CN110734166B - 一种海水高效淡化及综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海水高效淡化和综合利用的方法，取原海水进行预处理，经过微滤和/或超滤装置过滤得到预处理后的海水，向预处理后的海水中加入阻垢剂，加压进入一级纳滤装置，一级纳滤产水调节pH值至3～7加压进入二级纳滤装置，将一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合，加入沉淀剂与浓水混合液中的SO4 2‑反应生成硫酸钙沉淀，反应后的母液中继续加入石灰乳液与母液中的Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀，剩余母液调节pH值至7～8，通过多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，调节二级纳滤产水的pH值至6.5～7.8，加压进入反渗透海水淡化装置。本发明采用海水分级预处理工艺，充分利用各种浓水的成分差异，把海水淡化和化工技术相结合，提高了淡水产量和海水的利用率。

Description

一种海水高效淡化及综合利用的方法
技术领域
本发明涉及一种海水高效淡化及综合利用的方法，尤其是提高海水淡化过程中淡水产水率和浓海水综合利用率的方法。
背景技术
全球水储量的96.5%为海水，储量丰富，但是淡水资源短缺，80多个国家和地区淡水不足。中国人均淡水资源量只有世界人均水资源量的1/4，淡水资源十分匮乏。海水中蕴含的水资源丰富，含有地球上几乎所有元素，目前已测定了80多种，构成了海水中各种有机物和无机物。其中含量1mg/kg以上的元素有12种，即钠、钾、镁、钙、锶、氯、硫、溴、碳、硼、硅和氟。因此，从海水中获取淡水的同时综合利用其它有用成分意义重大。
目前海水淡化技术水平不断提高，成本逐渐下降，已经大规模工业化应用的有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。很多海水淡化的研究也有对浓海水的综合利用，但是淡水回收率一般小于60%，浓海水常常不能得到有效利用，海水利用效率仍然低下。提高海水淡化效率的同时，综合利用海水中的各种资源是未来海水淡化的重要方向。
中国专利CN1994904A公开了一种纳滤海水淡化方法及装置，在反渗透之前增加纳滤，在一定程度上提高了反渗透海水淡化产水率、降低了操作压力，但是由于受结垢因素的影响纳滤产水中二价离子的浓度仍然较高，限制了反渗透过程中淡水产水率的提高，同时浓海水综合利用的问题也没有涉及。
中国专利CN104817134A公开了一种采用超虑-纳滤-反渗透的全膜法海水淡化工艺，通过对海水纳滤过程浓水的深度处理提高海水的回收率，但是进水中二价离子浓度依然很高，系统的结垢风险很大，运行维护困难，也没实现海水的综合利用。
本发明利用海水淡化和化工技术的结合，在海水淡化的同时实现了浓海水中钠、镁、钙、溴等成分的浓缩、分离和资源化利用，提高淡水的产水率和浓海水的综合利用率，达到海水综合利用的目的，在本发明的工艺基础上还可以开展海水中其它成分的提取。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种海水高效淡化和综合利用的工艺方法，通过该方法可以提高海水淡化的产水率，同时从海水中提取氯化钠、氯化钙、硫酸钙、氢氧化镁、溴素等物质，综合利用海水中的主要成分，海水综合利用率大大提高。
为解决上述技术问题，本发明包括如下步骤：
（1）取原海水进行预处理，首先经杀菌后进入气浮或者混凝沉淀装置，然后产水再经过微滤和/或超滤装置过滤得到预处理后的海水，并将以上各个预处理环节产生的浓水收集，经机械过滤除去固体杂质后返回与原海水混合再次回用；
