膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽探討

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本文作者：張艷華 單位：大化集團(tuán)

沿海地區(qū)純堿生產(chǎn)以海鹽為主要原料，海鹽以傳統(tǒng)的灘曬制鹽生產(chǎn)。在膜應(yīng)用技術(shù)快速發(fā)展的21世紀(jì)，探討應(yīng)用膜技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)代化制鹽，并與制堿組合，形成新型鹽堿聯(lián)合形式，具有重要的意義。

以大連普灣新區(qū)為例，普灣新區(qū)松木島化工園區(qū)的大化集團(tuán)建有60萬t／a聯(lián)堿裝置，大連染化集團(tuán)建有3萬t／a的燒堿裝置，需要原料鹽約80萬t。目前相鄰的大連鹽化集團(tuán)僅能供應(yīng)30萬t原鹽，其他大部分原鹽無穩(wěn)定供應(yīng)商，從山東、江蘇等地采購，質(zhì)量和供應(yīng)量都不能保持穩(wěn)定。

另一方面，松木島化工園區(qū)擁有熱電、大型海水系統(tǒng)等公用工程配套設(shè)施，并正在規(guī)劃建設(shè)大型海水淡化裝置。利用海水淡化排放的濃海水，依托大連鹽化集團(tuán)與松木島園區(qū)毗鄰的鹽、化同處一地的優(yōu)勢條件，開發(fā)膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽以及形成新型鹽堿聯(lián)合具有了現(xiàn)實(shí)意義，此舉并可節(jié)約日益珍貴的灘涂資源。

1膜法現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽

1．1濃海水與灘曬、真空制鹽

海水淡化已成為解決沿海地區(qū)淡水資源缺乏的重要途徑，大連地區(qū)淡水資源嚴(yán)重匱乏，已建成的海水淡化裝置有大化集團(tuán)大孤山熱電廠和中石油大連石化公司等海水淡化裝置，松木島化工園區(qū)等正在規(guī)劃建設(shè)大型反滲透海水淡化裝置。海水淡化裝置排放的濃海水再利用，越來越受到國家重視。升溫的濃海水既可造成海域污染，又是寶貴的資源，可以成為海鹽生產(chǎn)的重要資源。

傳統(tǒng)海鹽灘曬生產(chǎn)工藝以海水為進(jìn)料，經(jīng)逐步逐格風(fēng)吹日照自然蒸發(fā)，將海水濃縮至氯化鈉飽和，用飽和鹵水灌入結(jié)晶池制鹽。

反滲透法海水淡化（RO）排放的濃海水，其含鹽量提高了將近一倍，海水淡化濃縮水與海水濃縮水在常量化學(xué)組成上基本一致，不改變鹵水體系特征，利用海水淡化濃縮水制鹵曬鹽是可行的。由于海水淡化濃縮水的濃度達(dá)到5．4°Be′以上，比平均海水濃度約高2．4°Be′，可直接送入鹽灘5°Be′制鹵區(qū)曬鹽。若保持原有鹽的產(chǎn)量不變，可省去大約30％鹽田面積。若保持現(xiàn)有鹽田生產(chǎn)面積，同樣鹽產(chǎn)量增加近一倍。

以5萬t／日海水淡化裝置為例，其排放的濃海水為6萬t／日以上，送入鹽田灘曬，可制飽和鹵水大約11200t／日，經(jīng)過結(jié)晶區(qū)，生產(chǎn)固體鹽約1780t／日，年產(chǎn)量50萬t以上。

另外，將部分灘曬的飽和鹵水采用低溫多效真空制鹽（MED），既節(jié)省結(jié)晶區(qū)生產(chǎn)能力，又可生產(chǎn)質(zhì)量更好的精制工業(yè)鹽，滿足純堿和氯堿生產(chǎn)的原料鹽質(zhì)量要求。

1．2濃海水與電滲析、真空制鹽

電滲析（ED）濃縮海水制鹽，日本早在上世紀(jì)70年代就實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，是成熟的工業(yè)化技術(shù)。

以反滲透海水淡化的濃海水，作為ED裝置的原料進(jìn)水，RO的濃海水水質(zhì)完全可達(dá)到ED進(jìn)水水質(zhì)要求，可節(jié)省預(yù)處理的投資及運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)RO濃海水的濃度比海水提高近一倍，也節(jié)省ED海水濃縮的耗電量。ED生產(chǎn)的濃縮鹽水濃度可達(dá)到20％，ED排放的淡液也可返回RO循環(huán)使用。

