申请日2012.03.22
公开(公告)日2012.07.25
IPC分类号C02F9/10
摘要
利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统和方法，有利于形成更加完整的资源利用率高的工业废水回用技术，包括工业废水预处理子系统、反渗透系统和减压膜蒸馏系统;所述工业废水预处理子系统包括过滤装置和超滤装置，所述过滤装置输出的过滤产水进入超滤装置，所述超滤装置输出超滤产水;所述反渗透系统包括保安过滤器和反渗透膜装置，所述超滤产水经所述保安过滤器后进入所述反渗透膜装置，所述反渗透膜装置具有反渗透产水出口和反渗透浓水出口;所述减压膜蒸馏系统包括膜蒸馏保安过滤器和减压膜蒸馏装置，所述反渗透浓水经所述膜蒸馏保安过滤器后进入所述减压膜蒸馏装置，所述减压膜蒸馏装置具有减压膜蒸馏产水出口和减压膜蒸馏浓水出口。
权利要求书
1.利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，包括依次连接的工业废水预处理 子系统、反渗透系统和减压膜蒸馏系统;所述工业废水预处理子系统包括过滤装置和超滤装 置，所述过滤装置输出的过滤产水进入超滤装置，所述超滤装置输出超滤产水;所述反渗透 系统包括保安过滤器和反渗透膜装置，所述超滤产水经所述保安过滤器后进入所述反渗透膜 装置，所述反渗透膜装置具有反渗透产水出口和反渗透浓水出口;所述减压膜蒸馏系统包括 膜蒸馏保安过滤器和减压膜蒸馏装置，所述反渗透浓水经所述膜蒸馏保安过滤器后进入所述 减压膜蒸馏装置，所述减压膜蒸馏装置具有减压膜蒸馏产水出口和减压膜蒸馏浓水出口。
2.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述反渗透 浓水出口连接pH调节池，所述pH调节池通过反渗透浓水提升泵连接所述膜蒸馏保安过滤器。
3.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述减压膜 蒸馏装置包括热交换器和疏水性微孔膜，经所述膜蒸馏保安过滤器过滤后的反渗透浓水进入 所述热交换器，并在所述疏水性微孔膜的一侧蒸发后穿透至另一侧即减压侧，形成减压膜蒸 馏产水。
4.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述减压膜 蒸馏装置呈多级分布。
5.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述减压膜 蒸馏装置呈两级分布，其中第一级减压膜蒸馏装置分离出第一级减压膜蒸馏产水和第一级减 压膜蒸馏浓水，所述第一级减压膜蒸馏浓水进入第二级减压膜蒸馏装置，所述第二级减压膜 蒸馏装置分离出第二级减压膜蒸馏产水和第二级减压膜蒸馏浓水。
6.根据权利要求5所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述第一级 减压膜蒸馏装置的第一级减压膜蒸馏浓水出口连接阻垢剂调节池，所述阻垢剂调节池通过第 一级减压膜蒸馏浓水提升泵和膜蒸馏保安过滤器连接所述第二级减压膜蒸馏装置。
7.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述工业废 水预处理子系统中的过滤装置包括多介质过滤器，所述多介质过滤器分别连接过滤器反洗风 机和过滤器反洗泵，所述多介质过滤器通过过滤产水池连接超滤进水泵，所述过滤产水池连 接所述过滤器反洗泵，所述超滤进水泵通过网式自清洗过滤装置连接超滤装置，所述超滤装 置分别连接超滤产水池和超滤反洗泵。