（2）向步骤（1）预处理后的海水中加入阻垢剂，加压进入一级纳滤装置，一级纳滤膜过滤精度为截留分子量500～1000Da，其中对SO4 2-的截留率90～97%，对Ca2+的截留率10～40%，系统运行压力1.0～3.5MPa，一级纳滤的回收率控制在80～88%；一级纳滤产水调节pH值至3～7加压进入二级纳滤装置，二级纳滤膜过滤精度为截留分子量200～600Da，其中对SO4 2-的截留率98%以上，Ca2+的截留率75～86%，系统运行压力2.5～4.0MPa，二级纳滤的回收率控制在90～96%；
（3）将步骤（2）中一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合，同时加入过量浓度为20～28wt%的氯化钙溶液作为沉淀剂与浓水混合液中的SO4 2-充分反应生成硫酸钙沉淀，固液分离后洗涤、干燥得到固体硫酸钙；反应后的母液中继续加入浓度为15～26wt%的石灰乳液与母液中的Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀，固液分离后洗涤、干燥得到固体氢氧化镁；剩余母液调节pH值至7～8，主要成分是氯化钙和氯化钠，通过多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，蒸发过程中母液氯化钙浓度达到20～28wt%时，其中部分母液作为沉淀剂返回一级纳滤浓水和二级纳滤浓水的混合液；
（4）调节步骤（2）中二级纳滤产水的pH值至6.5～7.8，加压进入反渗透海水淡化装置，运行压力5.0～6.5MPa，反渗透脱盐率大于95%，所得反渗透淡水进入产品淡水罐；得到的反渗透浓水再次增压进入高压反渗透海水淡化装置，运行压力7.0～9.0 MPa，高压反渗透脱盐率90～98%，高压反渗透产出的淡水返回与二级纳滤产水混合进入反渗透海水淡化装置继续淡化。
上述方法步骤（1）～（4）中所述的原海水依次通过预处理装置、一级纳滤装置、二级纳滤装置、反渗透海水淡化装置，上个装置产水作为下个装置进水。反渗透的产水作为最终产品淡水，反渗透的浓水作为高压反渗透的进水，高压反渗透的产水返回作为反渗透的进水，高压反渗透的浓水是含盐10%以上的盐水，提溴后可以作为盐水使用或者蒸发浓缩生产浓盐水或固体氯化钠。
上述方法步骤（1）～（4）中所述的一级纳滤、二级纳滤的浓水混合后作为提取硫酸钙、氢氧化镁、氯化钙的原料，先后加入沉淀剂氯化钙溶液和石灰乳，在两级反应和分离装置中分别得到固体硫酸钙和固体氢氧化镁，提纯后的浓水母液继续蒸发浓缩结晶，又得到氯化钙、氯化钠以及部分淡水，浓缩过程中部分含氯化钙20～28wt%的母液作为沉淀剂返回两级纳滤浓水的混合液中与SO4 2-反应生成硫酸钙。
上述方法步骤（1）中所述的原海水的预处理，首先经沉淀、杀菌后进入气浮或者混凝沉淀装置，除去10-3～10-6mm的悬浮颗粒物或胶体，以及部分微生物、氮和磷等富营养物质、重金属、有机物类杂质，然后再经过微滤和/或超滤装置进一步去除海水中的细小悬浮颗粒物、胶体、微生物、有机物类杂质，降低海水浊度。
上述方法步骤（1）中所述的微滤可以采用砂滤或纤维束过滤器或自清洗过滤器或碟片过滤器，步骤（1）中所述的超滤采用无机超滤膜或有机超滤膜，过滤孔径为20～1000nm，过滤温度5～40℃，膜面流速为0.5～5m/s，过滤压力为0.05～0.5MPa。经过微滤或超滤过滤后海水浊度小于2NTU。优选气浮、微滤、超滤依次相连接的组合预处理工艺，预处理后的产水浊度小于1 NTU。
上述方法步骤（1）中所述的预处理过程中，将各个环节产生的浓水集中，通过管线进入机械过滤器除去固体杂质，优选压滤机，压滤机出水通过管线连接到预处理进口，过滤后的清液返回与原海水混合再次回用，减少废水的排放量，提高海水利用率，固体残留物作为废渣无害化处理。
上述方法步骤（2）中所述的一级纳滤和二级纳滤选择中空纤维纳滤膜或者卷式纳滤膜；膜材质选择聚醚砜、聚酰胺、聚砜、磺化聚砜或复合材料，经过大量实验验证，以上材质纳滤膜在过滤海水过程中可以保持稳定的离子截留率。
上述方法步骤（2）中所述的一级纳滤优选截留分子量600～800Da的纳滤膜，优选对SO4 2-的截留率93～95%，对Ca2+的截留率25～36%。优选一级纳滤的回收率84%～86%。一级纳滤产水进入二级纳滤前，加入3～5wt%的盐酸溶液调节pH值，优选调节pH值至3～5，以提高二级纳滤过程中钙离子的截留率。二级纳滤选用对二价离子截留率高的纳滤膜，优选截留分子量200～400 Da的纳滤膜，优选SO4 2-的截留率大于98%， 优选Ca2+的截留率80～86%。优选二级纳滤的回收率90～95%。
