[发明专利]两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统

权利要求书

1.两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，包括第一级正渗透膜组件（1-1）、第二级正渗透膜组件（1-2）、第一效膜蒸馏组件（2-1）和第二效膜蒸馏组件（2-2）；

其特征是第一级正渗透膜组件（1-1）原液侧出口通过管路分别与第二级正渗透膜组件（1-2）原液侧进口和第一泵（4-1）的进口连接，第一泵（4-1）的出口通过管路分别与第一级正渗透膜组件（1-1）原液侧进口和废水原液通入管（1-3）连接；

第二级正渗透膜组件（1-2）原液侧出口通过管路分别与第二泵（4-2）的进口和废水浓缩液排放管（1-7）连接，第二泵（4-2）的出口通过管路与第二级正渗透膜组件（1-2）原液侧进口连接；

第一汲取液通入管（1-5）与第三泵（4-3）连接后再通过管路与第一级正渗透膜组件（1-1）汲取液侧进口连接，第一级正渗透膜组件（1-1）汲取液侧出口通过管路分别与第一冷凝器（5-1）冷侧进口和第一汲取液排放管（1-4）连接，第一冷凝器（5-1）冷侧出口通过管路与第二冷凝器（5-2）冷侧进口连接，第二冷凝器（5-2）冷侧出口通过管路与第一效膜蒸馏组件（2-1）液相侧进口连接，第一效膜蒸馏组件（2-1）液相侧出口通过管路与换热器（3）热侧进口连接，换热器（3）热侧出口通过管路与第三泵（4-3）连接；

第二汲取液通入管（1-8）与第四泵（4-4）连接后再通过管路与第二级正渗透膜组件（1-2）汲取液侧进口连接，第二级正渗透膜组件（1-2）汲取液侧出口通过管路分别与换热器（3）冷侧进口和第二汲取液排放管（1-6）连接，换热器（3）冷侧出口通过管路与第三冷凝器（5-3）冷侧进口连接，第三冷凝器（5-3）冷侧出口通过管路与第二效膜蒸馏组件（2-2）液相侧进口连接，第二效膜蒸馏组件（2-2）液相侧出口通过管路与第一蒸发器（8-1）热侧进口连接，第一蒸发器（8-1）热侧出口通过管路与第四泵（4-4）连接；

第一效膜蒸馏组件（2-1）汽相侧出口通过管路与第三冷凝器（5-3）热侧进口连接，第三冷凝器（5-3）热侧出口与膜蒸馏冷凝水管（2-3）连接；第二效膜蒸馏组件（2-2）汽相侧出口通过管路与第二蒸发器（8-2）热侧进口连接，第二蒸发器（8-2）热侧出口与膜蒸馏冷凝水管（2-3）连接；

第一冷凝器（5-1）热侧出口通过管路与第一节流阀（7-1）连接后再与第一蒸发器（8-1）冷侧进口连接，第一蒸发器（8-1）冷侧出口通过管路与第一压缩机（6-1）连接后再与第一冷凝器（5-1）热侧进口连接；

第二冷凝器（5-2）热侧出口通过管路与第二节流阀（7-2）连接后再与第二蒸发器（8-2）冷侧进口连接，第二蒸发器（8-2）冷侧出口通过管路与第二压缩机（6-2）连接后再与第二冷凝器（5-2）热侧进口连接。

2.根据权利要求1所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，其特征在于所述第一级正渗透膜组件为板式正渗透膜组件、卷式正渗透膜组件、管式正渗透膜组件或中空纤维式正渗透膜组件；

第二级正渗透膜组件与第一级正渗透膜组件类型相同。

3.根据权利要求1所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，其特征在于所述第一效膜蒸馏组件为板式膜蒸馏组件、卷式膜蒸馏组件、管式膜蒸馏组件或中空纤维式膜蒸馏组件；

第二效膜蒸馏组件与第一效膜蒸馏组件类型相同。

4.根据权利要求1所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，其特征在于所述换热器为管壳式换热器或板式换热器。

5.根据权利要求1所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，其特征在于所述第一冷凝器为直形冷凝器、球形冷凝器、空气冷凝器或蛇形冷凝器；

第二冷凝器、第三冷凝器和第一冷凝器的类型相同。

6.根据权利要求1所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统，其特征在于所述第一蒸发器为卧式蒸发器、立管式蒸发器或螺旋管式蒸发器；

第二蒸发器与第一蒸发器类型相同。

7.使用权利要求1-6任一所述的两级正渗透耦合两效膜蒸馏废水高浓缩处理系统的处理方法，包括如下步骤：将废水原液通过废水原液通入管（1-3）通入第一级正渗透膜组件（1-1）的原液侧，打开第一泵（4-1）和第二泵（4-2），在第一级正渗透膜组件内经过一级浓缩后的废水一部分通过第一泵（4-1）回流至第一级正渗透膜组件（1-1）原液侧进口，一部分进入第二级正渗透膜组件（1-2）原液侧，在第二级正渗透膜组件内经过二级浓缩后的废水一部分通过第二泵（4-2）回流至第二级正渗透膜组件（1-2）原液侧进口，一部分经废水浓缩液排放管（1-7）排放；

开启第三泵（4-3），将汲取液通过第一汲取液通入管（1-5）打入第一级正渗透膜组件（1-1）的汲取液侧，废水原液中的水在渗透压作用下透过正渗透膜进入汲取液侧，汲取液被稀释，被稀释后的汲取液一部分依次经过第一冷凝器（5-1）冷侧和第二冷凝器（5-2）冷侧吸收热量后进入第一效膜蒸馏组件（2-1）液相侧，进行膜蒸馏浓缩，浓缩后的汲取液进入换热器（3）热侧释放热量，经过降温的汲取液通过第三泵（4-3）进入第一级正渗透膜组件（1-1）的汲取液侧，当汲取液品质变差时，部分汲取液从第一级正渗透膜组件（1-1）汲取液侧连接的第一汲取液排放管（1-4）排放；

开启第四泵（4-4），将汲取液通过第二汲取液通入管（1-8）打入第二级正渗透膜组件（1-2）的汲取液侧，废水原液中的水在渗透压作用下透过正渗透膜进入汲取液侧，汲取液被稀释，被稀释后的汲取液一部分依次经过换热器（3）冷侧和第三冷凝器（5-3）冷侧吸收热量后进入第二效膜蒸馏组件（2-2）液相侧，进行膜蒸馏浓缩，浓缩后的汲取液进入第一蒸发器（8-1）热侧释放热量，经过降温的汲取液通过第四泵（4-4）进入第二级正渗透膜组件（1-2）的汲取液侧，当汲取液品质变差时，部分汲取液从第二级正渗透膜组件（1-2）汲取液侧连接的第二汲取液排放管（1-6）排放；

第一效膜蒸馏组件（2-1）汽相侧产生的高温蒸汽进入第三冷凝器（5-3）热侧进行冷凝；

第二效膜蒸馏组件（2-2）汽相侧产生的高温蒸汽进入第二蒸发器（8-2）热侧进行冷凝，第三冷凝器（5-3）热侧和第二蒸发器（8-2）热侧冷凝产生的冷凝水汇总经膜蒸蹓冷凝水管（2-3）排放；

热交换工质依次经过第一冷凝器（5-1）、第一节流阀（7-1）、第一蒸发器（8-1）和第一压缩机（6-1）；

热交换工质依次经过第二冷凝器（5-2）、第二节流阀（7-2）、第二蒸发器（8-2）和第二压缩机（6-2）。