8.根据权利要求1所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，所述反渗透 系统中的保安过滤器通过反渗透进水泵连接所述超滤产水池，所述保安过滤器通过高压泵连 接反渗透膜装置，所述反渗透膜装置的反渗透产水出口通过反渗透产水池连接回用水外送泵， 所述回用水外送泵连接外送管路。
9.利用膜蒸馏处理工业废水的组合方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待处理工业废水依次进行工业废水预处理和反渗透处理后得到反渗透产水和反渗透浓 水，对所述反渗透浓水进行减压膜蒸馏处理，分离得到减压膜蒸馏产水和减压膜蒸馏浓水; 所述工业废水预处理包括采用多介质过滤器形成的过滤产水，所述过滤产水经网式自清洗过 滤装置后被送入超滤装置，得到超滤产水;所述反渗透处理包括将所述超滤产水泵入保安过 滤器进行过滤，然后通过高压泵泵入反渗透膜装置;所述减压膜蒸馏处理包括将所述反渗透 浓水在膜蒸馏保安过滤器中过滤后进入热交换器，并在疏水性微孔膜的一侧蒸发后穿透至另 一侧即减压侧，形成减压膜蒸馏产水。
10.根据权利要求9所述的利用膜蒸馏处理工业废水的组合方法，其特征在于，所述减压 膜蒸馏处理采用两级或以上的分级处理方式，将第一级减压膜蒸馏处理得到的第一级减压膜 蒸馏浓水经阻垢剂调解处理并过滤后送入第二级减压膜蒸馏处理，分离出第二级减压膜蒸馏 产水和第二级减压膜蒸馏浓水。
说明书
利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统和方法
技术领域
本发明涉及反渗透和膜蒸馏处理工业废水的技术，尤其涉及一种利用膜蒸馏处理工业 废水的组合系统和方法。
背景技术
淡水资源的短缺和水环境的污染是我们面临的严重问题。反渗透脱盐技术已被越来越广 泛地应用于工业废水处理领域，工业废水经反渗透处理后能够生产高比例淡水回用于生产， 节约了水资源。废水经反渗透处理后，在得到大部分初级纯水的同时也产生出了较大比例的 高盐度浓水，该高盐度浓水的现阶段的处理方法基本都为直接排放，造成了大量的资源浪费。 回用反渗透浓水成为水处理应用的趋势，也是一个迄今难以有效解决的技术难点。
近年来蓬勃发展的膜蒸馏(Membrane Distillation，MD)技术，兼具了蒸馏法和膜法的优点， 在脱盐方面独具特色，特别是在处理高盐度和强腐蚀酸碱水溶液方面具有其它技术难以比拟 的优势，在以获取淡水和化学资源利用为目的的脱盐过程中能够获得较其它技术更高比例的 淡水和更高浓度的浓缩液甚至固体，是一种具有发展前途的脱盐技术。本发明人认为，针对 反渗透浓水低悬浊度高含盐量的特点，利用膜蒸馏技术对反渗透浓水进行进一步处理后获得 更多的回用水，有利于形成更加完整的资源利用率高的工业废水回用技术。经实验，采用膜 蒸馏(MD)技术中的减压膜蒸馏(VMD)装置，取得了很好的技术效果。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种利用膜蒸馏处理工业废水的组合系 统和方法，采用所述组合系统或方法有利于形成更加完整的资源利用率高的工业废水回用技 术。经实验，采用膜蒸馏(MD)技术中的减压膜蒸馏(VMD)装置，取得了很好的技术效 果。
本发明的技术方案如下：
利用膜蒸馏处理工业废水的组合系统，其特征在于，包括依次连接的工业废水预处理子 系统、反渗透系统和减压膜蒸馏系统;所述工业废水预处理子系统包括过滤装置和超滤装置， 所述过滤装置输出的过滤产水进入超滤装置，所述超滤装置输出超滤产水;所述反渗透系统 包括保安过滤器和反渗透膜装置，所述超滤产水经所述保安过滤器后进入所述反渗透膜装置， 所述反渗透膜装置具有反渗透产水出口和反渗透浓水出口;所述减压膜蒸馏系统包括膜蒸馏 保安过滤器和减压膜蒸馏装置，所述反渗透浓水经所述膜蒸馏保安过滤器后进入所述减压膜 蒸馏装置，所述减压膜蒸馏装置具有减压膜蒸馏产水出口和减压膜蒸馏浓水出口。