上述方法步骤（2）中所述的阻垢剂选择有机膦系列或聚羧酸系列环保型阻垢剂，优选羟基乙叉二膦酸阻垢剂（HEDP）、乙二胺四甲叉膦酸（EDTMPA）、氨基三甲叉膦酸四钠（ATMP）、聚天冬氨酸钠（PASP）、聚环氧琥珀酸（PESA）木质素磺酸钠和聚丙烯酸（PAA）中的一种或者几种的复配，加量4～15mg/L，优选5～10 mg/L。
上述方法步骤（3）中所述的一级纳滤的浓水和二级纳滤的浓水混合后反应得到硫酸钙。为了促使反应发生加入的沉淀剂，来自于浓水混合液分离氢氧化镁后的母液蒸发浓缩生产氯化钙的过程产物；为了使SO4 2-充分沉淀，沉淀剂氯化钙溶液需过量加入。
上述方法步骤（3）中所述的生产氢氧化镁的工艺以提取硫酸钙后的母液为原料，加入的石灰乳液浓度优选20～25wt%，反应完全后通过过滤分离洗涤干燥生产氢氧化镁。
分离氢氧化镁后的母液采用多效蒸发的方式浓缩，浓缩过程中不断析出氯化钠，当浓缩至氯化钙浓度20～28wt%时，部分溶液返回两级纳滤浓水的混合液去除SO4 2-，其余母液继续浓缩分离干燥，依次获得氯化钠及各种氯化钙产品。
上述方法步骤（4）中所述的海水淡化的方法以二级纳滤的产水作原料，加入5～10wt%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液调节pH值至6.5～7.8，优选氢氧化钠溶液。反渗透海水淡化装置采用反渗透海水淡化膜，由于去除了大部分二价离子，渗透压降低、通量增大，产水率大大提高。反渗透浓水增压到7.0～9.0 MPa进入高压反渗透海水淡化装置再次浓缩淡化，优选高压反渗透运行压力7.6～8.5 MPa，优选高压反渗透脱盐率大于93%。高压反渗透产水含盐0.5～1.5wt%，返回上步的反渗透海水淡化装置继续淡化，提高海水淡化的回收率。
上述方法步骤（4）中所述的海水淡化的方法，在反渗透和高压反渗透海水淡化过程中淡水产水率80～85%，高压反渗透浓水中氯化钠浓度达到11～16wt%，溴素含量达到270～390mg/l，提溴后的浓水中氯化钠纯度大于96%，可以作为盐水使用或者蒸发浓缩生产浓盐水或固体氯化钠。
本发明通过海水两级纳滤分步控制不同二价离子的截留率，实现了二价离子的有效脱除，经过纳滤后反渗透海水淡化过程中的产水率大大提高，同时利用纳滤浓水提取了硫酸钙、氢氧化镁和氯化钙，高压反渗透浓水中溴含量增加，可以提取溴素，浓水中氯化钠浓度达到10%以上，而且纯度较高，可以作为纯碱或者氯碱的化盐用水，减少原盐的使用量，也可以采用真空制盐等方法蒸发浓缩生产氯化钠。
采用本发明提供的方法，淡水的产水率可以从普通海水全膜法淡化的45%左右提高到69%以上，实现海水高效淡化，同时综合利用了海水中的各种有效成分。
本发明的工艺方法通过提高淡水产水率和浓水综合利用，提高了海水的利用率，减少了海水取水量，同时提取了海水中的主要成分，与常规海水淡化相比浓水排放量大大减少，综合利用率显著提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明包括相互连接的预处理单元、纳滤单元、反渗透海水淡化单元和纳滤浓水利用单元四部分。其中预处理单元采用二氧化氯杀菌装置、混凝沉淀装置、砂滤装置、超滤装置的组合，预处理单元后设置压滤机，压滤机设有清液回流管线连接到预处理单元进口，同时设有废渣出口；纳滤单元包括依次连接的一级纳滤装置、二级纳滤装置，二级纳滤装置设有产水管线连接到反渗透海水淡化装置，一级纳滤装置和二级纳滤装置分别设有浓水管线与硫酸钙反应器相连；反渗透海水淡化单元包括依次连接的反渗透海水淡化装置、高压反渗透海水淡化装置，高压反渗透海水淡化装置设有产水回流管线连接到反渗透海水淡化装置入口，设有浓水管线连接到提溴装置，提溴装置设有浓水管线连接到盐水罐；纳滤浓水利用单元包括依次连接的硫酸钙反应器、硫酸钙分离器、氢氧化镁反应器、氢氧化镁分离器、蒸发浓缩器和蒸发结晶器，硫酸钙分离器、氢氧化镁分离器分别设有产品出口，蒸发浓缩器设有回流管线与硫酸钙反应器相连；反渗透装置、蒸发浓缩器、蒸发结晶器都设有产水管线连接到淡水罐。
