[發明專利]利用超聲波強化多級正滲透膜污水深度處理系統及方法

有效

• 申請號: 201610815006.3
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106277531B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 劉桂芳;唐英才;米海蓉;李旭春;王春麗;陸洪宇;李峰;蔡麗麗
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種利用超聲波強化多級正滲透膜污水深度處理系統及方法，包括超聲波強化系統，多級正滲透膜分離系統和驅動液循環及濃縮系統；超聲波強化系統包括發生裝置和強化裝置；多級正滲透膜分離系統中的正滲透膜為具有攔截作用的半透膜；驅動液循環及濃縮系統的核心為多效蒸發器系統，驅動液是具有高濃度的氯化鈉或其它高濃度的易蒸餾的中性無機鹽溶液。本發明采用超聲波強化多級正滲透膜組件分離的運行方式，即可有效保證生活污水處理出水達標，也可降低膜污染，促進膜通量，保持驅動液濃度穩定和高效循環，從而有效降低能耗。本發明不但可用于船舶生活污水的處理，也可用于日常生活污水的處理。

技術領域

本發明涉及一種污水深度處理系統及方法，尤其涉及一種利用超聲波強化多級正滲透膜污水深度處理系統及方法。

背景技術

進入21世紀以后，海洋開發和全球經貿開始迅猛發展，不僅是航運業還有造船業都有著空前的發展，但在發展的同時對海洋和內河、湖泊等水域的污染也在日益加重。大量船舶生活污水未經過有效處理排入到水域中，不僅會對水環境生物產生影響，也會危害到人類健康。

國際海事組織(IMO)及許多國家針對船舶生活污水排放制定了一系列嚴格的公約及標準，一些發達國家甚至要求在一些特定海域和港口禁止船舶排放任何污水，從而避免船舶生活污水污染海洋、河流、湖泊等水域環境。這些公約及標準的指定使得當前船舶生活污水處理相對落后的國家在國際貿易、航運業發展等方面受到了諸多的限制。目前，因膜分離裝置體積小、受船體運動和顛簸影響小、且可有效實現固液分離等優點，而備受關注，以MBR為核心的處理裝置在船舶生活污水處理領域得到了廣泛的應用。然而，隨著海洋環境保護意識的進一步加強，IMO提出了2016年各國需執行的新標準MEPC.227(64)，新標準中明確對船舶生活污水處理后排水中的總氮和總磷進行了嚴格的限制。眾所周知，現有船用MBR處理裝置對處理出水總氮與總磷指標控制能力有限，而新標準的推行勢必威脅到現有MBR處理裝置的處理能力；此外，廣泛應用的MBR處理裝置中存在的嚴重膜污染，以及因膜污染導致的頻繁膜清洗與更換所產生的能耗與費用，也在一定程度上限制了MBR處理裝置的進一步推廣和應用。因此，新型船舶生活處理系統和處理方法的開發勢在必行。

相比于一般的MBR處理系統，正滲透膜分離系統具有較好的控制生活污水中有機物、總氮及總磷的能力，且可適應較寬的污水pH范圍，能夠經受酸堿清洗液的沖擊，具有高效、低污染、低能耗、運行周期長且穩定等特點。因此，發展以正滲透膜系統為核心的正滲透膜深度處理船舶生活污水的系統和方法，可實現有效控制出水污染物(總氮、總磷、有機物等)指標及減緩膜污染、降低運行成本的目的；進一步采用超聲波強化正滲透膜系統的處理效能，既可實現處理過程與膜清洗同步，降低膜污染、延長膜使用周期、達到長期連續運轉，也可緩解運行過程中因濃差極化而導致的滲透動力和排水通量降低的問題，從而提高膜分離效率。可見，發展以超聲波強化正滲透膜深度處理船舶生活污水的系統和方法具有一定的創新意義和應用價值。

發明內容

本發明的目的是為了能夠有效處理船舶生活污水、減緩膜污染并實現驅動液高效循環與利用的而提供一種利用超聲波強化多級正滲透膜污水深度處理系統及方法。

本發明的目的是這樣實現的：包括正滲透膜分離部分、超聲波強化部分、驅動液循環及濃縮部分，正滲透膜分離部分至少有兩級，每級正滲透膜分離部分均包括進水罐、進水側蠕動泵與出水側蠕動泵、進水側閥門與出水側閥門、進水側流量計與出水側流量計、進水側進水壓力表、正滲透膜組件；超聲波強化部分包括設置在每級的正滲透膜組件上的強化裝置和與強化裝置連接的發生裝置；驅動液循環及濃縮部分包括驅動液罐、與驅動液罐連接的高效蒸發器，且驅動液罐和高效蒸發器的個數與正滲透膜分離部分的級數相等；