本发明涉及一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统及方法，通过选择性离子交换膜处理分离工艺与机械蒸汽再压缩系统提高制盐效率，得到NaCl、KCl和Br等有价值产品。
背景技术：
随着海水淡化产业兴起，副产浓海水的排放对环境造成的不良影响逐渐显露，利用浓海水制盐是解决浓海水排放问题的有效途径。
现有的海水淡化工厂所副产的浓海水，在进一步蒸发浓缩过程中会产生硫酸钙结垢，致使蒸发装置无法正常运行。由于不能解决硫酸钙结垢问题，浓海水基本都返回大海，对海洋生态环境造成很大污染。
常规日晒法除钙垢占用大量土地面积，不利于提升资源利用率。为了避免浓海水对海洋造成污染同时提高土地利用率，在提取浓海水中含有的氯化钠、氯化钾和溴等化工产品时，需要研究工厂化的方法来进行浓海水的进一步利用。
技术实现要素：
在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
鉴于此，为了克服上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统及方法。
方案一：本发明提出的一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统，包括自动频繁倒极电渗析装置、第一预热器、NaCl机械蒸汽再压缩系统、第一离心机、兑卤池、第二预热器、KCl机械蒸汽再压缩系统、结晶器、第二离心机和溴塔；所述自动频繁倒极电渗析装置通过水管连接第一预热器；所述第一预热器连接NaCl机械蒸汽再压缩系统；所述NaCl机械蒸汽再压缩系统连接第一离心机；所述第一离心机连接兑卤池；所述兑卤池连接第二预热器；所述第二预热器连接KCl机械蒸汽再压缩系统；所述KCl机械蒸汽再压缩系统连接结晶器；所述结晶器连接第二离心机；所述第二离心机连接溴塔。
方案二：本发明提出的一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用方法，该方法是基于方案一所述一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统实现的，具体步骤：
浓海水为海水淡化副产物，通过自动频繁倒极电渗析装置继续浓缩浓海水，同时利用离子交换膜的选择透过性，阻挡二价离子，防止蒸发器结垢；
浓缩后的浓盐水通过第一预热器预热进入NaCl机械蒸汽再压缩系统，通过蒸发浓缩得到NaCl盐浆；
NaCl盐浆经过第一离心机离心得到NaCl成品盐，离心脱除NaCl后的苦卤作为制取KCl的原料进入兑卤池，再经过第二预热器预热后进入KCl机械蒸汽再压缩系统，经过蒸发浓缩得到KCl盐浆；
KCl盐浆经过结晶器后通过第二离心机得到KCl成品盐，脱除KCl后的老卤作为提溴原料；
老卤进入溴塔与塔内Cl2置换得到溴素。
本发明所达到的效果为：
本发明依据自动频繁倒极电渗析装置的浓缩海水并去除二价离子的特性。电渗析装置每小时3～4次调换电极极性以破坏极化层，使初始沉淀晶体在没有进一步生长并附着膜面上以前便被液流冲走，防止膜对内部沉淀结垢。同时选择对单价离子有较好透过性的离子交换膜，并将带有不同电荷的聚电解质加到渗析室膜表面，阻挡二价离子透过离子交换膜，得到不含二价离子的浓缩海水。
同时采用机械蒸汽再压缩系统制取NaCl和KCl，提高系统效率，降低运行成本。充分适应沿海地区生蒸汽供给量不足的特点，使沿海地区海水淡化副产浓海水零排放切实可行，为沿海蒸汽稀缺地区的制盐工业发展提供有利条件。
采用本系统实现了在不占用大量土地的前提下，回收利用海水淡化副产浓海水，利用紧凑高效装置回收利用海水淡化副产浓海水，减少浓海水排放对海洋生态环境造成的污染。能够充分适应沿海地区土地面积稀缺、生蒸汽供给量不足等特点，一方面实现浓海水零排放，降低对海洋生态环境的破坏；另一方面，盐化工产品具有一定经济效益，为沿海地区海水淡化产业的发展提供有利条件。
附图说明
图1是本发明的整体结构图。
图中：1-自动频繁倒极电渗析装置；2-第一预热器；3-NaCl机械蒸汽再压缩系统；4-第一离心机；5-兑卤池；6-第二预热器；7-KCl机械蒸汽再压缩系统；8-结晶器；9-第二离心机；10-溴塔；11-蒸发器；12-压缩机。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
如附图所示本发明的实施例提供了一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统，包括自动频繁倒极电渗析装置1、第一预热器2、NaCl机械蒸汽再压缩系统3、第一离心机4、兑卤池5、第二预热器6、KCl机械蒸汽再压缩系统7、结晶器8、第二离心机9和溴塔10；所述自动频繁倒极电渗析装置1通过水管连接第一预热器2；所述第一预热器2连接NaCl机械蒸汽再压缩系统3；所述NaCl机械蒸汽再压缩系统3连接第一离心机4；所述第一离心机4连接兑卤池5；所述兑卤池5连接第二预热器6；所述第二预热器6连接KCl机械蒸汽再压缩系统7；所述KCl机械蒸汽再压缩系统7连接结晶器8；所述结晶器8连接第二离心机9；所述第二离心机9连接溴塔10。
一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用方法，该方法是基于上述一种利用频繁倒极电渗析进行浓海水综合利用系统实现的，具体步骤：
自动频繁倒极电渗析具有自动倒换电极极性并同时自动改变浓、淡水水流流向的特点。浓海水为海水淡化副产物，通过自动频繁倒极电渗析装置1浓缩海水并去除二价离子。所述自动频繁倒极电渗析装置1每小时3～4次调换电极极性以破坏极化层，使初始沉淀晶体在没有进一步生长并附着膜面上以前便被液流冲走，防止膜对内部沉淀结垢。同时选择对单价离子有较好透过性的离子交换膜，并将带有不同电荷的聚电解质加到渗析室膜表面，阻挡二价离子透过离子交换膜，得到不含二价离子的浓缩海水。
经过自动频繁倒极电渗析装置1浓缩后的浓盐水通过第一预热器2预热进入NaCl机械蒸汽再压缩系统3。所述NaCl机械蒸汽再压缩系统3内的蒸发器11产生的二次蒸汽被压缩机12压缩加压后作为加热蒸汽使用。加热蒸汽冷凝后进入所述第一预热器2与浓盐水换热，提高浓盐水温度。浓盐水在NaCl机械蒸汽再压缩系统3内的蒸发器11内蒸发得到氯化钠盐浆。盐浆经第一离心机4得到NaCl成品盐和苦卤，苦卤作为制KCl原料。
苦卤经过第二预热器6预热后进入KCl机械蒸汽再压缩系统7，最终得到KCl盐浆(光卤石)。光卤石经过降温结晶后通过第二离心机9得到KCl成品盐和老卤，老卤作为提溴原料。
老卤进入溴塔与Cl2置换得到溴素。
采用本系统实现了回收利用海水淡化副产浓海水，得到NaCl、KCl和Br等有经济价值产品，减少浓海水排放对海洋生态环境造成的污染。
虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。