实施例1
日产10000立方米淡水的海水淡化系统，海水典型成分如下：
成分 K<sup>+</sup> Na<sup>+</sup> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup> Sr<sup>2+</sup> Cl<sup>-</sup> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> F<sup>-</sup> Br<sup>-</sup>
mg/L 399 10770 412 1290 7.9 19354 2714 142 1.3 67.3
原海水取水量570m3/h，先经电解制氯杀菌后，进入混凝沉淀进行初步净化，除去细小悬浮颗粒物或胶体，再经过砂滤和超滤进一步去除海水中的细小悬浮颗粒物、胶体、微生物、有机物等杂质，降低海水的浊度至小于1NTU；混凝沉淀、砂滤和超滤外排的浓水混合经过压滤机过滤，固体残留物压榨后无害化焚烧，过滤后的清液返回与原海水混合再次利用，提高海水的利用率，海水预处理固废带走海水外排量11m3/h。
预处理后的海水加入羟基乙叉二膦酸阻垢剂（HEDP）与聚天冬氨酸钠（PASP）按照6:4复配的阻垢剂，加入量5mg/L，加压进入一级纳滤装置，膜过滤精度为截留分子量600～800Da，其中对SO42-的截留率96.5%，对Ca2+的截留率26%，系统运行压力2.1～3.0MPa，一级纳滤的回收率控制在84%；一级纳滤产水加入5wt%的盐酸调节pH值至5～6后加压进入二级纳滤装置，所选用的纳滤膜过滤精度为截留分子量200～300Da，其中对SO42-的截留率99%，对Mg2+的截留率90%，对Ca2+的截留率86%，系统运行压力2.5～3.0MPa，二级纳滤的回收率控制在91%。
一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合后搅拌，混合液中出现白色的硫酸钙沉淀，同时补充加入23wt%的氯化钙溶液28.8m3/h促使浓水中的SO4 2-充分反应，固液分离后洗涤干燥得到硫酸钙2.1t/h；反应后的母液中继续加入25wt%的石灰乳液8m3/h与母液中的Mg2 +反应生成氢氧化镁沉淀，固液分离干燥后得到氢氧化镁1.7t/h；剩余母液中主要成分是氯化钙和氯化钠，通过蒸发浓缩器多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，蒸发过程中氯化钙浓度达到23wt%后部分作为补充氯化钙液，按照24m3/h返回两级纳滤浓水的混合液，用于除去浓水混合液中的SO4 2-，剩余母液继续进入蒸发结晶器生产氯化钠和氯化钙，蒸发浓缩器及蒸发结晶器所产淡水到淡水罐。
用5wt%的氢氧化钠溶液调节二级纳滤产水pH值至6.5～7.0，加压进入反渗透海水淡化装置，运行压力5.0～5.5MPa，反渗透脱盐率95～96%；反渗透浓水再次增压进入高压反渗透海水淡化装置，运行压力7.0～7.5 MPa，高压反渗透脱盐率90～93%，高压反渗透淡水含盐量较高，返回反渗透海水淡化进口进一步淡化；经过反渗透和高压反渗透海水淡化装置，淡水产水量370m3/h，产水率84%，高压反渗透浓水中氯化钠浓度15wt%，溴素含量达到390mg/l，采用空气吹溴法提溴后的浓水中氯化钠纯度大于96%，送入盐水罐作为盐水使用。
淡水总产水率73%，海水综合利用率87%。
实施例2
日产10000立方米淡水的海水淡化系统，海水典型成分如下：
成分 K<sup>+</sup> Na<sup>+</sup> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup> Sr<sup>2+</sup> Cl<sup>-</sup> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> F<sup>-</sup> Br<sup>-</sup>
