一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统的制作方法

1.本发明属于卤水提锂技术领域，涉及一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统。


背景技术：

2.我国沿海地区蕴藏大量的地下卤水，若能将地下卤水浓缩，提高含盐量的同时制备纯水，则在减少原盐采购量，降低纯碱生产成本的同时，还能产出大量纯水以供使用。传统的卤水处理方式为摊晒制取原盐，卤水利用率较低；且应用传统的石灰纯碱法和石灰碳酸铵法处理卤水中的钙镁离子，精制过程会消耗大量石灰乳、纯碱和碳酸铵，且生成大量的钙镁沉淀，精制成本较高；电渗析法能耗较高且水收率较低。因此，亟需设计开发一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，克服现有技术缺陷，以满足实际应用需求。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，在本发明中，通过预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统的组合设置，能有效去除卤水中的杂质，且提高了卤水制备纯水的纯度，整体处理效率高，适合推广应用。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.本发明提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，所述处理系统包括沿液体流向依次连通的预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统；所述多级反渗透系统包括至少二级反渗透系统，且每个所述反渗透系统的膜元件不同，所述多级纳滤除杂系统包括至少二级纳滤除杂系统。
6.作为本发明一种优选的技术方案，所述预处理系统为混凝沉淀池、v型滤池、超滤系统、砂滤系统和碳滤系统中的任意一种或两种及以上的组合。
7.优选地，所述预处理系统的进水端设置有混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置。
8.优选地，所述混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为5～400mg/l；进一步优选为5～100mg/l。
9.优选地，所述杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为0.5～100mg/l。
10.优选地，所述杀菌剂包括氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。
11.优选地，所述氧化性杀菌剂的投加量为0.5～2mg/l。
12.优选地，所述非氧化性杀菌剂的投加量为10～20mg/l。
13.作为本发明一种优选的技术方案，所述超滤系统采用的超滤膜的材质为聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的任意一种。
14.优选地，所述超滤膜的孔径为0.001～0.02μm。
15.优选地，所述超滤系统之前设置有过滤器。
16.优选地，所述过滤器为袋式过滤器、折叠滤芯式过滤器和自清洗过滤器中的任意一种。
17.优选地，所述过滤器的过滤精度为5～200μm。
18.作为本发明一种优选的技术方案，所述多级纳滤除杂系统包括沿液体流向依次连通的第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统，所述第一级纳滤除杂系统的一端管路连接所述预处理系统的出水端，另一端管路连接所述第二级纳滤除杂系统的进水端，所述第二级纳滤除杂系统的产水出水端管路连接所述多级反渗透系统。
19.优选地，所述第一级纳滤除杂系统和所述预处理系统之间沿液体流向依次设置有药剂投加装置和第一保安过滤器，所述药剂投加装置用于向所述第一级纳滤除杂系统的进水端投加酸性药剂、阻垢剂和杀菌剂。
20.优选地，所述第一级纳滤除杂系统和所述第二级纳滤除杂系统之间设置有第二保安过滤器。
21.优选地，所述第二级纳滤除杂系统的产水出水进入所述多级反渗透系统中，所述第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至所述预处理系统内或所述预处理系统之前。
22.作为本发明一种优选的技术方案，所述多级纳滤除杂系统中的纳滤膜用于去除水质中的硫酸根、碳酸根、钙离子和镁离子中的任意一种杂质或两种及以上的组合杂质。
23.优选地，所述药剂投加装置用于将所述第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为3～6。
24.优选地，所述第一保安过滤器的过滤精度为1～5μm。
25.优选地，所述第二保安过滤器的过滤精度为1～5μm。
26.作为本发明一种优选的技术方案，所述多级反渗透系统包括沿液体流向依次连通的第一级反渗透系统和第二级反渗透系统，所述第一级反渗透系统的进水端管路连接所述多级纳滤除杂系统的产水出水端，所述第一级反渗透系统的产水出水端管路连接所述第二级反渗透系统的进水端，所述第二级反渗透系统的产水出水端连接所述纯水制备系统。
27.优选地，所述第一级反渗透系统和所述多级纳滤除杂系统之间设置有第三保安过滤器。
28.优选地，所述第一级反渗透系统和所述第二级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第一氢氧化钠投加装置和第四保安过滤器。
29.优选地，所述第二级反渗透系统的浓水出水回流至所述第二级反渗透系统之前。
30.作为本发明一种优选的技术方案，所述第三保安过滤器的过滤精度为1～5μm。
31.优选地，所述第四保安过滤器的过滤精度为1～5μm。
32.优选地，所述第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，所述第二级反渗透系统进水的ph为7～10。
33.优选地，所述第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜、纳滤膜和高压反渗透膜中的任意一种。
34.优选地，所述第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜或苦咸水膜。
35.作为本发明一种优选的技术方案，所述多级反渗透系统还包括设置在所述第二级反渗透系统和所述纯水制备系统之间的第三级反渗透系统，所述第二级反渗透系统的产水出水端管路连接所述第三级反渗透系统的进水端，所述第三级反渗透系统的产水出水端通过管路与所述纯水制备系统连接。
36.优选地，所述第二级反渗透系统和所述第三级反渗透系统之间沿液体流向依次设
置有第二氢氧化钠投加装置和第五保安过滤器。
37.优选地，所述第三级反渗透系统的浓水出水回流至所述第三级反渗透系统之前。
