CN107954528A - 一种海盐生产浓缩卤水的方法 - Google Patents

一种海盐生产浓缩卤水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种海盐生产浓缩卤水的方法，属于海盐生产技术领域，该方法包括：海水进入预处理装置去除杂质，进入纳滤装置去除二价离子，纳滤产水进入多段式高压反渗透装置进行高倍浓缩制得高浓度盐水，高压反渗透产水部分经过低压反渗透制纯水，部分回流回海水淡化装置。多段式高压反渗透装置采用连续段组的高压反渗透膜组串联构成，每一段高压反渗透膜组的产水回流用或进入制纯水工艺，每一段高压反渗透膜组的浓水进入下游的段高压反渗透膜组，连续串联最终达到高倍浓缩的目的，制得浓盐水。实现了更高效的浓缩；实现了工厂化制卤，大大降低了制盐摊晒面积；实现了产水的分级回用，提高了各产水利用效率，降低了处理成本。

Description

一种海盐生产浓缩卤水的方法
技术领域
本发明涉及海盐生产技术领域，具体地说是一种海盐生产浓缩卤水的方法。
背景技术
随着我国海水淡化产业的发展，淡化后浓海水的处理成为亟需解决的问题。浓海水直接排放会对海洋生物以及海洋环境造成一定影响，特别是对于我国的内海渤海，海水交换能力差，浓海水直接回排入海将造成生态污染，这限制了环渤海地区海水淡化产业的进一步发展。对于制盐业来讲，正面临着地下卤水资源枯竭以及盐田萎缩的挑战；浓海水浓度大约是海水的一倍，可作为优质制盐原料，替代地下卤水资源。因此，开发一种海水淡化浓海水工厂化浓缩制盐方法，既可以节约占地面积，提高劳动生产率，为海盐发展找到新出路，又可以解决海水淡化副产浓海水的排放问题。这是盐业发展的必然选择，也是解决海水淡化制约因素的迫切需要。
传统海盐生产是通过盐田摊晒实现的，占地面积大、受气候影响严重、制盐周期长，而工厂化浓缩制盐节约土地面积、提高劳动生产率，是制盐企业发展的必然选择。区别于传统的化工单元操作，膜技术由于其低能耗、高分离效率的特点引起了越来越多的关注，取得了快速的发展，大量涌现的新的膜技术，在降低了生产成本的同时也为工厂化浓缩制盐提供了可能。纳滤的分离性能介于反渗透与超滤之间，对二价离子的截留率高，而对一价离子的截留率较低，可以对浓海水进行除杂。反渗透技术，通过在原料液侧增加压力，产水淡水的同时对原料液进行增浓，在高压力下可以实现更高倍数的浓缩。经过纳滤除杂后进入高压反渗透进行高倍浓缩，可以缩短制盐周期、提高效率，同时副产淡水。
发明内容
本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种海盐生产浓缩卤水的方法。
本发明的技术方案是按以下方式实现的，本发明的一种海盐生产浓缩卤水的方法包括：海水进入预处理装置去除杂质，之后进入纳滤装置去除二价离子，降低后续浓缩工艺的结垢风险，纳滤产水进入多段式高压反渗透装置进行高倍浓缩制得高浓度盐水，高压反渗透产水部分经过低压反渗透制纯水，部分回流回海水淡化装置。
海水海水淡化浓海水、地下卤水，浓度为4～9°Bé。
预处理装置采用介质过滤、微滤、超滤中的一种或组合方式，用于去除机械杂质，预处理单元的产水污染指数SDI小于5，浊度小于1 NTU。
纳滤装置采用针对高盐溶液、高分离效率的纳滤膜组件，纳滤装置采用一段式纳滤工艺或两段式纳滤工艺，并采用纳滤膜组件下游回流上游的获得纳滤膜组件压力能量的回收；
纳滤膜组件工作压力控制在2.0～3.8Mpa，回收率控制在50%～70%。
纳滤膜组采用陶氏、GE、海德能、时代沃顿生产厂家的纳滤膜组。
纳滤膜组对硫酸根的截留率达到 99％以上，对钙离子截留率达到 80%以上，对镁离子截留率达到 95%以上，对氯离子的截留率小于 20％。
高压反渗透装置采用多段浓缩工艺，多段浓缩工艺采用上游段高压反渗透膜致密，渐变到下游段高压反渗透膜疏松，膜致密程度渐变的多段浓缩高压反渗透工艺；将装置设计成2～5段进行浓缩，每段之间膜的致密程度不同，上游段致密，渐变到下游段疏松；
高压反渗透过程控制压力在8.0～12.0MPa，温度15～45℃。最终氯化钠浓度达到120～150g/L。
高压反渗透浓水浓度为9～12°Bé，其中氯离子的浓度60g/L～100g/L，硫酸根0.1g/L～1g/L，钙离子 0.1g/L～1g/L，镁离子 0.1g/L～1g/L。
高压反渗透低浓度产水在1°Bé以下，其中氯离子的浓度低于10g/L，硫酸根低于0.01g/L，钙离子低于0.01g/L，镁离子低于0.01g/L。可以进入低压反渗透装置，生产纯水。
