一种热膜耦合自循环海水淡化方法及系统与流程

本发明涉及海水淡化技术领域，特别涉及一种热膜耦合自循环海水淡化方法及系统。

背景技术：

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。

现有技术中，海水淡化方法主要是热法和膜法淡化，各有其各自的特点、应用范围和一定的局限性。目前，商业化的结合型海水淡化工艺只是应用淡化方法间的简单组合，没有进行完全意义上的集成研究；导致各方法工艺就爱你缺少有效的联系，导致能耗往往很高，同时其中间产物或者副产物往往不能很好的处理，导致环境污染或者增加处理成本。

技术实现要素：

本发明提供一种热膜耦合自循环海水淡化系统，解决现有技术中海水淡化工艺能耗高，且缺少良好的副产物处理措施的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种热膜耦合自循环海水淡化方法，包括：

将待淡化水通过多效蒸发工艺进行多效蒸发，输出冷凝水、蒸馏水以及一次浓盐水；

将所述一次浓盐水进行脱硬预处理，脱除钙、镁离子输出脱硬水；

将所述脱硬水通过反渗透膜处理，输出淡化水以及二次浓盐水；

将所述二次浓盐水通入到所述待淡化水中，通过多效蒸发工艺再处理；

重复上述步骤，实现热膜耦合自循环处理。

进一步地，所述方法还包括：将冷却海水淡化设备后输出的温排水，通入到所述待淡化水中。

进一步地，所述方法还包括：将所述二次浓盐水以及所述蒸馏水混合输出浓度可调的盐水。

一种热膜耦合自循环海水淡化系统，包括：低温多效蒸馏单元MED、脱硬单元、反渗透膜单元、海水进水设备以及海水混配池；

所述MED与所述海水进水装置相连，获取待淡化海水，并执行低温多效蒸馏操作，获得冷凝水、蒸馏水以及一次浓盐水；

所述脱硬单元与所述MED相连，获取所述一次浓盐水，并脱除钙、镁离子输出脱硬水；

所述反渗透膜单元与所述脱硬单元相连，进行反渗透操作，输出二次浓盐水和淡化水；

所述海水混配池分别与所述海水进水设备以及所述反渗透单元相连，分别获取海水和二次浓盐水，混合后输送给所述MED。

进一步地，所述系统还包括：直流冷却设备；

所述直流冷却设备与所述海水进水设备相连，获取海水执行水冷操作；

所述直流冷却设备与所述MED相连，将完成水冷操作的海水输送给所述MED。

进一步地，所述系统还包括：产品水混配池；

所述产品水混配池分别与所述MED以及所述反渗透膜单元相连获得所述蒸馏水以及所述淡化水，输出浓度可调的产品水。

进一步地，所述系统还包括：盐碱化工设备；

所述盐碱化工设备分别与所述MED以及所述RO单元获取所述一次浓盐水以及所述二次浓盐水，输出盐化工产品。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的热膜耦合自循环海水淡化方法，充分利用MED单元浓盐水的余热，将热法排放的热浓海水的热量进一步利用，使得进入膜法处理单元的水保持一定温度，从而实现热能的有效率用，降低膜法再加热的能耗；特别对于海水温度变化较大的地域，节能效果斐然。

进一步地，采用海水以及二次浓盐水混合构成待淡化水，形成MED的多元进水来源，减少海水淡化系统的进料海水流和排放海水流量，并可将淡水回收率由30％提高至60％以上，降低海水淡化的投资成本和运行成本。

进一步地，对MED产一次浓盐水进行脱硬预处理，大大降低膜法海水淡化过程中的结垢问题，还可生产高附加值的副产品。

进一步地，通过盐碱化工设备收集一次浓盐水，二次浓盐水并作为高品质的盐化工原料；避免资源浪费，降低处理成本。通过循环处理方法，可以将浓盐水含盐量提高至10—20g/L，供盐化工企业制碱，减少了传统晒盐所需土地，实现了产产融合。

进一步地，采用产品水混配池实现含盐量很低的热法产水与含盐量较高的膜法产水混合，适当调节两种水的比例，满足不同用户对不同水质需求。

附图说明

图1为本发明实施例提供的热膜耦合自循环海水淡化方法流程图；

图2为本发明实施例提供的热膜耦合自循环海水淡化系统结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种热膜耦合自循环海水淡化系统，解决现有技术中海水淡化工艺能耗高，且缺少良好的副产物处理措施的技术问题；达到了降低能耗，提升副产品品质的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，本发明实施例提供的一种热膜耦合自循环海水淡化方法，包括：

