[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于死端正滲透技術(shù)的藻液脫水裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910176934.3
• 申請(qǐng)日: 2019-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109876663A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬聰;黃敬云;王亮;王天一;張國(guó)偉;張朝暉;趙斌;李君敬;胡建
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01D61/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D61/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉子文

1.一種基于死端正滲透技術(shù)的藻液脫水裝置，其特征在于，包括滲透裝置、攪拌裝置和汲取液循環(huán)系統(tǒng)，所述滲透裝置包括正滲透膜、上箱體和下箱體，所述上箱體和下箱體通過(guò)螺栓相互連接，所述上箱體內(nèi)上下貫通設(shè)置有藻液存儲(chǔ)槽，所述下箱體上表面設(shè)置有汲取液循環(huán)槽，所述上箱體和下箱體之間設(shè)置有密封圈，所述正滲透膜夾置于上箱體和下箱體之間；

所述攪拌裝置包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、連接桿和攪拌槳，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸與連接桿一端相連，連接桿另一端連接位于藻液存儲(chǔ)槽內(nèi)底部的攪拌槳；

所述汲取液循環(huán)系統(tǒng)包括蠕動(dòng)泵、連接管道及汲取液存儲(chǔ)器，所述汲取液循環(huán)槽內(nèi)兩側(cè)開(kāi)設(shè)有長(zhǎng)方形凹槽，所述長(zhǎng)方形凹槽通過(guò)連接管道與汲取液存儲(chǔ)器相連通形成一條循環(huán)管路，所述蠕動(dòng)泵用于為該循環(huán)管路提供循環(huán)動(dòng)力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于死端正滲透技術(shù)的藻液脫水裝置，其特征在于，所述藻液存儲(chǔ)槽的長(zhǎng)、寬、高分別為10cm、6cm和60cm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種基于死端正滲透技術(shù)的藻液脫水裝置，其特征在于，所述汲取液循環(huán)槽的長(zhǎng)、寬、高分別為10cm、6cm和2mm。

4.一種基于死端正滲透技術(shù)的藻液脫水方法，基于權(quán)利要求1所述藻液脫水裝置，其特征在于，包括以下步驟：

(1)組裝滲透裝置：將正滲透膜置于藻液存儲(chǔ)槽與汲取液循環(huán)槽之間，也即上箱體和下箱體之間，并通過(guò)螺栓將上箱體和下箱體連接固定；

(2)配制汲取液：將NaCl、MgCl₂、海鹽、葡萄糖、果糖其中的一種或多種作為溶質(zhì)溶解于去離子水中配置汲取液；根據(jù)濃縮要求，汲取液濃度大于藻液滲透壓的濃度且小于汲取液達(dá)到飽和度的濃度；

(3)調(diào)節(jié)藻液pH:將帶脫水藻液pH調(diào)節(jié)至6～8；

(4)打開(kāi)蠕動(dòng)泵，使汲取液從汲取液存儲(chǔ)器輸出，經(jīng)汲取液循環(huán)槽，充滿(mǎn)汲取液循環(huán)槽后循環(huán)回汲取液存儲(chǔ)器；所述汲取液循環(huán)槽的汲取液流速為3～10cm/s；

(5)調(diào)節(jié)攪拌裝置，使攪拌槳置于藻液存儲(chǔ)槽中，打開(kāi)攪拌裝置開(kāi)關(guān)并設(shè)置攪拌槳轉(zhuǎn)速為0～500r/min；

(6)加入藻液：向藻液存儲(chǔ)器中加入少于藻液存儲(chǔ)槽體積的待脫水藻液，使藻液進(jìn)行脫水；根據(jù)藻液存儲(chǔ)槽體積，待藻液存儲(chǔ)槽中藻液高度下降到攪拌槳以下時(shí)，繼續(xù)加入待脫水藻液；

(7)刮藻泥：待汲取液存儲(chǔ)器液面不再變化，脫水結(jié)束，在正滲透膜表面得到濾餅層，即藻泥；關(guān)閉攪拌裝置和蠕動(dòng)泵，將攪拌槳移出藻液存儲(chǔ)槽；打開(kāi)螺栓，將藻液存儲(chǔ)槽移除放置一側(cè)，取下正滲透膜，使用刮板將藻泥刮至藻泥收集容器；

(8)清洗正滲透膜：將正滲透膜放置于去離子水中，并用脫脂棉擦拭正滲透膜表面。