[发明专利]一种正渗透‑膜蒸馏一体化的水处理装置及其应用

权利要求书

1.一种正渗透-膜蒸馏一体化的水处理装置，其特征在于，所述装置包括原水槽（1）、正渗透单元（2）、汲取液槽（3）、循环槽（4）、加热器（5）、膜蒸馏单元（6）和冷却水槽（7）；

所述原水槽（1）包括水泵a（8a），所述正渗透单元（2）依次包括低渗透压单元、正渗透膜、高渗透压单元和水泵b（8b），所述原水槽（1）底部出水口通过水泵a（8a）与低渗透压单元底部进水口相接，原水槽（1）顶部进水口与低渗透压单元顶部出水口相接；

所述汲取液槽（3）包括电导率仪（9）、水泵c（8c），所述汲取液槽（3）底部进水口通过水泵b（8b）与高渗透压单元底部出水口相接，所述汲取液槽（3）顶部出水口与高渗透压单元顶部进水口相接，所述电导率仪（9）一端设于汲取液槽（3）内，另一端通过水泵c（8c）与汲取液槽（3）顶部进液管相接；

所述循环槽（4）包括加热器（5）、液位控制器（10）、水泵d（8d）、温度控制器（11）和水泵e（8e），所述加热器（5）设于循环槽（4）底部，所述液位控制器（10）一端设于循环槽（4）内部、另一端通过水泵d（8d）与循环槽（4）底部进液管相接，所述温度控制器（11）一端设于循环槽（4）内部、另一端与加热器（5）相接，所述循环槽（4）顶部出液口与汲取液槽（3）顶部进液口相接，所述循环槽（4）底部进液口与汲取液槽（3）底部出液口相接；

所述膜蒸馏单元（6）依次包括热料液室、疏水微孔膜和冷却水室，所述热料液室顶部出液口与循环槽（4）顶部进液口相接，所述热料液室底部进液口通过水泵e（8e）和循环槽（4）底部出液口相接；

所述冷却水槽（7）包括水泵f（8f），所述冷却水槽（7）底部进水口通过水泵f（8f）与冷却水室底部出水口相接，所述冷却水槽（7）顶部出水口与冷却水室底部进水口相接。

2.根据权利要求1所述的一种正渗透-膜蒸馏一体化的水处理装置，其特征在于，所述原水槽（1）中原水为微污染水源水。

3.根据权利要求1所述的一种正渗透-膜蒸馏一体化的水处理装置，其特征在于，所述正渗透膜为致密性亲水膜，材料为醋酸纤维素或聚酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种正渗透-膜蒸馏一体化的水处理装置，其特征在于，所述汲取液槽（3）中汲取液为氯化镁、氯化钙、氯化钠和氯化钾水溶液中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种正渗透-膜蒸馏一体化的水处理装置，其特征在于，所述疏水微孔膜为疏水性PVDF膜。

6.基于权利要求1所述的装置在微污染水源水处理中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.打开水泵a（8a），将原水槽（1）中的原水通入正渗透单元（2）中低渗透压单元，同时打开水泵b（8b），在高渗透压单元通入汲取液槽（3）中汲取液，使原水和汲取液在正渗透膜两侧形成错流；

步骤二. 当汲取液槽（3）中的电导率仪（9）低于设定值时，开启水泵c（8c），将循环槽（4）中的浓缩液导到汲取液槽（3）中，实现汲取液的循环利用；

步骤三. 将从汲取液槽（3）中稀释后汲取液泵入循环槽（4），打开加热器（5），加热后的液体通入膜蒸馏单元（5）的热料液室，同时打开水泵f（8f），将冷却水槽（7）中的冷却水通入膜蒸馏单元（5）的冷却水室，在疏水微孔膜膜两侧蒸气压差的作用下，热料液室中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，进入冷却水室，最终进入冷却水槽（7）。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述步骤一中，相对错流速为0.5~3 cm/s。