排出进入晒盐工序，清液中钙含量0.12g/L，镁含量0.326 g/L，硫酸根含量0.516 g/L，氯含量67.29 g/L，碘含量220 mg/L，溴含量1.8 g/L，钾含量6.8 g/L；浓液中钙含量3.11g/L，镁含量17.11 g/L，硫酸根含量27.75g/L，氯含量54.53g/L；阻垢剂的浓度20mg/L；阻垢剂为氨基三亚基膦酸、聚马来酸、羟基亚乙基二膦酸按照重量比1：1：1进行配制；
第3步、将一级纳滤清液通过二级纳滤膜进行过滤，二级纳滤膜材质是聚砜，截留分子量是200 Da，浓缩10倍，纳滤压力3.5 MPa，温度25 ℃，得到二级纳滤的清液和浓液，清液中钙含量0.021g/L，镁含量0.11 g/L，硫酸根含量0.334 g/L，氯含量68.85 g/L，碘含量175 mg/L，溴含量1.4 g/L，钾含量5.8 g/L；浓液中钙含量0.89g/L，镁含量2.78g/L，硫酸根含量4.32g/L，氯含量59.21g/L，所述的二级纳滤浓液返回至一级纳滤膜进行过滤；
所述的第1步中，地下卤水中钙含量0.85g/L，镁含量4.89 g/L，硫酸根含量8.65 g/L，氯含量61.23 g/L，碘含量150 mg/L，溴含量1.2 g/L，钾含量5.4 g/L，悬浮物和泥沙含量2.0g/L；预过滤是指将地下采出的卤水经陶瓷膜过滤，陶瓷膜的平均孔径50 nm，跨膜压差0.4 MPa，膜面流速4 m/s，过滤温度是50 ℃。
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