正渗透与膜蒸馏一体化膜组件和浓水再回收系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，包括两个第一支撑板，两个所述第一支撑板之间设置第二支撑板，所述第一支撑板、第二支撑板通过连接件连接，FO膜置于一个第一支撑板和第二支撑板之间，MD膜置于另一个第一支撑板和第二支撑板之间，所述FO膜、MD膜与第一支撑板之间横向设置第一水流通道，所述FO膜、MD膜与第二支撑板之间横向设置第二水流通道，所述第一水流通道为波浪型水流通道，所述第一支撑板、第二支撑板分别通过进液孔、出液孔与第一水流通道、第二水流通道相通。本实用新型专利技术的有益效果在于：对正渗透(FO)与膜蒸馏(MD)工艺进行改善，将二者结合形成FO+MD一体化膜组件，大大改善了膜污染，降低膜清洗的频率。

Integrated membrane module and concentrated water reclaim system for forward osmosis and membrane distillation

The utility model discloses an integrated membrane component with positive osmosis and membrane distillation, including two first support plates, and second support plates between the two first support plates. The first support plate and the second support plate are connected through a connecting piece, and the FO film is placed between a first support plate and a second support plate, and the MD film is placed in the other. Between the first support plate and the second support plate, the first water channel is horizontally arranged between the FO film, the MD film and the first support plate, and the second flow channel is horizontally arranged between the FO film, the MD film and the second support plate, and the first water channel is a wave flow channel, and the first support plate and the second support plate are passed through the flow channel. The liquid inlet and outlet hole are communicated with the first water channel and the second water channel. The beneficial effect of the utility model is to improve the process of FO and MD, and combine the two to form an integrated FO+MD membrane module, which greatly improves the membrane fouling and reduces the frequency of membrane cleaning.

