[发明专利]用于微污染水源水处理的去离子一体化处理方法及其装置

说明书

本发明公开了一种用于微污染水源水处理的去离子一体化处理方法及装置，该一体化处理方法结合了正渗透技术和膜电容去离子技术。其中正渗透技术可有效去除水中的微污染物质，膜电容去离子装置可浓缩回收汲取液，这样既实现了水中污染物的去除，也循环利用了汲取液。同时，也解决了传统膜分离技术会出现的膜污染速率快以及能耗高等问题；该处理装置中对应同时设有正渗透单元和多级膜电容去离子单元，安装方便，操作简单，且实现了水中污染物的有效去除，具有低耗能、低膜污染率、操作简单等优点。

技术领域

本发明属于微污染水源水处理的技术领域，特别涉及一种用于微污染水源水处理的去离子一体化处理方法及其装置。

背景技术

目前随着膜科学的不断发展和完善，将膜分离技术与其它水处理技术相结合的技术越来越受到研究人员的关注。而现有的一些膜分离技术，如超滤膜，纳滤膜以及反渗透膜，主要是利用膜两侧的水力压差来进行污染物分离去除的。这些技术有着耗能高，膜易污染的缺点。随着分离半径的减少，膜的过滤阻力不断变大，污染物的分离所需的能耗进一步提高。

本发明涉及正渗透和膜电容去离子技术，其中正渗透是指水透过半透膜从低渗透压侧自发地向高渗透压侧传递的过程。正渗透技术具有诸多优点，比如：低能耗、高性能和污染缓慢等，被广泛应用于海水淡化和废水处理工艺中。不过也有许多影响正渗透应用的因素，比如浓差极化现象，膜组件污染和汲取液的循环利用等。有关汲取液的循环利用，传统方法是采用反渗透膜进行再生，反渗透膜运行过程中的高能耗问题极大的阻碍了此项技术的推广。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种用于微污染水源水处理的去离子一体化处理方法及其装置，既能有效处理微污染原水，也能循环利用汲取液；具有低耗能、低膜污染率、操作简单等优点。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：一种用于微污染水源水处理的去离子一体化处理方法，设置正渗透单元，正渗透单元低渗透压一侧设有原水槽(1)，正渗透单元高渗透压一侧设有汲取液槽(3)，所述汲取液槽(3)与浓缩液槽(9)相连，所述汲取液槽(3)远离正渗透单元的一侧依次设有第一级电容去离子模块(4)、一级水槽(5)、第二级电容去离子模块(6)、二级水槽(7)和出水槽(8)；汲取液槽(3)中装有第一电导率仪(101)、一级水槽(5)中装有第二电导率仪(102)，该方法包括以下步骤：

步骤一，将原水通入正渗透单元(2)低渗透压一侧，同时在正渗透单元高渗透压一侧通入汲取液，并且使原水和汲取液在正渗透膜两侧形成错流，由于两侧渗透压不同，在渗透压的作用下原水中的水分会透过正渗透膜进入汲取液一侧，从而完成污染物与水的分离，而汲取液也会被稀释；

步骤二，正渗透膜出水进入第一级电容去离子模块(4)完成约75％以上的脱盐，获得初步脱盐的脱水盐，再通入第二级电容去离子模块(6)，使得出水低于国家生活饮用水卫生标准规定的总溶解固体含量；

步骤三，当电导率仪(102)的数值为电导率仪(101)数值的80％-85％，即第一级电容去离子模块(4)接近吸附饱和时，将步骤二中出水槽(8)中的少部分的出水通入第一级电容去离子模块(4)中；或者当电导率仪(103)数值大于800μS/cm时，将步骤二中出水槽(8)中的少部分的出水通入第二级电容去离子模块(6)中。利用反接电源法进行电极再生，在电极的再生过程中，吸附在电极上的阴阳离子会从电极上脱附进入溶液中，重新富集在水中形成浓缩的盐溶液，而这些盐溶液会循环到浓缩槽(9)中作为汲取液以备使用。当电导率仪(101)低于设定值时，开启水泵(204)将浓缩液槽(9)中的浓缩液及时导入到汲取液槽(3)中。

优选地，所述原水为微污染水源水。

优选地，所述的正透膜单元(2)包含正渗透膜，所述的正渗透膜是材料为醋酸纤维素或聚酰胺的致密性亲水膜。