38.作为本发明一种优选的技术方案，所述第三级反渗透系统的产水出水的电导率为所述第三级反渗透系统的进水的电导率的0.3～4％。
39.优选地，所述第三级反渗透系统的产水出水的电导率小于3000us/cm。
40.优选地，所述第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为所述第三级反渗透系统的进水盐分的5～15倍。
41.优选地，所述第五保安过滤器的过滤精度为1～5μm。
42.优选地，所述第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，所述第三级反渗透系统进水的ph为7～10。
43.优选地，所述第三级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜或低压膜。
44.作为本发明一种优选的技术方案，所述纯水制备系统为edi系统装置、混床系统装置、阴离子交换床和阳离子交换床中的任意一种。
45.优选地，所述纯水制备系统制备得到的水质的电导率≤1us/cm。
46.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
47.在本发明中，通过预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统的组合设置，能有效去除卤水中的杂质，且提高了卤水制备纯水的纯度，整体处理效率高，适合推广应用。
附图说明
48.图1为本发明一个具体实施方式提供的处理系统的示意图；
49.图2为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中预处理系统细化的示意图；
50.图3为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置的示意图；
51.图4为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中预处理系统的前置过滤器的示意图；
52.图5为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中多级纳滤除杂系统分为二级的示意图；
53.图6为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中包括药剂投加装置和第一保安过滤器的示意图；
54.图7为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中包括第二保安过滤器的示意图；
55.图8为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中第二级纳滤除杂系统包括浓水回流至预处理系统内的示意图；
56.图9为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中第二级纳滤除杂系统包括浓水回流至预处理系统进水端之前的示意图；
57.图10为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中多级反渗透系统细化为二级的示意图；
58.图11为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括第三保安过滤器的示意图；
59.图12为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括第一氢氧化钠投加装置和第四保安过滤器的示意图；
60.图13为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括第二级反渗透系统的浓水回流的示意图；
61.图14为本发明一个具体实施方式提供的处理系统中包括第三级反渗透系统的示意图；
62.图15为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括第二氢氧化钠投加装置和第五保安过滤器的整体示意图；
63.图16为本发明一个具体实施方式提供的处理系统包括第三级反渗透系统的浓水回流的整体示意图；
64.图17为本发明实施例1提供的处理系统的整体示意图；
65.图18为本发明实施例2提供的处理系统的整体示意图；
66.图19为本发明实施例3提供的处理系统的整体示意图；
67.图20为本发明实施例4提供的处理系统的整体示意图；
68.图21为本发明实施例5提供的处理系统的整体示意图；
69.图22为本发明实施例6提供的处理系统的整体示意图。
具体实施方式
70.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
71.在一个具体实施方式中，本发明提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图1所示，所述处理系统包括沿液体流向依次连通的预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统。
72.多级反渗透系统包括至少二级反渗透系统，且每个反渗透系统的膜元件不同，多级纳滤除杂系统包括至少二级纳滤除杂系统。
73.在本发明中，通过预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统的组合设置，能有效去除卤水中的杂质，且提高了卤水制备纯水的纯度，整体处理效率高，适合推广应用。
74.需要说明的是，本发明中卤水的具体性质可以是：卤水的进料温度为0～40℃以及ph为7.0～10.0，且卤水中存在微量有机物及悬浮物，其中：锂离子浓度约≤1500ppm、镁离子浓度约≤10000ppm、钠离子浓度约≤60000ppm、钙离子浓度约≤2000ppm、钾离子浓度≤10000ppm、碳酸根离子浓度≤1000ppm、硫酸根离子≤30000ppm以及硼含量约≤1000ppm，离子总量约≤250g/l。经本技术中处理系统处理后，水质中的离子及含量逐级减少，多级纳滤除杂系统对二价离子达到较好的去除效果；多级反渗透系统对系统中离子达到较好的浓缩和去除作用。
75.需要说明的是，本发明中的多级反渗透系统和纯水制备系统可以是多级反渗透系统的最后一级进行产水，也可以是最后一级反渗透系统的出水连接至纯水制备系统后，由纯水制备系统处理后产水，也可以是多级反渗透系统的最后一级和纯水制备系统均产水，其中产水可以是全部产水，也可以是部分产水，本领域技术人员可以根据实际情况对产水的情况进行适应性调整。
