[發明專利]處理廢水脫鹽的方法及微納米氣泡-真空膜蒸餾耦合脫鹽系統

在審

• 申請號: 201810547360.1
• 申請日: 2018-05-31
• 公開（公告）號: CN108640389A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 李攀;葉宇兵;于水利;劉保森;夏慶;侯立安
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

本發明提供了一種處理廢水脫鹽的方法及微納米氣泡?真空膜蒸餾耦合脫鹽系統，該方法包括廢水經過預處理得到預處理液；預處理液進行微納米氣泡反應得到含微納米氣泡的混合液；該混合液經過真空膜蒸餾分離得到凈化水排放；該耦合脫鹽系統包括原水調節池、預處理裝置、微納米氣泡發生裝置和真空膜蒸餾裝置；本發明的該耦合脫鹽系統中通過設置微納米氣泡發生裝置，使得該混合液內攜帶微米氣泡和納米氣泡，利用微米氣泡在膜表面的微擾動，降低膜表面的濃差極化效應，降低膜面污染物濃度，從而抑制污染物產生和堆積結塊；同時，利用納米氣泡在膜空隙中的電荷干擾，抑制污染鹽晶體的形成，從而減緩膜污染、降低膜的清洗頻率和提高廢水脫鹽的效率。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種處理廢水脫鹽的方法及微納米氣泡‐真空膜蒸餾耦合脫鹽系統。

背景技術

膜蒸餾是一種采用疏水微孔膜以該疏水膜兩側的蒸氣壓力差為傳質驅動力的膜分離過程，是高鹽度廢水脫鹽的新興工藝，具有成本低、設備簡單、操作容易和能耗低等優點。而膜污染是困擾膜蒸餾脫鹽工藝的最大問題，如何減緩膜污染成為提高膜蒸餾脫鹽效率和運行成本的關鍵。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，首要目的是提供一種處理廢水脫鹽的方法。

本發明的第二個目的是提供一種實現上述方法的微納米氣泡‐真空膜蒸餾耦合脫鹽系統。

為達到上述目的，本發明的解決方案是：

一種處理廢水脫鹽的方法，其包括如下步驟：

(1)、廢水經過預處理得到預處理液；

(2)、預處理液加熱至30‐90℃后，進行微納米氣泡反應，產生含微納米氣泡的混合液；

(3)、含微納米氣泡的混合液經過真空膜蒸餾分離得到凈化水排放。

進一步地，在步驟(1)中，廢水包括0.5‐3g/L的Ca²⁺、2‐8g/L的Mg²⁺、12.14‐30.28g/L的Na⁺、20.35‐56.85g/L的Cl^‐、3‐18g/L的SO₄^2‐和0.24‐1.89g/L的HCO₃^‐。

進一步地，在步驟(2)中，微納米氣泡反應中微納米氣泡的發生方法選自加壓溶氣法、旋轉剪切法或水力空化法中的一種以上。

進一步地，微納米氣泡反應中的氣體選自空氣或臭氧中的一種以上。

進一步地，含微納米氣泡的混合液中微米氣泡的濃度為2×10⁷‐2.8×10⁷個/mL，水力直徑為1‐500μm；含微納米氣泡的混合液中納米氣泡的濃度為5×10⁶‐5.9×10⁶個/mL，水力直徑為100‐500nm。

進一步地，在步驟(3)中，真空膜蒸餾的過程中進料液的溫度為30‐90℃，進料液的流速為0.01‐2.0m/s，滲透側的真空度為‐100～‐50KPa。

進一步地，真空膜蒸餾的過程中的膜選自平板膜組件、中空纖維膜組件或管式微濾膜組件中的一種以上，其中，膜的孔徑為0.1‐0.45μm，孔隙率為40‐50％。

進一步地，平板膜組件的厚度為0.1‐1.0mm，接觸角為133.5‐134.0°，純水通量為30‐70L/(m²·h)，出水電導率為6.70‐9.20μs/cm；中空纖維膜組件的內徑為0.3‐1.4mm，外徑為0.5‐2.0mm；管式微濾膜組件的內徑為4‐25mm。

進一步地，真空膜蒸餾的過程中膜的材質為疏水性材料。