步骤S1，将待淡化水通过多效蒸发工艺进行多效蒸发，输出冷凝水、蒸馏水以及一次浓盐水；

步骤S2，将所述一次浓盐水进行脱硬预处理，脱除钙、镁离子输出脱硬水；

步骤S3，将所述脱硬水通过反渗透膜处理，输出淡化水以及二次浓盐水；

步骤S4，将所述二次浓盐水通入到所述待淡化水中，通过多效蒸发工艺再处理；

重复上述步骤，实现热膜耦合自循环处理。

下面具体说明上述方法。

所述步骤S1，将带淡化水通过多效蒸发工艺进行蒸馏，获得冷凝水，蒸馏水以及一次浓盐水；具体可选用低温多效蒸馏器实现上述操作。

冷凝水以及蒸馏水为通产需要的淡化产品。可通过管网输出给终端用户。

所述步骤S2，将一次浓盐水收集起来作为原料，先进行脱硬预处理，脱除其中的钙镁离子，从而大大降低结垢的风险。

所述步骤S3，将所述脱硬水通过反渗透膜处理，输出淡化水以及二次浓盐水；完成一轮淡化处理工艺，得到淡化水以及盐化工副产物，可用于盐化工产品的生产。

更重要的是，一次浓盐水为热水，在热蒸馏时保有一定的温度，因而进入到反渗透膜系统内不需要大幅增温，从而大大降低了能耗。

步骤S4，将所述二次浓盐水通入到所述待淡化水中，通过多效蒸发工艺再处理。即形成循环蒸馏模式，将二次浓盐水混合海水再次蒸馏，能够增强海水的利用率，就爱那个地吸取海水的能耗和成本；更重要的是，热的二次浓盐水能够使得进入蒸馏容器的带淡化水保有一定的温度，降低加热能耗；同时也是的淡化副产物能够反复使用，降低环境污染和处理成本。也能星辰高品质的盐化工原料。

所述方法还包括：将冷却海水淡化设备后输出的温排水，通入到所述待淡化水中。即将用于设备冷却的海水收集起来，通入到蒸馏容器中，使得待淡化水具有一定温度，降低加热能耗，提升海水的利用率。

所述方法还包括：将所述二次浓盐水、所述蒸馏水与海水、RO产淡水混合输出浓度可调的浓盐水、淡化水。将蒸馏水和二次浓盐水混合调配成用户所需的各浓度的盐水，从而使得副产物能够得到充分的利用。

本实施例还基于上述方法提供了一套海水淡化系统。

一种热膜耦合自循环海水淡化系统，包括：低温多效蒸馏单元MED、脱硬单元、反渗透膜单元、海水进水设备以及海水混配池；

所述MED与所述海水进水装置相连，获取待淡化海水，并执行低温多效蒸馏操作，获得冷凝水、蒸馏水以及一次浓盐水；

所述脱硬单元与所述MED相连，获取所述一次浓盐水，并脱除钙、镁离子输出脱硬水；

所述反渗透膜单元与所述脱硬单元相连，进行反渗透操作，输出二次浓盐水和淡化水；

所述海水混配池分别与所述海水进水设备以及所述反渗透单元相连，分别获取海水和二次浓盐水，混合后输送给所述MED。

所述系统的工作过程上述方法已说明，此处不赘述。

进一步地，所述系统还包括：直流冷却设备；即用于设备冷却操作，采用水冷工艺。

所述直流冷却设备与所述海水进水设备相连，获取海水执行水冷操作；

所述直流冷却设备与所述MED相连，将完成水冷操作的海水输送给所述MED。实现热资源的再利用，降低加热能耗。

所述系统还包括：产品水混配池；

所述产品水混配池分别与所述MED以及所述反渗透膜单元相连获得所述蒸馏水以及所述淡化水，输出浓度可调的产品水。充分利用副产物输出和要求的高品质盐化工产品。

类似的，所述系统还包括：盐碱化工设备；

所述盐碱化工设备分别与所述MED以及所述RO单元获取所述一次浓盐水以及所述二次浓盐水，输出盐化工产品。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的热膜耦合自循环海水淡化方法，充分利用MED单元浓盐水的余热，将热法排放的热浓海水的热量进一步利用，使得进入膜法处理单元的水保持一定温度，从而实现热能的有效率用，降低膜法再加热的能耗；特别对于海水温度变化较大的地域，节能效果斐然。

进一步地，采用海水以及二次浓盐水混合构成待淡化水，形成MED的多元进水来源，减少海水淡化系统的进料海水流和排放海水流量，并可将淡水回收率由30％提高至60％以上，降低海水淡化的投资成本和运行成本。

进一步地，对MED产一次浓盐水进行脱硬预处理，大大降低膜法海水淡化过程中的结垢问题，还可生产高附加值的副产品。

进一步地，通过盐碱化工设备收集一次浓盐水，二次浓盐水并作为高品质的盐化工原料；避免资源浪费，降低处理成本。通过循环处理方法，可以将浓盐水含盐量提高至10—20g/L，供盐化工企业制碱，减少了传统晒盐所需土地，实现了产产融合。

进一步地，采用产品水混配池实现含盐量很低的热法产水与含盐量较高的膜法产水混合，适当调节两种水的比例，满足不同用户对不同水质需求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。