本發(fā)明涉及海水淡化領域，特別是涉及一種全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)。

背景技術：

近幾年，我國海水淡化產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，在一定程度上緩解了我國部分地區(qū)水資源日益短缺的問題。但是隨著海水淡化產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，淡化副產(chǎn)濃鹽水排放問題越來越得到人們的重視，目前，大部分的淡化濃鹽水都直接排入海洋，由于濃鹽水其含鹽量比海水高1～3倍，直接排海會對海洋造成很大的污染，對當?shù)氐暮Ｑ笊鷳B(tài)造成一定的破壞。而利用鹽田對其進行日曬制鹽，由于土地的需求也制約著海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為了減少濃鹽水對海洋的污染，同時有效的利用濃海水中的化學元素，采用零排放技術，對海水進行淡化，并對濃鹽水提取化工產(chǎn)品，成為降低對海洋生態(tài)影響的有效方法。但是目前對濃鹽水的濃縮工藝需要消耗大量的能耗，嚴重制約著濃鹽水的利用。

技術實現(xiàn)要素：

為了實現(xiàn)海水淡化的零排放，本發(fā)明提供一種全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)，采用零排放技術提取化工產(chǎn)品，并且在過濾過程中綜合運用能耗，降低了海水淡化技術的綜合運行成本。

為此，本發(fā)明的技術方案在于：

一種全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)，包括通過管道連接的海水淡化裝置和濃縮裝置；

所述海水淡化裝置包括用管道連接的反滲透預處理裝置、一級反滲透裝置和淡化水池；所述淡化水池與所述一級反滲透裝置的濾過水出水口相連接；所述一級反滲透裝置的濃鹽水的出水口與所述濃縮裝置相連；

所述濃縮裝置包括一級納濾裝置、二級納濾裝置和MVR結(jié)晶器；所述一級反滲透裝置的濃鹽水的出水口與所述一級納濾裝置的進水口連接；所述一級納濾裝置的濃縮水的出水口與MVR結(jié)晶器的進水口連接；所述一級納濾裝置的濾過水的出水口與所述二級納濾裝置的進水口連接；所述二級納濾裝置的濾過水的出水口與所述一級反滲透裝置的進水口相連；所述二級納濾裝置的濃縮水的出水口與MVR結(jié)晶器的進水口連接。

進一步，所述MVR結(jié)晶器得到的產(chǎn)品經(jīng)制鹽及鹽化工裝置得到不同的化工產(chǎn)品。

制鹽及鹽化工裝置，包括依次連接的制鹽設備，氯化鉀設備，硫酸鎂設備，溴素設備，氯化鎂設備。采用多效蒸發(fā)，兌鹵法，空氣吹出，單效蒸發(fā)等系統(tǒng)制取氯化鈉，氯化鉀，硫酸鎂，溴素和氯化鎂等化工產(chǎn)品。

優(yōu)選，所述反滲透預處理裝置包括依次連接的熱交換裝置、管道過濾器、超濾裝置、超濾水池和保安過濾器。

優(yōu)選，所述一級反滲透裝置為一級兩段式反滲透裝置，能夠?qū)⒑Ｋ厥章侍岣叩?4％～67％，濃鹽水可濃縮至9波美度及以上。

所述反滲透裝置包括一段高壓泵，一段RO膜組件，二段增壓泵，二段RO膜組件，能量回收裝置和淡化水池；

優(yōu)選地，所述MVR結(jié)晶器的進入端連接能量回收裝置的一端，所述能量回收裝置的另一端連接在所述一級反滲透裝置的進水口端。再優(yōu)選，濃鹽水進入MVR結(jié)晶器之前，經(jīng)管道連接進入能量回收裝置，所述能量回收裝置與RO進水端高壓泵一體成型。

一級納濾裝置及二級納濾裝置出來的濃鹽水經(jīng)能量回收裝置，將其攜帶的壓力能轉(zhuǎn)送給一級反滲透裝置的高壓泵的機械能，一級NF裝置回收率設置為62％～70％。