76.需要说明的是，本发明中“每个反渗透系统的膜元件不同”可以是第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜，第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜，第三级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜；或者第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜，第二级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜，第三级反渗透系统采用的膜元件为低压膜；再或者第一级反渗透系统采用的膜元件为纳滤膜，第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜，第三级反渗透系统采用的膜元件为低压膜等各种之间的组合情况；保证每级反渗透系统中层次上采用的膜元件不同，是因为在此限定下才能达到对不同盐分浓度溶液的较好的脱盐效果。
77.如图2所示，预处理系统为混凝沉淀池、v型滤池、超滤系统、砂滤系统和碳滤系统中的任意一种或两种及以上的组合，例如可以是混凝沉淀池和v型滤池的组合、混凝沉淀池+v型滤池+超滤系统的组合、v型滤池、砂滤系统、砂滤系统和碳滤系统的组合等。(图2中预处理系统以超滤系统为例)
78.需要说明的是，本发明中对混凝沉淀池、v型滤池、超滤系统、砂滤系统和碳滤系统中的任一处理构筑物不做型号、材质、数量等的限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
79.如图3所示，预处理系统的进水端设置有混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置。
80.需要说明的是，本发明中对混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置的型号、材质、数量等不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
81.进一步地，混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为5～400mg/l，例如可以是5mg/l、10mg/l、100mg/l、150mg/l、200mg/l、250mg/l、300mg/l、350mg/l、400mg/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用；进一步优选为5～100mg/l。
82.本发明限定了混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为5～400mg/l，是因为在此范围内针对不同进水悬浮物达到较好的去除效果；若不在此范围内，会导致进水悬浮物等去除效果较差；进一步选择5～100mg/l是因为针对该原水属性可以达到较好的处理效果、且耗药量少。
83.进一步地，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为0.5～100mg/l，例如可以是0.5mg/l、1mg/l、10mg/l、20mg/l、30mg/l、40mg/l、50mg/l、60mg/l、70mg/l、80mg/l、90mg/l、100mg/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
84.本发明限定了杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为0.5～100mg/l，是因为在此范围内对原水中微生物达到较好的杀菌效果；若不在此范围内，会导致微生物的滋生或药剂耗量增大。
85.进一步地，杀菌剂包括氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂。
86.需要说明的是，本发明中氧化性杀菌剂可以是次氯酸钠、二氧化氯等，非氧化性杀菌剂可以是亚硫酸根氢钠溶液，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
87.进一步地，氧化性杀菌剂的投加量为0.5～2mg/l，例如可以是0.5mg/l、0.7mg/l、0.9mg/l、1mg/l、1.2mg/l、1.4mg/l、1.6mg/l、1.8mg/l、2mg/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
88.本发明限定了氧化性杀菌剂的投加量为0.5～2mg/l，是因为在此范围内可以对微生物达到较好的去除效果；若不在此范围内，会导致杀菌效果较差、或药剂耗量增大。
89.进一步地，非氧化性杀菌剂的投加量为10～20mg/l，例如可以是10mg/l、11mg/l、12mg/l、13mg/l、14mg/l、15mg/l、16mg/l、17mg/l、18mg/l、19mg/l、20mg/l等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
90.本发明限定了非氧化性杀菌剂的投加量为10～20mg/l，是因为在此范围内；可以达到较好的杀菌效果；若不在此范围内，会导致杀菌效果较差和药剂耗量增大。
91.进一步地，超滤系统采用的超滤膜的材质为聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的任意一种。
92.进一步地，超滤膜的孔径为0.001～0.02μm，例如可以是0.001μm、0.005μm、0.01μm、0.012μm、0.014μm、0.016μm、0.018μm、0.02μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
93.本发明限定了超滤膜的孔径为0.001～0.02μm，是因为在此范围内对原水的浊度去除效果较好；若不在此范围内，会导致处理效果较差。
94.如图4所示，进一步地，超滤系统之前设置有过滤器。
95.进一步地，过滤器为袋式过滤器、折叠滤芯式过滤器和自清洗过滤器中的任意一种。
96.需要说明的是，本发明之所以在超滤系统之前设置过滤器，并选择过滤器的种类，是因为该过滤器可以保护超滤膜免受大颗粒物质的损害，或超滤清洗频繁。
97.进一步地，过滤器的过滤精度为5～200μm，例如可以是5μm、10μm、50μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm、200μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
98.本发明限定了过滤器的过滤精度为5～200μm，是因为在此范围内可以有效保护超滤膜；若不在此范围内，会导致超滤膜的损害、或过滤器滤芯更换频繁。
99.如图5所示，多级纳滤除杂系统包括沿液体流向依次连通的第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统，第一级纳滤除杂系统的一端管路连接预处理系统的出水端，另一端管路连接第二级纳滤除杂系统的进水端，第二级纳滤除杂系统的产水出水端管路连接多级反渗透系统。
100.需要说明的是，本发明中第二级反渗透系统的产水出水端管路连接多级反渗透系统中的“产水出水端”可以是全部的产水出水端，也可以是部分产水出水端，本领域技术人员可以根据实际情况进行操作。
