[实用新型]混合驱动纳滤膜组件

说明书

本实用新型公开了混合驱动纳滤膜组件。包括：中心管（1），做为内电极及膜片支撑结构；所述中心管（1）两端为引出管（2），中间为加粗管（3）；所述加粗管（3）管体上设有隔离挡板（4）；膜袋（5），所述膜袋（5）由两个纳滤膜片构成，纳滤膜片两侧用胶水密封；所述膜袋（5）纵向中部与隔离挡板（4）接触的位置施胶密封；所述加粗管（3）上螺旋形缠绕多个膜袋（5）；所述缠绕的多个膜袋（5）外周定形固定，两端为致密包裹层（8），中间为导电透水包裹层（6）；导电透水包裹层（6）外包覆板状金属电极，所述板状金属电极为外电极（7）。本实用新型使更多盐在电场驱动作用下透过膜，通过对工作压力和工作电压的调整实现两侧盐硝总浓度平衡。

技术领域

本实用新型属于高含盐、高含硝卤水的分离技术领域，具体涉及用于高含盐、高含硝卤水分离的混合驱动纳滤膜组件。

背景技术

井矿盐制盐基本过程是将水通过钻井灌入地下盐床中，然后将接近饱和的卤水抽出，经过蒸发系统浓缩卤水，使盐结晶得到产品。但是采用井矿盐制盐的卤水中一般含有两种物质NaCl（盐）和Na₂SO₄（芒硝）；在蒸发制盐的过程中为防止两种物质同时结晶析出，造成产品品质下降，往往采用蒸发+母液回收的组合工艺。其中母液回收工艺是利用NaCl和Na₂SO₄在水中的溶解度随温度的变化趋势不同原理，将蒸发后接近共饱和的母液反复加热和降温，高温析硝，低温析盐，从而实现两种溶质的分离，分别得到高质量的盐和芒硝。有些生产厂采用更加原始的工艺，比如盐析法或者母液回井的工艺，造成更严重的质量问题和环保问题。

以目前主流的蒸发+母液回收工艺为例，由于蒸发过程采用先进的真空蒸发或机械蒸汽再压缩（MVR）工艺，单位水蒸发过程能耗相对较低，但母液回收工艺由于需要对母液反复加热和冷却，是高耗能环节。当原始卤水中芒硝含量越高，进入母液回收工艺的母液量越多，整体能耗就越高。

经过模拟计算，如果能实现将原始卤水中两种溶质先进行分离，然后各自进入独立蒸发系统，系统能耗将大幅降低，比如结合先进的MVR蒸发工艺，系统能耗将降低到60kce，是目前国内行业工序能耗的一半左右。所以卤水净化阶段NaCl和Na₂SO₄分离技术成为关键，特别是适应高含盐、高含硝卤水的分离技术。

卤水中NaCl和NaSO4分离技术有多种，比如冷冻法，化学法，膜法等。经过技术比对，我们认为采用纳滤膜法进行NaCl和Na2SO4分离技术相对比较成熟，经济性比较好，工艺简单，能耗低，不需消耗化学药剂，也不会产生无用的泥浆。

纳滤膜技术是从反渗透技术发展而来，其膜的空隙率相对更高，工作层带有电荷，电荷的存在对不同离子有选择性透过的功能。一价离子可以透过，而二价离子被截留。现有纳滤膜技术已能适应高含盐卤水的盐硝分离，具备商业应用前景。

但是现有纳滤膜技术不能适应高含硝卤水的分离，因为过程中盐透过，两侧浓度基本一致（在正渗透作用下，截留侧浓度略低于透过侧），而芒硝几乎被截留，使截留侧总浓度趋于上升，接近饱和浓度则分离过程将被迫停止。

原始卤水中芒硝含量越高则截留侧富硝水浓缩比就越低，需要进行冷冻处理的富硝水比例越多，从而影响总体能耗水平。

为了使纳滤膜分离过程能够尽量持续进行，实现盐与硝的深度分离，需要维持通过侧与截留侧盐硝总浓度基本一致，接近饱和浓度而防止结晶风险。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了混合驱动纳滤膜组件，其目的在于将原始卤水中NaCl和Na₂SO₄两种溶质先进行分离，然后各自进入独立蒸发系统，由此解决目前母液回收工艺高能耗的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了混合驱动纳滤膜组件，包括：