所述一級NF裝置的透過水通過管道連接進入二級納濾裝置，首先經(jīng)過二級NF高壓泵，對透過水進行增壓，然后進入NF膜裝置。經(jīng)分離濃縮后，二級NF裝置濃水濃度達到15波美度，通過濃水管道與一級NF濃水管道相連，進入MVR結(jié)晶器。

所述二級NF裝置的透過水通過管道連接回流至海水淡化RO裝置進水管。二級NF裝置回收率設置為75％～85％。

優(yōu)選地，所述一級納濾裝置和二級納濾裝置可設置為一段，兩段或多段設置。

通過濃縮裝置所述技術方案，可以將原先RO濃鹽水直接進入MVR結(jié)晶器,噸水能耗從17kw·h降低為8kw·h，極大降低海淡零排放工藝的能耗成本。

本發(fā)明可以達到的技術效果是：

1)整體實現(xiàn)海水資源利用的“零排放”效果，在獲得淡化水的同時，對濃鹽水進行了綜合利用，得到了各種化工產(chǎn)品，提高了海水的利用率，整體降低了海水淡化的運行成本，并可獲得產(chǎn)業(yè)化收益。

2)濃鹽水的綜合利用避免了濃鹽水外排對海洋生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的影響，保護了環(huán)境。

3)海水淡化的濃鹽水經(jīng)過納濾和反滲透循環(huán)組合系統(tǒng)，將濃鹽水濃度從9波美度濃縮到15波美度，極大提高了濃鹽水含鹽量，降低了后續(xù)制鹽設備的處理水量，降低了能耗。

4)采用全膜法進行海水淡化及濃縮，具有自動化程度高，占地小，分離效率高等優(yōu)點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構圖；

圖2為圖1中海水淡化裝置的結(jié)構示意圖；

圖3為圖1中濃縮裝置的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述。

如圖1～3所示，一種全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)，包括通過管道連接的海水淡化裝置和濃縮裝置；

所述海水淡化裝置包括用管道連接的反滲透預處理裝置、一級反滲透裝置和淡化水池；所述淡化水池與所述一級反滲透裝置的濾過水出水口相連接；所述一級反滲透裝置的濃鹽水的出水口與所述濃縮裝置相連；

所述濃縮裝置包括一級納濾裝置、二級納濾裝置和MVR結(jié)晶器(Mechanical Vapor Recompression Crystallizer)；所述一級反滲透裝置的濃鹽水的出水口與所述一級納濾裝置的進水口連接；所述一級納濾裝置的濃縮水的出水口與MVR結(jié)晶器的進水口連接；所述一級納濾裝置的濾過水的出水口與所述二級納濾裝置的進水口連接；所述二級納濾裝置的濾過水的出水口與所述一級反滲透裝置的進水口相連；所述二級納濾裝置的濃縮水的出水口與MVR結(jié)晶器的進水口連接。

進一步，所述MVR結(jié)晶器得到的產(chǎn)品經(jīng)制鹽及鹽化工裝置得到不同的化工產(chǎn)品。制鹽及鹽化工裝置，包括依次連接的制鹽設備，氯化鉀設備，硫酸鎂設備，溴素設備，氯化鎂設備。采用多效蒸發(fā)，兌鹵法，空氣吹出，單效蒸發(fā)等系統(tǒng)制取氯化鈉，氯化鉀，硫酸鎂，溴素和氯化鎂等化工產(chǎn)品。

優(yōu)選，所述反滲透預處理裝置包括依次連接的熱交換裝置、管道過濾器、超濾裝置、超濾水池和保安過濾器。

優(yōu)選，所述一級反滲透裝置為一級兩段式反滲透裝置，能夠?qū)⒑Ｋ厥章侍岣叩?4％～67％，濃鹽水可濃縮至9波美度及以上。

所述海水經(jīng)過熱交換裝置，將溫度提高到適宜溫度，(25℃左右)，能夠很好的提高膜組件的處理水量，提高系統(tǒng)的產(chǎn)水量，特別是冬季水溫較低時，能夠保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