101.如图6所示，第一级纳滤除杂系统和预处理系统之间沿液体流向依次设置有药剂投加装置和第一保安过滤器，药剂投加装置用于向第一级纳滤除杂系统的进水端投加酸性药剂、阻垢剂和杀菌剂。
102.需要说明的是，本发明中对药剂投加装置的型号、材质、数量等不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
103.需要说明的是，本发明中药剂投加装置投加的酸性药剂可以是盐酸、硫酸、硝酸，阻垢剂可以是磷酸盐、膜专用阻垢剂等，杀菌剂可以是非氧化杀菌剂或氧化性杀菌剂，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
104.如图7所示，第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统之间设置有第二保安过滤器。
105.如图8所示，第二级纳滤除杂系统的产水出水进入多级反渗透系统中，第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统内；或者如图9所示，第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统之前。
106.进一步地，多级纳滤除杂系统中的纳滤膜用于去除水质中的硫酸根、碳酸根、钙离子和镁离子中的任意一种杂质或两种及以上的组合杂质。
107.需要说明的是，本发明中多级纳滤除杂系统中的纳滤膜的孔径可以是1～2nm，该纳滤膜主要用于去除水质中的二价离子，其中关键是去除水质中的硫酸根、碳酸根、钙离子和镁离子中的任意一种杂质或两种及以上的组合杂质，使得具备为后续产生纯净的氯化锂溶液达到优异技术效果。
108.进一步地，药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为3～6。
109.本发明限定了将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为3～6，是因为在此范围内钙镁等不容易产生沉淀物；若不在此范围内，会导致钙镁沉淀物产生、
°
对膜产生污堵。
110.进一步地，第一保安过滤器的过滤精度为1～5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
111.本发明限定了第一保安过滤器的过滤精度为1～5μm，是因为在此范围内可以有效保护纳滤膜免受损害；若不在此范围内，会导致膜损害或滤芯更换频繁。
112.进一步地，第二保安过滤器的过滤精度为1～5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
113.本发明限定了第二保安过滤器的过滤精度为1～5μm，是因为在此范围内可以有效保护纳滤膜免受损害；若不在此范围内，会导致膜损害或滤芯更换频繁。
114.如图10所示，多级反渗透系统包括沿液体流向依次连通的第一级反渗透系统和第二级反渗透系统，第一级反渗透系统的进水端管路连接多级纳滤除杂系统的产水出水端，第一级反渗透系统的产水出水端管路连接第二级反渗透系统的进水端，第二级反渗透系统的产水出水端连接纯水制备系统。
115.需要说明的是，本发明中第一级反渗透系统的浓水出水可以用于后续工段继续处理，例如可以是在提锂吸附系统中进行进一步处理，本发明对提锂吸附系统不做特殊限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性操作。
116.进一步需要说明的是，本发明中第一级反渗透系统的产水出水的盐分小于第一级反渗透系统的进水盐分，第一级反渗透系统的浓水出水的盐分大于第一级反渗透系统的进水盐分；第二级反渗透系统的产水出水的盐分小于第二级反渗透系统的进水盐分，第二级反渗透系统的浓水出水的盐分大于第二级反渗透系统的进水盐分。
117.如图11所示，第一级反渗透系统和多级纳滤除杂系统之间设置有第三保安过滤器。
118.如图12所示，第一级反渗透系统和第二级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第一氢氧化钠投加装置和第四保安过滤器。
119.如图13所示，第二级反渗透系统的浓水出水回流至第二级反渗透系统之前(以回流至第二级纳滤除杂系统内为例)。
120.需要说明的是，本发明中第二级反渗透系统的浓水出水回流至第二级反渗透系统之前指的是浓水出水可以回流至第二级反渗透系统的进水端或者该进水端之前的任一装置内或任一装置的进水端。
121.进一步地，第三保安过滤器的过滤精度为1～5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
122.本发明限定了第三保安过滤器的过滤精度为1～5μm，是因为在此范围内可以有效保护膜免受损害；若不在此范围内，会导致膜损害或滤芯更换频繁。进一步地，第四保安过滤器的过滤精度为1～5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
123.本发明限定了第四保安过滤器的过滤精度为1～5μm，是因为在此范围内可以有效保护膜免受损害；若不在此范围内，会导致膜损害或滤芯更换频繁。
124.进一步地，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为7～10，例如可以是7、8、9、10等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
125.进一步地，第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜、纳滤膜和高压反渗透膜中的任意一种。
126.需要说明的是，本发明中的高压反渗透膜的承受压力可以是83bar、120bar等等。
127.进一步地，第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜或苦咸水膜。
128.如图14所示，多级反渗透系统还包括设置在第二级反渗透系统和纯水制备系统之间的第三级反渗透系统，第二级反渗透系统的产水出水端管路连接第三级反渗透系统的进水端，第三级反渗透系统的产水出水端通过管路与纯水制备系统连接。
129.需要说明的是，本发明中第三级反渗透系统的产水出水的盐分小于第三级反渗透系统的进水盐分，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分大于第三级反渗透系统的进水盐分。
130.需要说明的是，本发明中第三级反渗透系统的产水出水端通过管路与纯水制备系统连接中的“产水出水端”可以是全部的产水出水端，也可以是部分产水出水端，本领域技术人员可以根据实际情况进行操作。
131.如图15所示，第二级反渗透系统和第三级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第二氢氧化钠投加装置和第五保安过滤器。