高压反渗透高浓度产水在2 ～3°Bé左右，其中氯离子的浓度20g/L左右，硫酸根低于0.01g/L，钙离子低于0.01g/L，镁离子低于0.01g/L。可以返回反渗透装置，实现回用。
多段式高压反渗透装置采用连续段组的高压反渗透膜组串联构成，每一段高压反渗透膜组的产水回流用或进入制纯水工艺，每一段高压反渗透膜组的浓水进入下游的段高压反渗透膜组，串联最终高倍浓缩，制得浓盐水。
高压反渗透多段浓缩工艺的前端段产水进入二级反渗透制纯水，其浓水返回一级反渗透，高压反渗透后端段产水返回一级反渗透，实现产水的分级循环回用，提高产水率，降低了生产成本。
本发明与现有技术相比所产生的有益效果是：
本发明的一种海盐生产浓缩卤水的方法的多段高压反渗透浓缩工艺，实现了更高效的浓缩；实现了工厂化制卤，大大降低了制盐摊晒面积；实现了产水的分级回用，提高了各产水利用效率，降低了处理成本。
高压反渗透多段浓缩工艺的前端段产水进入二级反渗透制纯水，其浓水返回一级反渗透，高压反渗透后端段产水返回一级反渗透，实现了产水的分级循环回用，提高了产水率，降低了生产成本。
附图说明
附图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种海盐生产浓缩卤水的方法作以下详细说明。
如附图所示，本发明的一种海盐生产浓缩卤水的方法包括：海水进入预处理装置去除杂质，之后进入纳滤装置去除二价离子，降低后续浓缩工艺的结垢风险，纳滤产水进入多段式高压反渗透装置进行高倍浓缩制得高浓度盐水，高压反渗透产水部分经过低压反渗透制纯水，部分回流回海水淡化装置。
海水海水淡化浓海水、地下卤水，浓度为4～9°Bé。
预处理装置采用介质过滤、微滤、超滤中的一种或组合方式，用于去除机械杂质，预处理单元的产水污染指数SDI小于5，浊度小于1 NTU。
纳滤装置采用针对高盐溶液、高分离效率的纳滤膜组件，纳滤装置采用一段式纳滤工艺或两段式纳滤工艺，并采用纳滤膜组件下游回流上游的获得纳滤膜组件压力能量的回收；
纳滤膜组件工作压力控制在2.0～3.8Mpa，回收率控制在50%～70%。
纳滤膜组采用陶氏、GE、海德能、时代沃顿生产厂家的纳滤膜组。
纳滤膜组对硫酸根的截留率达到 99％以上，对钙离子截留率达到 80%以上，对镁离子截留率达到 95%以上，对氯离子的截留率小于 20％。
高压反渗透装置采用多段浓缩工艺，将装置设计成2～5段进行浓缩，每段之间膜的致密程度不同，上游段致密，渐变到下游段疏松；
高压反渗透过程控制压力在8.0～12.0MPa，温度15～45℃。最终氯化钠浓度达到120～150g/L。
高压反渗透浓水浓度为9～12°Bé，其中氯离子的浓度60g/L～100g/L，硫酸根0.1g/L～1g/L，钙离子 0.1g/L～1g/L，镁离子 0.1g/L～1g/L。
高压反渗透低浓度产水在1°Bé以下，其中氯离子的浓度低于10g/L，硫酸根低于0.01g/L，钙离子低于0.01g/L，镁离子低于0.01g/L。可以进入低压反渗透装置，生产纯水。
高压反渗透高浓度产水在2～3°Bé左右，其中氯离子的浓度20g/L左右，硫酸根低于0.01g/L，钙离子低于0.01g/L，镁离子低于0.01g/L。可以返回反渗透装置，实现回用。
多段式高压反渗透装置采用连续段组的高压反渗透膜组串联构成，每一段高压反渗透膜组的产水回流用或进入制纯水工艺，每一段高压反渗透膜组的浓水进入下游的段高压反渗透膜组，连续串联最终达到高倍浓缩的目的，制得浓盐水。
实施例：
原始海水或浓海水预处理的生产能力为15000吨/天，后，浓海水浓度为4～5°Bé，其中钠离子18.3g/L，钙离子0.6～0.7g/L，镁离子1.8～2.2g/L，硫酸根离子3.5～4.5g/L，氯离子29～31g/L，溴离子0.1g/L。
浓海水进入纳滤装置，回收率55%～65%，纳滤产水浓度3～4°Bé，钠离子16～17g/L，钙离子0.05g/L，镁离子0.02g/L，硫酸根离子0.02g/L，氯离子26～27g/L。
纳滤装置产水进入高压反渗透装置进行浓缩，经过浓缩产水浓度9～12°Bé，钠离子60～65g/L，钙离子0.15g/L，镁离子0.06g/L，硫酸根离子0.06g/L，氯离子60～100g/L；高压反渗透前端产水较好电导率在2～5ms•cm-1，氯离子的浓度低于10 g/L，可以进行二级反渗透产纯水，高压反渗透后端产水水质较差电导率30～40ms•cm-1，氯离子的浓度约20 g/L左右，可以作为反渗透装置进水。实现了产水的分级循环回用，提高了产水率，降低了生产成本。

