[发明专利]利用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置

权利要求书

1.一种利用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，用于不同规模的即时净水生成，其特征在于，所述再生模块化装置包括依次连接的原料液组件(1)、水凝胶汲取液组件(3)、汲取液侧导热组件(5)和汲取液侧温控组件(6)，其中，所述原料液组件(1)和水凝胶汲取液组件(3)之间设置有正渗透膜(2)进行分隔，所述水凝胶汲取液组件(3)的底部设置有汲取液侧净水收集口(4)；

所述水凝胶汲取液组件(3)用于填装水凝胶汲取液，正渗透运行时为开启或密封状态；

所述汲取液侧导热组件(5)导热予水凝胶汲取液；

所述温敏水凝胶具有低临界溶液温度或高临界溶液温度，通过温度调控达到亲水溶胀或疏水消溶胀的状态转换；其中，所述亲水溶胀的状态用作正渗透汲取液，所述疏水消溶胀的状态用作汲取液再生，并产生净水。

2.根据权利要求1所述的利用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述原料液组件(1)、水凝胶汲取液组件(3)、汲取液侧导热组件(5)和汲取液侧温控组件(6)的材料为金属、塑料和陶瓷中的一种或多种组合；所述原料液组件(1)、水凝胶汲取液组件(3)、汲取液侧导热组件(5)和汲取液侧温控组件(6)通过夹钳、螺栓拧紧和管道中的一种或多种组合方式进行连接。

3.根据权利要求1所述的利用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述原料液组件(1)中待浓缩原料液为批次、连续、或循环处理方式。

4.根据权利要求1所述的用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述汲取液侧净水收集口(4)为网状开口，让由水凝胶汲取液再生除水后的净水流出以收集，所述收集的方式包括利用重力流动或者利用气压差。

5.根据权利要求1所述的用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述汲取液侧导热组件(5)的导热方式包括金属板、平板膜和网状膜中的一种或多种组合。

6.根据权利要求1所述的用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述温敏水凝胶以单一或多种形态运用于此装置水凝胶汲取液组件(3)，形态包括小于5毫米且大于1微米的粉末状、平板或体积大于5毫米的整体状、小于一微米的微凝胶状，溶胀程度从2到1000倍。

7.根据权利要求1所述的用温敏水凝胶作为汲取液的正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述温敏水凝胶为聚N-异丙基丙烯酰胺、聚甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物、功能化水凝胶、离子液体凝胶中的一种，所述功能化水凝胶包括壳聚糖，纤维素，蛋白质，水凝胶汲取液用作填充物或基材形态整合入不同材料体系。

8.根据权利要求1所述的一种温敏水凝胶正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述温敏水凝胶直接通过化学或物理方式与正渗透膜(2)整合，或不牵涉正渗透膜的情况下单独合成。

9.根据权利要求1所述的一种温敏水凝胶正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述汲取液侧温控组件(6)通过不同的冷却方式通过汲取液侧导热组件(5)与水凝胶汲取液接触达到除水目的，冷却方式包括冷却板、冷空气、冷水循环、热电效应，冷却温度范围为-50℃到室温；

所述汲取液侧温控组件(6)通过不同的加热方式通过汲取液侧导热组件(5)与水凝胶汲取液接触达到除水目的，加热方式包括加热板、热空气、热水循环、焦耳加热、热电效应，加热温度范围为室温到300℃。

10.根据权利要求1所述的一种温敏水凝胶正渗透及汲取液再生模块化装置，其特征在于，所述再生模块化装置包括阶段模式或者同步模式下运作，其中，所述阶段模式下，初始只运行正渗透机制，水凝胶槽内的水凝胶汲取液在吸水溶胀的状态下，正渗透结束后开始汲取液再生机制调节温度让水凝胶除水再生；所述同步模式下，同时运行正渗透与水凝胶汲取液再生机制，水凝胶槽内的水凝胶汲取液接触正渗透膜侧处于正渗透的状态下；同一时间，水凝胶槽内的水凝胶汲取液接触加热侧处于除水再生的状态下。