132.如图16所示，第三级反渗透系统的浓水出水回流至第三级反渗透系统之前(以回流至第一级反渗透系统内为例)。
133.需要说明的是，本发明中第三级反渗透系统的浓水出水回流至第三级反渗透系统之前指的是浓水出水可以回流至第三级反渗透系统的进水端或者该进水端之前的任一装置内或任一装置的进水端。
134.进一步地，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的0.3～4％，例如可以是0.3％、0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
135.进一步地，第三级反渗透系统的产水出水的电导率小于3000us/cm，例如可以是
999us/cm、900us/cm、800us/cm、700us/cm、600us/cm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
136.进一步地，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的5～15倍，例如可以是5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、11倍、12倍、13倍、14倍、15倍等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
137.进一步地，第五保安过滤器的过滤精度为1～5μm，例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
138.本发明限定了第五保安过滤器的过滤精度为1～5μm，是因为在此范围内可以有效保护膜免受损害；若不在此范围内，会导致膜损害或滤芯更换频繁。
139.进一步地，第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为7～10，例如可以是7、8、9、10等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
140.本发明上述第一氢氧化钠投加装置和第二氢氧化钠投加装置可以设置任一，也可以两者都设置。
141.进一步地，第三级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜或低压膜。
142.进一步地，纯水制备系统为edi系统装置、混床系统装置、阴离子交换床和阳离子交换床中的任意一种。需要说明的是，本发明中对edi系统装置、混床系统装置、阴离子交换床和阳离子交换床的型号、材质、数量等不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况进行适应性调整。
143.进一步地，纯水制备系统制备得到的水质的电导率≤1us/cm，例如可以是1us/cm、0.9us/cm、0.8us/cm、0.6us/cm、0.5us/cm等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
144.示例性地，本发明中处理系统的处理方法包括：
145.卤水进入预处理系统处理，可以去除卤水中可能存在的大颗粒物质，进一步保护后续的膜系统。
146.经预处理系统处理后的产水经第一级纳滤除杂系统处理后，第一级纳滤除杂系统得到的产水进入第二级纳滤除杂系统继续处理，第一级纳滤除杂系统得到的浓水可以外排或再次进入另外的其他工段进行处理；第二级纳滤除杂系统得到的产水进入第一级反渗透系统中进行浓缩处理，第二级纳滤除杂系统得到的浓水可以回流到预处理系统内或者预处理系统的进水端处再次处理。
147.经第一级反渗透系统浓缩处理得到的产水进一步进入第二级反渗透系统中进行浓缩处理，第二级反渗透系统处理后得到的全部产水或部分产水进入后续纯水制备系统中制备纯水，第二级反渗透系统处理后得到的浓水可以回流至第二级反渗透系统之前的任一处理节点进行再次处理。
148.例如在有第三级反渗透系统的实施例中，第二级反渗透系统处理后得到的产水进入第三级反渗透系统中进行浓缩处理，第三级反渗透系统处理后得到的全部产水或部分产水进入后续纯水制备系统中制备纯水，且第三级反渗透系统处理后得到的浓水可以回流至第三级反渗透系统之前的任一处理节点进行再次处理。
149.其中，第一级反渗透系统处理后得到的浓水可以用于另外的其他工段处理，例如提锂吸附系统中进行提锂操作。在各部分产水进出水和浓水进出水时都可以相应配置产水池和浓水池进行水流区分，进一步地，产水进出水和浓水进出水也可以配置对应的增压泵或高压泵进行流量控制。
150.实施例1
151.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图17所示，其中：
152.处理系统包括沿液体流向依次连通的预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统，每个反渗透系统的膜元件不同。
153.预处理系统为混凝沉淀池和v型滤池。预处理系统的进水端设置有混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置。
154.混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为50mg/l，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为30mg/l，杀菌剂为氧化性杀菌剂，氧化性杀菌剂的投加量为0.5～2mg/l。
155.超滤系统采用的超滤膜的材质为聚砜，超滤膜的孔径为0.001μm，超滤系统之前设置有袋式过滤器，过滤器的过滤精度为10μm。
156.多级纳滤除杂系统包括沿液体流向依次连通的第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统，第一级纳滤除杂系统的一端管路连接预处理系统的出水端，另一端管路连接第二级纳滤除杂系统的进水端，第二级纳滤除杂系统的产水出水端管路连接多级反渗透系统。
157.第一级纳滤除杂系统和预处理系统之间沿液体流向依次设置有药剂投加装置和第一保安过滤器，药剂投加装置用于向第一级纳滤除杂系统的进水端投加酸性药剂、阻垢剂和杀菌剂。第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统之间设置有第二保安过滤器。第二级纳滤除杂系统的产水出水进入多级反渗透系统中，第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统内。
158.多级纳滤除杂系统中的纳滤膜用于去除水质中的硫酸根、碳酸根、钙离子和镁离子中的任意一种杂质或两种及以上的组合杂质。药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为4。第一保安过滤器的过滤精度为1μm。第二保安过滤器的过滤精度为1μm。