Claims (6)

1.一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于该方法包括：海水进入预处理装置去除杂质，之后进入纳滤装置去除二价离子，降低后续浓缩工艺的结垢风险，纳滤产水进入多段式高压反渗透装置进行高倍浓缩制得高浓度盐水，高压反渗透产水部分经过低压反渗透制纯水，部分回流回海水淡化装置。
2.根据权利要求1所述的一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于：
预处理装置采用介质过滤、微滤、超滤中的一种或组合方式，用于去除机械杂质，预处理单元的产水污染指数SDI小于5，浊度小于1 NTU。
3.根据权利要求1所述的一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于：
纳滤装置采用针对高盐溶液、高分离效率的纳滤膜组件，纳滤装置采用一段式纳滤工艺或两段式纳滤工艺，并对纳滤浓水能量进行回收；
纳滤膜组件工作压力控制在2.0～3.8Mpa，回收率控制在50%～70%。
4.根据权利要求1所述的一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于：
高压反渗透装置采用多段浓缩工艺，多段浓缩工艺采用上游段高压反渗透膜致密，渐变到下游段高压反渗透膜疏松，膜致密程度渐变的多段浓缩高压反渗透工艺；将装置设计成2～5段进行浓缩，每段之间膜的致密程度不同，上游段致密，渐变到下游段疏松；高压反渗透过程控制压力在8.0～12.0 MPa，温度15～45 ℃。
5.根据权利要求1所述的一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于：多段式高压反渗透装置采用连续段组的高压反渗透膜组串联构成，每一段高压反渗透膜组的产水回流用或进入制纯水工艺，每一段高压反渗透膜组的浓水进入下游的段高压反渗透膜组，串联最终高倍浓缩，制得浓盐水。
6.根据权利要求4所述的一种海盐生产浓缩卤水的方法，其特征在于：
高压反渗透多段浓缩工艺的前端段产水进入二级反渗透制纯水，其浓水返回一级反渗透，高压反渗透后端段产水返回一级反渗透，实现产水的分级循环回用，提高产水率。
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