所述管道過濾器、超濾裝置、保安過濾器為反滲透預處理裝置，用于去除水中的懸浮物，膠體，大顆粒物質(zhì)等水中雜質(zhì)，防止反滲透膜結(jié)構受到破壞，保證反滲透穩(wěn)定運行。

所述反滲透裝置包括一段高壓泵，一段RO膜組件，二段增壓泵，二段RO膜組件，能量回收裝置和淡化水池；

優(yōu)選地，所述MVR結(jié)晶器的進入端連接能量回收裝置的一端，所述能量回收裝置的另一端連接在所述一級反滲透裝置的進水口端。再優(yōu)選，濃鹽水進入MVR結(jié)晶器之前，經(jīng)管道連接進入能量回收裝置，所述能量回收裝置與RO進水端高壓泵一體成型。

一級納濾裝置及二級納濾裝置出來的濃鹽水經(jīng)能量會輸裝置，將其攜帶的壓力轉(zhuǎn)送給一級反滲透裝置的高壓泵的機械能，一級NF裝置回收率設置為62％～70％。

如圖3所示，在本發(fā)明的一個實施例中，二級納濾裝置為一級二段納濾裝置。所述一級NF裝置的透過水通過管道連接進入一級二段納濾裝置，首先經(jīng)過一級二段NF高壓泵，對透過水進行增壓，然后進入NF膜裝置。經(jīng)分離濃縮后，一級二段NF裝置濃水濃度達到15波美度，通過濃水管道與一級NF濃水管道相連，進入MVR結(jié)晶器。所述一級二段NF裝置的透過水通過管道連接回流至海水淡化RO裝置進水管。一級二段NF裝置回收率設置為75％～85％。

優(yōu)選地，所述一級NF裝置可設置為一段，兩段或多段設置。

通過濃縮裝置所述技術方案，可以將原先RO濃鹽水直接進入MVR結(jié)晶器,噸水能耗從17kw·h降低為8kw·h，極大降低海淡零排放工藝的能耗成本。

該全膜法海水淡化及濃鹽水綜合利用系統(tǒng)的工作原理如下：海水進入海水淡化系統(tǒng)，經(jīng)處理，濾過水(淡水)供給淡化水用戶使用，濃鹽水進入濃縮裝置，將濃鹽水的濃度提高到15波美度以上時，進入MVR結(jié)晶器，得到濃鹽漿，濃鹽漿進入制鹽及鹽化工裝置，得到化工產(chǎn)品。具體而言，海水進入熱交換裝置，使海水溫度維持在25℃左右，進入管道過濾器、超濾，濾過水進入超濾水池待用，超濾水經(jīng)保安過濾器，經(jīng)增壓后進入一級反滲透裝置，經(jīng)反滲透過濾后的濾過水即淡水，進入淡化水池，供給淡化水用戶使用；經(jīng)反滲透濃縮后的濃鹽水進入一級納濾裝置，經(jīng)一級納濾裝置的濃鹽水濃度達到15波美度以上，經(jīng)能量轉(zhuǎn)換裝置，將壓力傳輸?shù)揭患壏礉B透裝置，節(jié)省能源，經(jīng)MVR結(jié)晶器，得到濃鹽漿，濃鹽漿進入制鹽及鹽化工裝置，得到化工產(chǎn)品。一級納濾裝置的濾過水進入一級二段納濾裝置，濾過水均進入一級反滲透的進水管，濃縮水經(jīng)能量轉(zhuǎn)換裝置，將壓力傳輸?shù)揭患壏礉B透裝置，節(jié)省能源，經(jīng)MVR結(jié)晶器，得到濃鹽漿，濃鹽漿進入制鹽及鹽化工裝置，得到化工產(chǎn)品。