159.多级反渗透系统包括沿液体流向依次连通的第一级反渗透系统和第二级反渗透系统，第一级反渗透系统的进水端管路连接多级纳滤除杂系统的产水出水端，第一级反渗透系统的产水出水端管路连接第二级反渗透系统的进水端，第二级反渗透系统的产水出水端连接纯水制备系统。
160.第一级反渗透系统和多级纳滤除杂系统之间设置有第三保安过滤器。第一级反渗透系统和第二级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第一氢氧化钠投加装置和第四保安过滤器。第二级反渗透系统的浓水出水回流至第二级纳滤除杂系统内。第二级反渗透系统的产水出水端通过管路与纯水制备系统连接。
161.第三保安过滤器的过滤精度为1μm。第四保安过滤器的过滤精度为1μm。第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为9。
162.第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜。第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜。
163.纯水制备系统为edi系统装置，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为1us/cm。
164.实施例2
165.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图18所示，与实施例1不同的是：
166.预处理系统为v型滤池和超滤系统。混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为200mg/l。杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为500mg/l。杀菌剂为非氧化性杀菌剂，非氧化性杀菌剂的投加量为10mg/l。
167.超滤系统采用的超滤膜的材质为聚偏氟乙烯，超滤膜的孔径为0.01μm，超滤系统之前设置有折叠滤芯式过滤器，折叠滤芯式过滤器的过滤精度为8μm。
168.第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统之前。
169.药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为4，第一保安过滤器的过滤精度为2μm，第二保安过滤器的过滤精度为2μm。
170.多级反渗透系统中的第二级反渗透系统的浓水出水回流至第一级纳滤除杂系统内。
171.第三保安过滤器的过滤精度为2μm，第四保安过滤器的过滤精度为2μm，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为9。
172.第一级反渗透系统采用的膜元件为纳滤膜。第二级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜。第三级反渗透系统采用的膜元件为低压膜。
173.多级反渗透系统还包括设置在第二级反渗透系统和纯水制备系统之间的第三级反渗透系统，第二级反渗透系统的产水出水端管路连接第三级反渗透系统的进水端，第三级反渗透系统的产水出水端通过管路与纯水制备系统连接。
174.第二级反渗透系统和第三级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第二氢氧化钠投加装置和第五保安过滤器，第三级反渗透系统的浓水出水回流至第一级反渗透系统内。
175.第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的2％，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为900us/cm，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的10倍，第五保安过滤器的过滤精度为2μm，第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为9.7。
176.纯水制备系统为混床系统装置，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为0.91us/cm。
177.实施例3
178.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图19所示，与实施例2不同的是：
179.预处理系统为超滤系统和砂滤系统，混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为350mg/l，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为60mg/l，杀菌剂为氧化性杀菌剂，氧化性杀菌剂的投加量为1mg/l。
180.超滤系统采用的超滤膜的材质为聚氯乙烯，超滤膜的孔径为0.012μm，超滤系统之前设置有自清洗过滤器，自清洗过滤器的过滤精度为20μm。
181.第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统内。
182.药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为5，第一保安过滤器的
过滤精度为3μm，第二保安过滤器的过滤精度为3μm。
183.多级反渗透系统中第二级反渗透系统的浓水出水回流至超滤系统和砂滤系统内。
184.第三保安过滤器的过滤精度为3μm，第四保安过滤器的过滤精度为3μm，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为9。
185.第一级反渗透系统采用的膜元件为高压反渗透膜，第三级反渗透系统的浓水出水回流至第二级反渗透系统内。
186.第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的2.3％，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为800us/cm，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的8倍，第五保安过滤器的过滤精度为3μm，第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为9.6。
187.纯水制备系统为edi系统装置，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为0.77us/cm。
188.实施例4
189.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图20所示，与实施例2不同的是：
