[發明專利]利用滲透能回用非潔凈水源的方法和系統

有效

• 申請號: 201310360111.9
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103449570A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 何濤;李雪梅;趙寶龍;宋健峰;陳剛;李春霞;王周為;殷勇
• 申請（專利權）人: 上海頤潤科技有限公司;何濤
• 主分類號: C02F1/44
• 分類號: C02F1/44;B01D61/28
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種利用滲透能回用非潔凈水源的方法，其特征在于，包括以下過程：

將原料液經過泵循環到半透膜組件的一側，該原料液為工業、市政過程所產生的不可直接利用的非潔凈水源；

可溶解驅動物質以驅動溶液的形態由泵循環到前述半透膜組件的另一側；

原料液中的水通過半透膜組件單向擴散至驅動溶液中，從而將驅動溶液稀釋，原料液實現濃縮；以及

被稀釋的驅動溶液回到驅動溶液存儲池，使得驅動溶液回到飽和狀態或者提高濃度，恢復驅動效果，重復前述循環、和恢復驅動過程。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，前述半透膜組件為半透膜材料所構成的器件，其中，半透膜膜材料選用平板膜、中空纖維膜、管式膜中的至少一種。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，前述半透膜膜材料的截留分子量小于1000道爾頓。

4.根據權利要求2或3所述的方法，其特征在于，前述半透膜膜材料是以聚酰亞胺復合涂層為基礎的界面聚合膜材料；或前述半透膜膜材料為均質材料，選用醋酸纖維素、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素、羥丙基甲基纖維素、醋酸甲酸纖維素、醋酸乙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、磺化聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物；前述可溶解驅動物質包括碳酸鈉、碳酸銨、硫酸鈉、硫酸銨、氯化鈉、氯化鉀、氯化銨、碳酸氫銨、碳酸鈉、硝酸鉀、硝酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫鉀、磷酸氫二鉀、磷酸氫二鈉、磷酸氫鈉、糖、水溶性的高分子化合物、高分子的鹽、聚電解質中的一種或者兩種以上的混合物。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，前述可溶解驅動物質的溶解度不小于1wt%，尤其是溶解度不低于5%。

6.根據權利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，應用于堿廠氯化鈉鹽溶解水和地下鹵水耦合，采用半透膜組件濃縮地下鹵水，地下鹵水為原料液，濃縮的出水將固體氯化鈉鹽溶解，控制鹵水的濃縮比例為，25-65%的水從鹵水中單向滲透取出；

或應用于氯堿廠氯化鈉溶解水和市政污水耦合：半透膜組件濃縮市政污水處理廠二層池出水為原料液，濃縮的出水將固體鹽溶解，其中市政污水為原料液COD含量100－300毫克/升，以固體氯化鈉為驅動物質，界面聚合半透膜為分離膜進行處理；市政污水體積濃縮到原來的15-60%，污水中COD含量提高到160－780毫克/升再進行后繼處理。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于半透膜組件的膜采用界面聚合半透、醋酸纖維素、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素、醋酸乙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、磺化聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺膜；膜處理時的溫度為4-45℃；

應用于堿廠氯化鈉鹽溶解水和地下鹵水耦合，當鹵水的濃縮比例到45±12%時、即是45±10%的水從鹵水中取走，將鹵水中水量的45±10%單向滲透取出。

固體氯化鈉溶解，污水體積濃縮到原來的20±6%，污水中COD含量提高到400－500毫克/升。

8.根據權利要求6、7所述的方法，其特征在于，前述方法中，被稀釋的驅動溶液回到存儲池后，通過如下方式中的至少一種來恢復驅動效果：與固態的驅動物質接觸；與飽和鹵水混合或者接觸；與高于被稀釋的驅動溶液濃度的溶液混合或者接觸。

9.一種利用滲透能回用非潔凈水源的系統，其特征在于，包括：驅動溶液存儲池、驅動溶液循環管路、半透膜組件、原料液存儲池、原料液循環管路，其中：原料液為工業、市政所產生的不可直接利用的非潔凈水源，驅動溶液為可溶解驅動物質的溶液形態，半透膜組件為只允許水分子透過的分離介質，前述原料液和驅動溶液經由各自的循環管路到達半透膜組件并被隔開在其兩側，前述半透膜組件其兩側的溶液的滲透壓差為推動力使得水分子自動從原料液側滲透到驅動溶液側從而實現原料液的濃縮和驅動溶液的稀釋；

前述半透膜膜材料是以聚酰亞胺復合涂層為基礎的界面聚合膜材料；半透膜膜材料或為均質材料，選用醋酸纖維素、二醋酸纖維素、三醋酸纖維素、羥丙基甲基纖維素、醋酸甲酸纖維素、醋酸乙酸纖維素、醋酸丁酸纖維素、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、磺化聚醚醚酮、聚偏氟乙烯、聚酰亞胺、聚酰胺中的一種或兩種以上的混合物。

10.根據權利要求1所述的利用滲透能回用非潔凈水源的系統，其特征在于，前述半透膜組件為半透膜材料所構成的器件，其中，半透膜膜材料選用平板膜、中空纖維膜、管式膜中的至少一種，前述半透膜膜材料的截留分子量小于1000道爾頓。