[发明专利]一种新型正渗透浓缩方法及装置

说明书

本发明涉及一种新型正渗透浓缩方法及装置。其中，所述方法包括料液装置和驱动液装置，料液装置与驱动液装置通过螺栓紧固连接，料液装置与驱动液装置相结合的位置设置有正渗透膜，正渗透膜位于所述料液装置的一侧采用料液侧死端过滤的工作方式，正渗透膜位于所述驱动液装置的一侧采用驱动液侧扫流过滤的工作方式。所述装置包括料液装置以及驱动液装置，所述料液装置与所述驱动液装置通过螺栓紧固连接，所述料液装置与所述驱动液装置相结合的位置设置有正渗透膜。本发明采用驱动液侧扫流、料液侧死端过滤的方式，特别适用于不能采用扫流方式减轻膜污染的料液浓缩；同时，还可省去传统正渗透过程中料液侧的泵，节省了料液侧扫流时所消耗的能量。

技术领域

本发明涉及一种新型正渗透浓缩方法及装置。

背景技术

由于自剩余污泥中提取获得的胞外聚合物(EPS)含水率接近100％，直接使用传统的热风、真空、冷冻、蒸汽等干燥方法浓缩EPS不仅会消耗大量的能源，同时还可能会对EPS造成二次污染。膜分离作为一种绿色分离技术，不会产生额外废物，也无二次污染，在EPS的回收、浓缩方面具有很大的应用前景。微滤、超滤为目前应用最为广泛的膜分离技术之一，常被用于对蛋白质、多糖、淀粉等大分子物质的浓缩，所以现有技术主要是利用超滤、微滤对EPS进行浓缩回收。

剩余污泥中EPS对膜分离的过滤速度、过滤阻抗有着十分重要的影响，且对活性污泥絮凝体的形成有关键作用；回收EPS可实现污泥减量，并改善污泥脱水性能。在微滤、超滤浓缩回收的过程中，膜表面上堆积大颗粒、胶体、高分子等膜污染物质，造成过滤速度减小，成为制约膜分离技术应用的瓶颈问题。

微滤、超滤等外加压力驱动的膜分离方式回收EPS过程中最大的问题就是膜污染严重以及EPS截留回收率低于90％。尽管纳滤与反渗透技术可以获得相对于超滤、微滤较高的EPS回收率，但由于外加驱动力的存在，膜面上形成的滤饼膜污染仍然是其面临的最大问题。这些外加驱动力的膜分离技术，除了存在严重的膜污染现象外，而且运行成本高，还会消耗大量的能源。与外加驱动力方式相比，正渗透不仅EPS截留回收率高，而且具有膜污染小、耐受料液浓度高等优势。

正渗透是利用膜两侧溶液渗透压差，水分子会自发地从低渗透压侧即料液侧流向高渗透压侧即驱动液侧，不需要再外加机械压，因而减少了外加机械压部分所消耗的能耗，而且在无外压时形成的膜污染的附着层多为松散、多孔形式，在进行膜清洗时，水冲洗便容易恢复水通量，不需要再添加其他化学药剂。由于正渗透的膜通量下降缓慢，因此膜清洗频率也会大大减少。同时在正渗透过程中，由于驱动液的渗透压一般都很高，所以正渗透更容易获得浓缩率相对较大的浓缩液。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新型正渗透浓缩方法及装置。

本发明的技术方案是这样的：

一种新型正渗透浓缩方法，包括料液装置和驱动液装置，所述料液装置与所述驱动液装置通过螺栓紧固连接，所述料液装置与所述驱动液装置相结合的位置设置有正渗透膜，其中，所述正渗透膜位于所述料液装置的一侧采用料液侧死端过滤的工作方式，且所述正渗透膜位于所述驱动液装置的一侧采用驱动液侧扫流过滤的工作方式。

一种新型正渗透浓缩装置，其特征在于：包括料液装置以及驱动液装置，所述料液装置与所述驱动液装置通过螺栓紧固连接，所述料液装置与所述驱动液装置相结合的位置设置有正渗透膜，其中：

所述料液装置包括料液装置本体，所述料液装置本体内设置有第一空腔，所述料液装置本体的一侧面设置为第一安装部，所述第一空腔延伸至所述料液装置本体一侧的第一安装部，所述料液装置本体的一侧面设置有至少一个料液入口，所述料液入口与所述第一空腔相连通；