190.预处理系统为v型滤池和砂滤系统，混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为360mg/l，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为50mg/l，非氧化性杀菌剂的投加量为13mg/l。
191.超滤系统采用的超滤膜的材质为聚砜，超滤膜的孔径为0.016μm，超滤系统之前设置有袋式过滤器，过滤器的过滤精度为50μm。
192.第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统的进水端。
193.药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为6，第一保安过滤器的过滤精度为4μm，第二保安过滤器的过滤精度为4μm。
194.多级反渗透系统中第二级反渗透系统的浓水出水回流至第一级反渗透系统内。
195.第三保安过滤器的过滤精度为4μm，第四保安过滤器的过滤精度为4μm，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为9。
196.第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜，第三级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜。
197.第三级反渗透系统的浓水出水回流至第二级纳滤除杂系统内。
198.第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的3％，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为850us/cm，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的5.9倍，第五保安过滤器的过滤精度为4μm，第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为10。
199.纯水制备系统为混床系统装置，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为0.75us/cm。
200.实施例5
201.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图21所示，与实施例2不同的是：
202.预处理系统为混凝沉淀池、v型滤池和砂滤系统，混凝剂投加装置投加的混凝剂的
药量为370mg/l，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为58mg/l，杀菌剂为氧化性杀菌剂，氧化性杀菌剂的投加量为3.5mg/l。
203.超滤系统采用的超滤膜的材质为陶瓷膜，超滤膜的孔径为0.02μm，超滤系统之前设置有自清洗过滤器，过滤精度为68μm。
204.第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至预处理系统内。
205.药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为6，第一保安过滤器的过滤精度为5μm，第二保安过滤器的过滤精度为5μm。
206.多级反渗透系统中第二级反渗透系统的浓水出水不回流。
207.第三保安过滤器的过滤精度为5μm，第四保安过滤器的过滤精度为5μm，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为10。
208.第一级反渗透系统采用的膜元件为高压反渗透膜。
209.多级反渗透系统中第三级反渗透系统的浓水出水回流至第三级反渗透系统的进水端。
210.第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的4％，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为880us/cm，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的12倍，第五保安过滤器的过滤精度为5μm，第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为10。
211.纯水制备系统为阴离子交换床，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为0.85us/cm。
212.实施例6
213.本实施例提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，如图22所示，与实施例2不同的是：
214.预处理系统为混凝沉淀池和v型滤池，混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为400mg/l，杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为70mg/l，非氧化性杀菌剂的投加量为17mg/l。
215.超滤系统采用的超滤膜的材质为陶瓷膜，超滤膜的孔径为0.02μm，超滤系统之前设置有自清洗过滤器，过滤精度为80μm。
216.多级纳滤除杂系统中第二级纳滤除杂系统的浓水出水不回流。
217.药剂投加装置用于将第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为5.7，第一保安过滤器的过滤精度为4μm，第二保安过滤器的过滤精度为4μm。
218.多级反渗透系统中第二级反渗透系统的浓水出水不回流。
219.第三保安过滤器的过滤精度为4μm，第四保安过滤器的过滤精度为4μm，第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第二级反渗透系统进水的ph为9.6。
220.第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜，第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜。
221.多级反渗透系统中第三级反渗透系统的浓水出水不回流。
222.第三级反渗透系统的产水出水的电导率为第三级反渗透系统的进水的电导率的3.6％，第三级反渗透系统的产水出水的电导率为600us/cm，第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为第三级反渗透系统的进水盐分的8倍，第五保安过滤器的过滤精度为4μm，第二氢
氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，第三级反渗透系统进水的ph为9.7。
223.纯水制备系统为阳离子交换床，纯水制备系统制备得到的水质的电导率为0.89us/cm。
