[發明專利]一種逆流交換膜蒸餾裝置及其對含鹽廢水的處理方法

在審

• 申請號: 201410389958.4
• 申請日: 2014-08-08
• 公開（公告）號: CN104162365A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 黃益平;徐義明;岳昌海;倪篙波;周俊超;李憑力
• 申請（專利權）人: 中建安裝工程有限公司
• 主分類號: B01D61/36
• 分類號: B01D61/36;C02F1/08
• 代理公司: 北京天平專利商標代理有限公司 11239
• 代理人: 王雅輝

技術領域

本發明涉及一種逆流交換膜蒸餾裝置及其對含鹽廢水的處理方法，屬于膜分離技術領域。

背景技術

我國是淡水資源嚴重短缺的國家，水資源的缺乏和日益嚴重的水污染嚴重影響了人們的生活和社會的發展。海水淡化是解決目前困境實現新水源生產的重要途徑之一，目前海水淡化技術未實現“零排放”，海水淡化后的濃海水（氯化鈉含量為70g/L）直接排放到海洋中，造成海洋的嚴重污染。另一方面，生活污水的水量、水質比較穩定，經過適當處理后，可作為中水用于沖洗廁所、澆灑綠地等，從而緩解水資源短缺的危機。然而傳統的中水處理工藝流程比較復雜，出水含鹽量較高，水質沒有保證，導致中水回用難以真正實施。此外，在西北干旱缺水地帶，快速的煤化工等工業發展引起的水資源污染和短缺問題更加明顯，工業中高含鹽循環廢水的回收利用亟待解決。

目前世界各國都選用膜分離技術來進行含鹽污水回用處理，具有流程簡單，占地省，出水水質優良，無懸浮物，可直接回用，及剩余污泥量少等優點。膜蒸餾（MD）是膜技術與蒸餾過程相結合的一種膜分離過程，它以疏水微孔膜為介質，在膜兩側蒸氣壓差的作用下，溶液中易揮發性組分以蒸汽形式透過膜孔，從而實現分離。與其他常用分離過程相比，膜蒸餾具有分離效率高、操作條件溫和等優點，但是膜蒸餾技術還未實現大規模工業應用，其主要原因是還未開發出可市場化的高效膜蒸餾裝置，膜蒸餾是一個有相變的過程，如果熱量不能有效回收利用，將引起能量方面的高操作成本，且熱效率較低。

發明名稱為《一種膜蒸餾器》（公開號?CN103710245A）的實用新型專利公開了一種膜蒸餾器，包括矩形的殼體，殼體的上、下兩端分別是上、下蓋板，在上、下蓋板上設置料液進出口以及在殼體的下部設置餾出液出口，殼體的腔內設置膜組件，殼體腔分三段結構，其中在上、下腔內分別設有方向一致的一塊分隔板形成對稱的雙腔結構，在上、下腔之間是連通的單腔，在上、下腔的同一側腔內由膠黏劑固定至少兩排中空纖維膜組件單元，在上、下腔的另外同一側腔內由膠黏劑固定至少兩排中空管組件單元，在上、下腔之間的單腔內填充有按中空纖維膜組件單元與中空管組件單元相間排列的膜組件以及在相鄰的中空纖維膜組件單元與中空管組件單元之間設置的隔網。上述膜蒸餾器結構存在有如下缺點：（一）采用矩形殼體容易出現角端死流的現象、不利于氣液的更新交換且不適合后期工業化推廣的量化生產安裝；（二）中空纖維膜組件單元、中空管組件單元設于上下同側，會導致并流、壁流現象，出現氣液傳熱效率低，傳質效果差的局面。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術的缺點，本發明提供一種逆流交換膜蒸餾裝置，制作簡單、密封性能好；同時還提供了該裝置對含鹽廢水的處理方法，操作條件溫和、操作過程簡單，熱利用效率高、應用范圍廣。

技術方案：本發明所述的逆流交換膜蒸餾裝置，包括圓柱殼體、餾出液出口、上圓形封頭和下圓形封頭；所述圓柱殼體內的腔體分為上、中、下三部分，上、下部腔體內分別對應設有分隔板將其分隔成對稱的內腔結構，中間腔體與上、下部腔體的內腔相互連通，在上、下部腔體不同側的兩內腔中排布至少5組中空管管組，在上、下腔體另外不同側的兩內腔中排布至少5組中空纖維膜膜組，在中間腔體內設有將中空管管組、中空纖維膜膜組隔開的格篩網，使得中空管管組、中空纖維膜膜組相間排列；所述餾出液出口設于所述中間腔體側壁上，所述上圓形封頭與圓柱殼體的頂端通過凹凸法蘭相連、所述下圓形封頭與圓柱殼體的底端通過凹凸法蘭相連；所述上圓形封頭設有連通中空纖維膜膜組的中空纖維膜膜組進料口和連通中空管管組的中空管管組出料口、所述下圓形封頭設有連通中空纖維膜膜組的中空纖維膜膜組出料口和連通中空管管組的中空管管組進料口。

進一步完善上述技術方案，所述中間腔體內的中空管管組與中空纖維膜膜組呈X型交叉設置。

上述膜蒸餾裝置的主要結構特點在于：所述中空纖維膜膜組由100-800根內徑為0.2-1mm、壁厚為0.2-0.5mm、孔徑為0.2-0.8um、孔隙率為0.4-0.8、長度為500-1800mm的中空纖維膜斜線型單排排列組成。所述中空管管組由100-800根內徑為0.2-1mm、壁厚為5-100um、長度為500-1800mm的中空管斜線型單排排列組成。所述格篩網的目數為10-100。所述圓柱殼體高度為1000-3000mm，內徑為50~500?mm，壁厚為4~40mm。所述上圓形封頭、下圓形封頭的高度均為30mm。

利用上述膜蒸餾裝置對含鹽廢水的處理方法，包括如下步驟：