mg/L 278 10212 641 1637 7.9 19978 3011 263 1.3 56.4
原海水取水量600m3/h，先经二氧化氯杀菌后，进入气浮装置进行初步净化，除去细小悬浮颗粒物或胶体，再经过自清洗过滤器和超滤装置进一步去除海水中的细小悬浮颗粒物、胶体、微生物、有机物等杂质，降低海水的浊度至小于1.2NTU；气浮和超滤外排的浓水混合经过压滤机过滤，固体残留物压榨后无害化焚烧，过滤后的清液返回与原海水混合再次利用，提高海水的利用率，海水预处理固废带走海水外排量18m3/h。
预处理后的海水加入乙二胺四甲叉膦酸（EDTMPA）与氨基三甲叉膦酸四钠（ ATMP）按照7:3复配的阻垢剂，加入量13mg/L，加压进入一级纳滤装置进行过滤，膜过滤精度为截留分子量500～700Da，其中对SO4 2-的截留率91%，对Ca2+的截留率39%，系统运行压力2.7～3.4MPa，一级纳滤的回收率控制在81%；一级纳滤产水加入5wt%的盐酸调节pH值至6～7后加压进入二级纳滤装置，所选用的纳滤膜过滤精度为截留分子量200～300Da，其中对SO4 2-的截留率98%，对Mg2+的截留率85%，对Ca2+的截留率80%，系统运行压力2.8～3.5MPa，二级纳滤的回收率控制在93%。
一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合后搅拌，混合液中出现白色的硫酸钙沉淀，同时补充加入27wt%的氯化钙溶液25m3/h促使浓水中的SO4 2-充分反应，固液分离后干燥得到硫酸钙2.5t/h；反应后的母液中继续加入20wt%的石灰乳液14m3/h与母液中的Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀，固液分离干燥后得到氢氧化镁2.2t/h；剩余母液中主要成分是氯化钙和氯化钠，通过蒸发浓缩器多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，蒸发过程中氯化钙浓度达到27wt%后部分作为补充氯化钙液，按照25m3/h返回两级纳滤浓水的混合液，用于除去浓水混合液中的SO4 2-，剩余母液继续进入蒸发结晶器生产氯化钠和氯化钙，蒸发浓缩器及蒸发结晶器所产淡水到淡水罐。
用5wt%的氢氧化钠溶液调节二级纳滤产水pH值至6.8～7.5，加压进入反渗透海水淡化装置，运行压力6.0～6.5MPa，反渗透脱盐率大于99%；反渗透浓水再次增压进入高压反渗透海水淡化装置，运行压力8.0～8.5 MPa，高压反渗透脱盐率95～96%，高压反渗透淡水含盐量较高，返回反渗透海水淡化进口进一步淡化；经过反渗透和高压反渗透海水淡化装置，淡水产水量360m3/h，产水率80%，高压反渗透浓水中氯化钠浓度13.5wt%，溴素含量达到270mg/l，采用空气吹溴法提溴后的浓水中氯化钠纯度大于96%，送入盐水罐作为盐水使用。
淡水总产水率69%，海水综合利用率84%。
实施例3
日产10000立方米淡水的海水淡化系统，海水典型成分如下：
成分 K<sup>+</sup> Na<sup>+</sup> Ca<sup>2+</sup> Mg<sup>2+</sup> Sr<sup>2+</sup> Cl<sup>-</sup> SO<sub>4</sub><sup>2-</sup> HCO<sub>3</sub><sup>-</sup> F<sup>-</sup> Br<sup>-</sup>
mg/L 325 10267 605 1443 7.7 19009.4 3111 263 1.2 58.9
原海水取水量590m3/h，先经电解制氯杀菌后，进入混凝沉淀进行初步净化，除去细小悬浮颗粒物或胶体，再经过纤维束过滤器和超滤装置进一步去除海水中的细小悬浮颗粒物、胶体、微生物、有机物等杂质，降低海水的浊度至小于1NTU；混凝沉淀、纤维束过滤器和超滤外排的浓水混合经过压滤机过滤，固体残留物压榨后无害化焚烧，过滤后的清液返回与原海水混合再次利用，提高海水的利用率，海水预处理固废带走海水外排量24m3/h。