224.综上，本发明通过预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统的组合设置，能有效去除卤水中的杂质，且提高了卤水制备纯水的纯度，整体处理效率高，适合推广应用。
225.以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

技术特征：
1.一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括沿液体流向依次连通的预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统；所述多级反渗透系统包括至少二级反渗透系统，且每个所述反渗透系统的膜元件不同，所述多级纳滤除杂系统包括至少二级纳滤除杂系统。2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述预处理系统为混凝沉淀池、v型滤池、超滤系统、砂滤系统和碳滤系统中的任意一种或两种及以上的组合；优选地，所述预处理系统的进水端设置有混凝剂投加装置和杀菌剂投加装置；优选地，所述混凝剂投加装置投加的混凝剂的药量为5～400mg/l，进一步优选为5～100mg/l；优选地，所述杀菌剂投加装置投加的杀菌剂的药量为0.5～100mg/l；优选地，所述杀菌剂包括氧化性杀菌剂和非氧化性杀菌剂；优选地，所述氧化性杀菌剂的投加量为0.5～2mg/l；优选地，所述非氧化性杀菌剂的投加量为10～20mg/l。3.根据权利要求2所述的处理系统，其特征在于，所述超滤系统采用的超滤膜的材质为聚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯和陶瓷膜中的任意一种；优选地，所述超滤膜的孔径为0.001～0.02μm；优选地，所述超滤系统之前设置有过滤器；优选地，所述过滤器为袋式过滤器、折叠滤芯式过滤器和自清洗过滤器中的任意一种；优选地，所述过滤器的过滤精度为5～200μm。4.根据权利要求1-3任一项所述的处理系统，其特征在于，所述多级纳滤除杂系统包括沿液体流向依次连通的第一级纳滤除杂系统和第二级纳滤除杂系统，所述第一级纳滤除杂系统的一端管路连接所述预处理系统的出水端，另一端管路连接所述第二级纳滤除杂系统的进水端，所述第二级纳滤除杂系统的产水出水端管路连接所述多级反渗透系统；优选地，所述第一级纳滤除杂系统和所述预处理系统之间沿液体流向依次设置有药剂投加装置和第一保安过滤器，所述药剂投加装置用于向所述第一级纳滤除杂系统的进水端投加酸性药剂、阻垢剂和杀菌剂；优选地，所述第一级纳滤除杂系统和所述第二级纳滤除杂系统之间设置有第二保安过滤器；优选地，所述第二级纳滤除杂系统的产水出水进入所述多级反渗透系统中，所述第二级纳滤除杂系统的浓水出水回流至所述预处理系统内或所述预处理系统之前。5.根据权利要求4所述的处理系统，其特征在于，所述多级纳滤除杂系统中的纳滤膜用于去除水质中的硫酸根、碳酸根、钙离子和镁离子中的任意一种杂质或两种及以上的组合杂质；优选地，所述药剂投加装置用于将所述第一级纳滤除杂系统进水的ph调整为3～6；优选地，所述第一保安过滤器的过滤精度为1～5μm；优选地，所述第二保安过滤器的过滤精度为1～5μm。6.根据权利要求1-5任一项所述的处理系统，其特征在于，所述多级反渗透系统包括沿液体流向依次连通的第一级反渗透系统和第二级反渗透系统；所述第一级反渗透系统的进水端管路连接所述多级纳滤除杂系统的产水出水端，所述
第一级反渗透系统的产水出水端管路连接所述第二级反渗透系统的进水端，所述第二级反渗透系统的产水出水端连接所述纯水制备系统；优选地，所述第一级反渗透系统和所述多级纳滤除杂系统之间设置有第三保安过滤器；优选地，所述第一级反渗透系统和所述第二级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第一氢氧化钠投加装置和第四保安过滤器；优选地，所述第二级反渗透系统的浓水出水回流至所述第二级反渗透系统之前。7.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述第三保安过滤器的过滤精度为1～5μm；优选地，所述第四保安过滤器的过滤精度为1～5μm；优选地，所述第一氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，所述第二级反渗透系统进水的ph为7～10；优选地，所述第一级反渗透系统采用的膜元件为疏松反渗透膜、纳滤膜和高压反渗透膜中的任意一种；优选地，所述第二级反渗透系统采用的膜元件为海水淡化膜或苦咸水膜。8.根据权利要求6所述的处理系统，其特征在于，所述多级反渗透系统还包括设置在所述第二级反渗透系统和所述纯水制备系统之间的第三级反渗透系统，所述第二级反渗透系统的产水出水端管路连接所述第三级反渗透系统的进水端，所述第三级反渗透系统的产水出水端通过管路与所述纯水制备系统连接；优选地，所述第二级反渗透系统和所述第三级反渗透系统之间沿液体流向依次设置有第二氢氧化钠投加装置和第五保安过滤器；优选地，所述第三级反渗透系统的浓水出水回流至所述第三级反渗透系统之前。9.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述第三级反渗透系统的产水出水的电导率为所述第三级反渗透系统的进水的电导率的0.3～4％；优选地，所述第三级反渗透系统的产水出水的电导率小于3000us/cm；优选地，所述第三级反渗透系统的浓水出水的盐分为所述第三级反渗透系统的进水盐分的5～15倍；优选地，所述第五保安过滤器的过滤精度为1～5μm；优选地，所述第二氢氧化钠投加装置投加氢氧化钠后，所述第三级反渗透系统进水的ph为7～10；优选地，所述第三级反渗透系统采用的膜元件为苦咸水膜或低压膜。10.根据权利要求1-9任一项所述的处理系统，其特征在于，所述纯水制备系统为edi系统装置、混床系统装置、阴离子交换床和阳离子交换床中的任意一种；优选地，所述纯水制备系统制备得到的水质的电导率≤1us/cm。

技术总结
本发明提供了一种卤水除杂、浓缩并制备纯水的处理系统，所述处理系统包括沿液体流向依次连通的预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统；所述多级反渗透系统包括至少二级反渗透系统，且每个所述反渗透系统的膜元件不同，所述多级纳滤除杂系统包括至少二级纳滤除杂系统。在本发明中，通过预处理系统、多级纳滤除杂系统、多级反渗透系统和纯水制备系统的组合设置，能有效去除卤水中的杂质，且提高了卤水制备纯水的纯度，整体处理效率高，适合推广应用。适合推广应用。适合推广应用。


技术研发人员：梅波 杨荣 杨雷 王勇 毛新宇 寇瑞强 刘珂磊 周建波 李泽国 聂思远 唐雪萍 李风菊
受保护的技术使用者：启迪清源（上海）新材料科技有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/28