一种反渗透浓盐水的浓缩方法及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108328831A(43)申请公布日2018.07.27(21)申请号201810104936.7(22)申请日2018.02.02(71)申请人北京林业大学地址100083北京市海淀区清华东路35号(72)发明人张立秋(74)专利代理机构北京迎硕知识产权代理事务所(普通合伙)11512代理人吕良张群峰(51)Int.Cl.C02F9/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种反渗透浓盐水的浓缩方法及设备(57)摘要本发明公开了一种反渗透浓盐水的浓缩方法及设备，浓缩方法包括：(1)正渗透浓缩过程：将反渗透浓盐水作为原料液，原料液中的水通过汲取液的作用穿过正渗透膜进入汲取液侧，而原料液中的盐分被截留在原料液侧，从而使原料液被浓缩；(2)膜蒸馏浓缩过程：将步骤(1)中被浓缩的原料液送至膜蒸馏膜热侧，通过膜蒸馏膜冷侧的循环水冷却或真空抽吸，使热侧水以水蒸汽的形式穿过膜蒸馏膜进入冷侧，热侧原料液失水从而使原料液被进一步浓缩。浓缩设备包括正渗透装置、膜蒸馏装置和浓盐水罐。上述浓缩方法及设备采用正渗透作为膜蒸馏的预处理技术对反渗透浓盐水进行深度浓缩，以减少整体的能耗，从而低耗能高浓缩效率地实现了反渗透浓盐水的处理与后续资源利用。CN108328831ACN108328831A权利要求书1/2页1.一种反渗透浓盐水的浓缩方法，其包括：(1)正渗透浓缩过程：将反渗透浓盐水作为原料液，原料液中的水通过汲取液的作用穿过正渗透膜进入汲取液侧，而原料液中的盐分被截留在原料液侧，从而使原料液被浓缩；(2)膜蒸馏浓缩过程：将步骤(1)中被浓缩的原料液送至膜蒸馏膜热侧，通过膜蒸馏膜冷侧的循环水冷却或真空抽吸，使热侧水以水蒸汽的形式穿过膜蒸馏膜进入冷侧，热侧原料液失水从而使原料液被进一步浓缩。2.如权利要求1所述的浓缩方法，经过正渗透浓缩过程后得到的浓盐水质量百分比浓度为10％-15％。3.如权利要求1或2所述的浓缩方法，膜蒸馏膜热侧的温度为55℃-65℃。4.如权利要求1-3之一所述的浓缩方法，膜蒸馏膜冷侧的温度为15℃-25℃。5.如权利要求1-4之一所述的浓缩方法，正渗透膜原料液侧和汲取液侧的温度都为25℃-35℃。6.如权利要求1-5之一所述的浓缩方法，经过膜蒸馏浓缩过程后得到的浓盐水质量百分比浓度为20％-24％。7.一种反渗透浓盐水的浓缩设备，其包括正渗透装置、膜蒸馏装置和浓盐水罐；正渗透装置包括正渗透膜组件、正渗透原料液循环组件和正渗透汲取液循环组件，正渗透原料液循环组件和正渗透汲取液循环组件分别位于正渗透膜组件的两侧，反渗透浓盐水在正渗透原料液循环组件中被浓缩；膜蒸馏装置包括膜蒸馏膜组件、膜蒸馏原料液循环组件和膜蒸馏纯水侧组件，膜蒸馏原料液循环组件和膜蒸馏纯水侧组件分别位于膜蒸馏膜组件的两侧，经过正渗透装置浓缩的浓盐水进入膜蒸馏原料液循环组件中被再次浓缩，得到的浓盐水被收集到浓盐水罐中。8.如权利要求5所述的浓缩设备，正渗透装置包括两个管路循环：一个管路循环是通过管路依次连接原料液罐第一出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和正渗透膜组件一侧入口，并通过管路连接正渗透膜组件一侧出口和原料液罐第一入口而形成；另一个管路循环是通过管路依次连接汲取液罐出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和正渗透膜组件另一侧入口，并通过管路连接正渗透膜组件另一侧出口和汲取液罐入口而形成；膜蒸馏装置为直接接触式膜蒸馏装置，也包括两个管路循环：一个管路循环是通过管路依次连接原料液罐第二出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和膜蒸馏膜组件一侧入口，并通过管路连接膜蒸馏膜组件一侧出口和原料液罐第二入口而形成；另一个管路循环是通过管路依次连接纯水罐出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和膜蒸馏膜组件另一侧入口，并通过管路连接膜蒸馏膜组件另一侧出口和纯水罐入口而形成；最终得到的浓盐水从膜蒸馏膜组件一侧出口排放到浓盐水罐中收集。9.如权利要求5所述的的浓缩设备，正渗透装置包括两个管路循环：一个管路循环是通过管路依次连接原料液罐第一出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和正渗透膜组件一侧入口，并通过管路连接正渗透膜组件一侧出口和原料液罐第一入口而形成；另一个管路循环是通过管路依次连接汲取液罐出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和正渗透膜组件另一侧入口，并通过管路连接正渗透膜组件另一侧出口和汲取液罐入口而形成；膜蒸馏装置为真空式膜蒸馏装置，包括一个管路循环和一个真空收集管路：该管路循环是通过管路依次连接原料液罐第二出口、循环水泵、恒温加热设备、流量计和膜蒸馏膜组件一侧入口，并2CN108328831A权利要求书2/2页通过管路连接膜蒸馏膜组件一侧出口和原料液罐第二入口而形成；该真空