预处理后的海水加入羟基乙叉二膦酸阻垢剂（HEDP）与聚环氧琥珀酸（PESA）按照6:4复配的阻垢剂，加入量8mg/L，加压进入一级纳滤装置进行过滤，膜过滤精度为截留分子量800～1000Da，其中对SO4 2-的截留率94%，对Ca2+的截留率12%，系统运行压力1.2～2.0MPa，一级纳滤的回收率控制在88%；一级纳滤产水加入5wt%的盐酸调节pH值至3～4后加压进入二级纳滤装置，所选用的纳滤膜过滤精度为截留分子量300～500Da，其中对SO4 2-的截留率99%，对Mg2+的截留率90%，对Ca2+的截留率85%，系统运行压力3.0～3.8MPa，二级纳滤的回收率控制在96%。
一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合后搅拌，混合液中出现白色的硫酸钙沉淀，同时补充加入20wt%的氯化钙溶液27m3/h促使浓水中的SO4 2-充分反应，固液分离后洗涤干燥得到硫酸钙2.4t/h；反应后的母液中继续加入16wt%的石灰乳液14.3m3/h与母液中的Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀，固液分离干燥后得到氢氧化镁1.9t/h；剩余母液中主要成分是氯化钙和氯化钠，通过蒸发浓缩器多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，蒸发过程中氯化钙浓度达到20wt%后部分作为补充氯化钙液，按照27m3/h返回两级纳滤浓水的混合液，用于除去浓水混合液中的SO4 2-，剩余母液继续进入蒸发结晶器生产氯化钠和氯化钙，蒸发浓缩器及蒸发结晶器所产淡水到淡水罐。
用5wt%的氢氧化钠溶液调节二级纳滤产水pH值至7.0～7.8，加压进入反渗透海水淡化装置，运行压力5.5～6.0MPa，反渗透脱盐率97～98%；反渗透浓水再次增压进入高压反渗透海水淡化装置，运行压力8.5～9.0MPa，高压反渗透脱盐率96～97%，高压反渗透淡水含盐量较高，返回反渗透海水淡化进口进一步淡化；经过反渗透和高压反渗透海水淡化装置，淡水产水量370m3/h，产水率81.5%，高压反渗透浓水中氯化钠浓度16wt%，溴素含量达到330mg/l，采用空气吹溴法提溴后的浓水中氯化钠纯度大于97%，送入盐水罐作为盐水使用。
淡水总产水率71%，海水综合利用率85%。

Claims (13)

1.一种海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）取原海水进行预处理，首先经杀菌后进入气浮或者混凝沉淀装置，然后产水再经过微滤和/或超滤装置过滤得到预处理后的海水，并将以上各个预处理环节产生的浓水收集，经机械过滤除去固体杂质后返回与原海水混合再次回用；
（2）向步骤（1）预处理后的海水中加入阻垢剂，加压进入一级纳滤装置，一级纳滤膜过滤精度为截留分子量500～1000Da，其中对SO4 2-的截留率90～97%，对Ca2+的截留率10～40%，系统运行压力1.0～3.5MPa，一级纳滤的回收率控制在80～88%；一级纳滤产水调节pH值至3～7加压进入二级纳滤装置，二级纳滤膜过滤精度为截留分子量200～600Da，其中对SO4 2-的截留率98%以上，Ca2+的截留率75～86%，系统运行压力2.5～4.0MPa，二级纳滤的回收率控制在90～96%；
（3）将步骤（2）中一级纳滤的浓水与二级纳滤的浓水混合，同时加入过量浓度为20～28wt%的氯化钙溶液作为沉淀剂与浓水混合液中的SO4 2-充分反应生成硫酸钙沉淀，固液分离后洗涤、干燥得到固体硫酸钙；反应后的母液中继续加入浓度为15～26wt%的石灰乳液与母液中的Mg2+反应生成氢氧化镁沉淀，固液分离后洗涤、干燥得到固体氢氧化镁；剩余母液调节pH值至7～8，主要成分是氯化钙和氯化钠，通过多效蒸发生产氯化钠和氯化钙，蒸发过程中母液氯化钙浓度达到20～28wt%时，其中部分母液作为沉淀剂返回一级纳滤浓水和二级纳滤浓水的混合液；