ED生產(chǎn)的濃鹽水，采用低溫多效真空蒸發(fā)（MED），生產(chǎn)高純度的精制鹽。該精制鹽產(chǎn)品不含重金屬等對(duì)健康有害的雜質(zhì)，產(chǎn)品質(zhì)量將高于中國和國際食用鹽標(biāo)準(zhǔn)，可為市場提供高端食用鹽。隨著國家食用鹽市場的即將放開，高附加值的高端食用鹽的生產(chǎn)將具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

ED濃縮海水中除了鹽分之外還富集了鉀離子，MED制鹽過程中，可進(jìn)行鉀離子提取生產(chǎn)鉀鹽，即真空生產(chǎn)精制鹽同時(shí)聯(lián)產(chǎn)鉀鹽，增加產(chǎn)品品種，提高經(jīng)濟(jì)效益。

另外，大化集團(tuán)聯(lián)堿洗鹽鹵水，其中鹽分很高，目前由于工藝難題，直接排放，造成浪費(fèi)。采用ED技術(shù)，洗鹽鹵水可進(jìn)入ED系統(tǒng)，既回收了其中鹽分，又可解決大化集團(tuán)聯(lián)堿洗鹽鹵水膨脹和浪費(fèi)問題。

上述膜法海水淡化與電滲析海水濃縮這種膜集成技術(shù)的應(yīng)用，與濃海水鹽田灘曬相結(jié)合，將形成反滲透、電滲析、低溫多效蒸發(fā)和鹽田（即RO＋ED＋MED＋鹽田）一體化的現(xiàn)代聯(lián)合制鹽體系。這種聯(lián)合制鹽體系是具有高度契合性的循環(huán)綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，在工業(yè)原料資源和灘涂資源日益緊張的今天，具有重要現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

2新型鹽堿聯(lián)合和制堿組合

以海水淡化濃海水和電滲析濃鹽水與傳統(tǒng)的鹽田灘曬相結(jié)合的現(xiàn)代化海鹽生產(chǎn)的工業(yè)鹽為原料，作為聯(lián)堿法純堿生產(chǎn)的原料鹽，從質(zhì)量上和供應(yīng)上提供了穩(wěn)定的原料保證，形成了一種新型的鹽堿聯(lián)合。同時(shí)，ED生產(chǎn)的精制鹽水，可直接供給松木島園區(qū)的氯堿裝置。

另外，電滲析生產(chǎn)的精制鹽水，可直接用于氨堿法純堿生產(chǎn)，作為氨堿法純堿生產(chǎn)原料。以大化集團(tuán)為例，目前采用的是聯(lián)堿法生產(chǎn)工藝，如實(shí)現(xiàn)了上述集成膜法現(xiàn)代制鹽，根據(jù)原料鹽供應(yīng)的有利條件，結(jié)合現(xiàn)有聯(lián)堿裝置能力挖潛、填平補(bǔ)齊等，可建設(shè)適合規(guī)模的氨堿法純堿生產(chǎn)裝置，不僅可較大幅度節(jié)省投資，以電滲析生產(chǎn)的鹽水可直接作為部分原料鹽進(jìn)入系統(tǒng)。在氨堿法工藝中，還可采用廢液灘曬鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，形成純堿、氯化鈣、海岸建材、工業(yè)鹽的聯(lián)合制堿生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)所有物料高度循環(huán)利用，污染物零排放，解決傳統(tǒng)氨堿法純堿生產(chǎn)的廢液廢渣排放難題，建立現(xiàn)代化的新型的鹽堿聯(lián)合以及制鹽組合。

3結(jié)論

隨著膜技術(shù)廣泛應(yīng)用和國家對(duì)海水淡化的大力發(fā)展，沿海地區(qū)采用集成膜技術(shù)開發(fā)現(xiàn)代聯(lián)合制鹽技術(shù)，并與純堿生產(chǎn)建立新型的鹽堿組合，實(shí)現(xiàn)新型的鹽堿聯(lián)合與制堿組合協(xié)同發(fā)展，不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)意義，還可節(jié)約大量鹽田資源，具有重要的社會(huì)效益。