所述反渗透浓水出口连接pH调节池，所述pH调节池通过反渗透浓水提升泵连接所述膜蒸 馏保安过滤器。
所述减压膜蒸馏装置包括热交换器和疏水性微孔膜，经所述膜蒸馏保安过滤器过滤后的 反渗透浓水进入所述热交换器，并在所述疏水性微孔膜的一侧蒸发后穿透至另一侧即减压侧， 形成减压膜蒸馏产水。
所述减压膜蒸馏装置呈多级分布。
所述减压膜蒸馏装置呈两级分布，其中第一级减压膜蒸馏装置分离出第一级减压膜蒸馏 产水和第一级减压膜蒸馏浓水，所述第一级减压膜蒸馏浓水进入第二级减压膜蒸馏装置，所 述第二级减压膜蒸馏装置分离出第二级减压膜蒸馏产水和第二级减压膜蒸馏浓水。
所述第一级减压膜蒸馏装置的第一级减压膜蒸馏浓水出口连接阻垢剂调节池，所述阻垢 剂调节池通过第一级减压膜蒸馏浓水提升泵和膜蒸馏保安过滤器连接所述第二级减压膜蒸馏 装置。
所述工业废水预处理子系统中的过滤装置包括多介质过滤器，所述多介质过滤器分别连 接过滤器反洗风机和过滤器反洗泵，所述多介质过滤器通过过滤产水池连接超滤进水泵，所 述过滤产水池连接所述过滤器反洗泵，所述超滤进水泵通过网式自清洗过滤装置连接超滤装 置，所述超滤装置分别连接超滤产水池和超滤反洗泵。
所述反渗透系统中的保安过滤器通过反渗透进水泵连接所述超滤产水池，所述保安过滤 器通过高压泵连接反渗透膜装置，所述反渗透膜装置的反渗透产水出口通过反渗透产水池连 接回用水外送泵，所述回用水外送泵连接外送管路。
利用膜蒸馏处理工业废水的组合方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待处理工业废水依次进行工业废水预处理和反渗透处理后得到反渗透产水和反渗透浓 水，对所述反渗透浓水进行减压膜蒸馏处理，分离得到减压膜蒸馏产水和减压膜蒸馏浓水; 所述工业废水预处理包括采用多介质过滤器形成的过滤产水，所述过滤产水经网式自清洗过 滤装置后被送入超滤装置，得到超滤产水;所述反渗透处理包括将所述超滤产水泵入保安过 滤器进行过滤，然后通过高压泵泵入反渗透膜装置;所述减压膜蒸馏处理包括将所述反渗透 浓水在膜蒸馏保安过滤器中过滤后进入热交换器，并在疏水性微孔膜的一侧蒸发后穿透至另 一侧即减压侧，形成减压膜蒸馏产水。
所述减压膜蒸馏处理采用两级或以上的分级处理方式，将第一级减压膜蒸馏处理得到的 第一级减压膜蒸馏浓水经阻垢剂调解处理并过滤后送入第二级减压膜蒸馏处理，分离出第二 级减压膜蒸馏产水和第二级减压膜蒸馏浓水。
本发明的技术效果如下：本发明针对工业反渗透浓排水低悬浊度高含盐量的特点，在 传统的利用反渗透和预处理技术处理工业废水工艺的基础上，增加了减压膜蒸馏(VMD)处 理装置，使反渗透浓排水经过膜蒸馏技术后，出水达到回用标准。具有工艺先进、回收率 高，操作简便、无环境污染，占地面积小等特点。本发明能够克服现有技术的缺点，通过 减压膜蒸馏(VMD)技术解决传统方法难以处理反渗透含盐量高的浓盐水问题，在反渗透和 预处理技术的基础上增加减压膜蒸馏(VMD)系统从而形成完整的资源利用率高的回用工业 废水的处理工艺。本发明能够具有的具体特点如下：(1)减压膜蒸馏过程是在常压下进行， 设备简单、操作方便。(2)对液体中的离子、大分子、胶体等非挥发性溶质能达到100%的 截留。(3)操作温度比传统的蒸馏低;操作压力远低于反渗透过程。(4)与传统的蒸馏设 备相比，无蒸馏器腐蚀问题，设备体积小，造价低。