（4）调节步骤（2）中二级纳滤产水的pH值至6.5～7.8，加压进入反渗透海水淡化装置，运行压力5.0～6.5MPa，反渗透脱盐率大于95%，所得反渗透淡水进入产品淡水罐；得到的反渗透浓水再次增压进入高压反渗透海水淡化装置，运行压力7.0～9.0MPa，高压反渗透脱盐率90～98%，高压反渗透产出的淡水返回与二级纳滤产水混合进入反渗透海水淡化装置继续淡化。
2.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的微滤采用砂滤或纤维束过滤器或自清洗过滤器或碟片过滤器，所述的超滤采用无机超滤膜或有机超滤膜，过滤孔径为20～1000nm，过滤温度5～40℃，膜面流速为0.5～5m/s，过滤压力为0.05～0.5MPa。
3.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，所述的步骤（1）中原海水的预处理采用气浮、微滤、超滤依次相连接的组合预处理工艺。
4.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（2）中一级纳滤产水作为二级纳滤进水，一级纳滤产水pH值调节至3～5后加压进入二级纳滤装置。
5.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，所述的一级和二级纳滤膜为中空纤维纳滤膜或者卷式纳滤膜，材质为聚醚砜、聚酰胺、聚砜、磺化聚砜或复合材料。
6.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（2）所述的阻垢剂选择有机膦系列和/或聚羧酸系列环保型阻垢剂。
7.根据权利要求6所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，所述的阻垢剂为羟基乙叉二膦酸阻垢剂、乙二胺四甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸四钠、聚天冬氨酸钠、聚环氧琥珀酸木质素磺酸钠和聚丙烯酸中的一种或者几种的复配，加量4～15mg/L。
8.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（2）所述一级纳滤膜过滤精度，截留分子量600～800Da，对SO4 2-的截留率93～95%，对Ca2+的截留率25～36%，一级纳滤的回收率84%～86%；二级纳滤膜过滤精度，截留分子量200～400 Da，SO4 2-的截留率大于98%，Ca2+的截留率保持在80～86%，二级纳滤的回收率控制在90～95%。
9.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的作为补充的20～28wt%氯化钙溶液为浓水混合液分离氢氧化镁后的母液蒸发浓缩生产氯化钙的过程产物。
10.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的石灰乳液浓度为20～25wt%。
11.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的二级纳滤的产水中，加入5～10wt%氢氧化钠或氢氧化钾溶液调节pH值至6.5～7.8。
12.根据权利要求11所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的二级纳滤的产水中，加入5～10wt%氢氧化钠溶液调节pH值至6.5～7.8。
13.根据权利要求1所述海水高效淡化及综合利用的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的海水淡化的方法采用两级海水反渗透膜法淡化，淡水产水率80～85%，高压反渗透运行压力7.6～8.5MPa，高压反渗透脱盐率大于93%。
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