[实用新型]一种正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及膜分离领域，特别是涉及一种正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置。

背景技术

浓缩过程是物料分离、水处理领域经常遇到的步骤，目前主要的浓缩工艺主要有：有蒸馏、纳滤（NF）、反渗透（FO）等，但是这些方法也存在的以下不足：蒸馏法浓缩需要耗费大量能源，成本过高。反渗透（RO）或纳滤（NF）是一种富集微量离子的有效方法，但受渗透压的影响，其富集浓缩倍数有限，而且能耗也较高。

正向渗透（FO）是一种依靠渗透压驱动的膜分离过程，即水通过选择性半透膜从较高水化学势区域（低渗透压侧）自发地扩散到较低水化学势区域（高渗透压侧）的过程。正向渗透过程的驱动力是驱动液与原料液的渗透压差，不需要外加压力作为驱动力。和反渗透过程相比，正向渗透具有如下优点：膜污染较轻，无需外加压力，能耗低，回收率高，浓水排放量少，污染小，环境友好。

正向渗透过程实现的关键是需要一种高通量可循环使用的汲取液，它直接决定了正向渗透过程在驱动了的大小。在正向渗透浓缩过程中，汲取液被稀释，丧失了驱动能力。汲取液需重新浓缩后才可以使用，现有技术中，汲取液通常是通过蒸发浓缩的方式来实现汲取液的浓缩，然而蒸发浓缩具有能耗高等缺点。目前也有采用反渗透浓缩的方式来实现汲取液的浓缩，但是由于汲取液本身渗透压就比较大，再通过反渗透浓缩，浓缩效果比较差，达不到预期的目的。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于设计一种可以实现汲取液高倍浓缩的正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置。

为达到上述目的，本实用新型所提出的技术方案为：一种正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置，其特征在于：包括料液罐、原料泵、正向渗透膜组件、循环泵、汲取液罐，所述的正向渗透膜组件设有原料液进口、原料液出口、汲取液进口、汲取液出口；所述的料液罐通过管道连接原料泵、原料液进口，原料液出口通过管道连接料液罐；所述的汲取液罐通过管道连接循环泵、汲取液进口，汲取液出口通过管道连接汲取液罐，还包括一对稀释后的汲取液进行浓缩的膜蒸馏浓缩装置；所述的膜蒸馏浓缩装置包括一膜蒸馏组件；

所述的膜蒸馏组件设于汲取液出口与汲取液罐间的管道上；

或所述的膜蒸馏组件的进口和出口通过管道连接汲取液罐,且汲取液罐和膜蒸馏组件间设有一汲取液循环泵。

优选的，所述的膜蒸馏组件为中空纤维帘式膜蒸馏组件。

优选的，所述的膜蒸馏组件下部设有一液体收集装置，所述的液体收集装置连接汲取液罐，用于收集膜蒸馏膜组件外部滴落的液体。

优选的，所述的膜蒸馏组件旁设有一风扇，用于增加空气流动，提高膜蒸馏效率。

优选的，所述的正向渗透膜组件可以为正向渗透平板膜组件、中空纤维膜组件、螺丝卷式膜组件，对应的所述的正向渗透膜为平板正向渗透膜、中空纤维正向渗透膜、螺丝卷式正向渗透膜。

综上所述，本实用新型所述的正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置，通过将正向渗透膜中的汲取液通过膜蒸馏组件进行浓缩，可以使经正向渗透稀释过的汲取液得到浓缩，实现汲取液的在线回用，具有结构简单、浓缩倍数高等优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置结构示意图1；

图2为本实用新型所述的正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置结构示意图2。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，作为本实用新型的一种实施方式，所述的正向渗透耦合膜蒸馏浓缩装置，包括料液罐10、原料泵11、正向渗透膜组件12、循环泵13、汲取液罐14，所述的正向渗透膜组件12设有原料液进口120、原料液出口121、汲取液进口122、汲取液出口123；所述的料液罐10通过管道连接原料泵11、原料液进口120，原料液出口121通过管道连接料液罐10；所述的汲取液罐14通过管道连接循环泵13、汲取液进口122，汲取液出口123通过管道连接汲取液罐14，还包括一对稀释后的汲取液进行浓缩的膜蒸馏浓缩装置15；所述的膜蒸馏浓缩装置包括一膜蒸馏组件150；所述的膜蒸馏组件150设于汲取液出口123与汲取液罐14间的管道上，且膜蒸馏组件150还设有一风扇151，用于增加空气流动，提高膜蒸馏效率，膜蒸馏下部设有一液体收集装置152，所述的液体收集装置连接汲取液罐152，用于收集膜蒸馏膜组件150外部滴落的液体。