【技术实现步骤摘要】
正渗透与膜蒸馏一体化膜组件和浓水再回收系统
本技术主要涉及废水回用及脱盐水处理领域，具体是一种正渗透与膜蒸馏一体化膜组件和浓水再回收系统。
技术介绍
开发非传统水源，如废水回用，海水淡化等，是解决水短缺与水污染的有效途径，膜技术是废水回用，海水淡化的重要手段。超滤、纳滤、反渗透等是目前应用较多的膜技术，但普遍存在以下问题：1.膜污染严重。常规的膜支撑平板在使用过程中，由于内部流道(支撑板与膜之间的液体通道)存在死角，如底部、中心等位置，容易出现污染物沉积在液体流速低的区域，导致膜受到污染，进而导致膜通量下降，水回收率不高，出水水质降低。可加大错流速度，但能耗将增加，并对膜造成冲刷，容易损坏膜。改变内部流道，改善水力条件，增强紊流程度，可在根本上解决上述问题。2.处理膜污染的手段为增加驱动压力，不仅能耗增加，而且会对膜造成冲刷，容易损坏膜。3.浓水主要为生活污水、工业废水、苦咸水或海水等，对浓水中的水再回收的流程复杂，占用空间大，双膜废水回用系统，如超滤/反渗透系统，两个膜单元均为独立运行，占地大，设备繁多，管路复杂。
技术实现思路
为解决现有技术中的不足，本技术提供一种正渗透与膜蒸馏一体化膜组件和浓水再回收系统，对正渗透(FO)与膜蒸馏(MD)工艺进行改善，将二者结合形成FO+MD一体化膜组件，大大改善了膜污染，降低膜清洗的频率。本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，包括两个第一支撑板，两个所述第一支撑板之间设置第二支撑板，所述第一支撑板、第二支撑板通过连接件连接，FO膜置于一个第一支撑板和第二支撑板之间，MD膜置于另一个第一支撑板和第二支撑板之间，所述FO膜、MD膜与第一支撑板之间横向设置第一水流通道，所述FO膜、MD膜与第二支撑板之间横向设置第二水流通道，所述第一水流通道为波浪型水流通道，所述第一支撑板、第二支撑板分别通过进液孔、出液孔与第一水流通道、第二水流通道相通。所述FO膜、MD膜的左右两侧均连接一支撑框，所述支撑框的另一端安装在第一支撑板或第二支撑板上，所述第一水流通道、第二水流通道均位于支撑框内。所述第一水流通道包括横向设置在第一支撑板上的若干凸起，所述凸起呈波浪状并平行排列。所述支撑框的为矩形支撑框或O型支撑框，所述支撑框由柔性材料制成，所述第一支撑板、第二支撑板上设置与支撑框相配合的安装槽。一种浓水再回收系统，包括正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，还包括原料液罐、汲取液罐和清水罐，所述原料液罐通过管道与一个第一支撑板的进液孔、出液孔连通形成循环水路，所述汲取液罐通过管道与第二支撑板的进液孔、出液孔连通形成循环水路，所述清水罐过管道与另一个第一支撑板的进液孔、出液孔连通形成循环水路。所述汲取液罐的管道上设置加热装置。对比与现有技术，本技术有益效果在于：1、本技术对正渗透(FO)与膜蒸馏(MD)工艺进行改善，将二者结合形成FO+MD一体化膜组件，波浪型水流通道增强了水流通道内部液体的紊流程度，改善液体在膜装置进口、出口及中心处的速度分布，减轻了液体内的固体物质在膜及支撑板面的沉积，大大改善了膜污染，降低膜的清洗频率，延长了膜的使用寿命。2、本技术第一水流通道、第二水流通道均位于支撑框内，将液体的流动限制在支撑框内，防止液体泄露。3、本技术第一水流通道包括横向设置在第一支撑板1上的若干凸起，凸起呈波浪状并平行排列，凸起将支撑框内的空间分隔成若干波浪型水流通道，能够很好的增强第一水流通道内部液体的紊流程度。4、本技术第一支撑板、第二支撑板上设置与支撑框相配合的安装槽，安装槽内放置支撑框，两支撑板将FO膜/MD膜、支撑框压紧，支撑框内构成水流通道，在第二支撑板的一侧形成FO单元，另一侧形成MD单元，能够将独立的FO单元与MD单元整合为一体化膜组件。5、本技术浓水再回收系统，管路连接简便，能够简化工艺流程，节省占地并提高工艺效率。6、本技术汲取液罐的管道上设置加热装置，如水浴加热装置或盘管加热装置，水由原料液一侧渗透进入汲取液一侧；而汲取液作为膜蒸馏单元的热工质，与作为冷工质的清水(可用低温水浴)在温差的驱动下，形成直接接触式膜蒸馏作用，使汲取液得到浓缩再生(保持高渗透压)，可继续用于FO单元，并在清水一侧不断产生优质的蒸馏出水。附图说明附图1是一体化膜组件的结构示意图。附图2是附图1的剖视图。附图3是第一支撑板的结构示意图。附图4是附图3的俯视图。附图5是第二支撑板的结构示意图。附图6是附图5的俯视图。附图7是浓水再回收系统的结构框图。附图中所示标号：1、第一支撑板；2、第二支撑板；3、连接件；4、FO膜；5、MD膜；6、第一水流通道；7、第二水流通道；8、进液孔；9、出液孔；10、支撑框；11、安装槽；12、凸起；13、原料液罐；14、汲取液罐；15、清水罐；16、加热装置；17、竖直通道。具体实施方式结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，包括两个第一支撑板1，两个所述第一支撑板1之间设置第二支撑板2，所述第一支撑板1、第二支撑板2通过连接件3连接，FO膜4置于一个第一支撑板1和第二支撑板2之间，MD膜5置于另一个第一支撑板1和第二支撑板2之间，所述FO膜4、MD膜5与第一支撑板1之间横向设置第一水流通道6，所述FO膜4、MD膜5与第二支撑板2之间横向设置第二水流通道7，连接件3可以是螺杆、钉子等，第一支撑板1、第二支撑板2将FO膜4、MD膜5压紧，第二支撑板2一侧第一水流通道6、第二水流通道7形成FO单元，另一侧的第一水流通道6、第二水流通道7形成MD单元，能够将独立的FO单元与MD单元整合为一体化膜组件。所述第一水流通道6为波浪型水流通道，所述第一支撑板1、第二支撑板2分别通过进液孔8、出液孔9与第一水流通道6、第二水流通道7相通，第一水流通道6、第二水流通道7左右两端设置竖直通道17，竖直通道17分别与进液孔8、出液孔9连通，液体经进液孔8、竖直通道进入第一支撑板1、第二支撑板2由FO膜4、MD膜5的一端横向流动至另一端，再由竖直通道、出液孔9流出第一支撑板1、第二支撑板2，外界的水通过第一水流通道6、第二水流通道7通入FO单元、MD单元并形成循环水路。波浪型水流通道增强了水流通道内部液体的紊流程度，改善液体在膜装置进口、出口及中心处的速度分布，减轻了液体内的固体物质(特别是泥水混合物)在膜及支撑板面的沉积。优选的，所述FO膜4、MD膜5的左右两侧均连接一支撑框10，支撑框10与FO膜4或MD膜5可拆卸连接或固定连接，所述支撑框10的另一端安装在第一支撑板1或第二支撑板2上，所述第一水流通道6、第二水流通道7均位于支撑框10内，第一支撑板1、第二支撑板2通过连接件3连接后将FO膜4/MD膜5、支撑框10压紧，将液体的流动限制在支撑框10内，防止液体泄露。优选的，所述第一水流通道6包括横向设置在第一支撑板1上的若干凸起12，所述凸起12呈波浪状并平行排列，凸起12将支撑框本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，其特征在于：包括两个第一支撑板(1)，两个所述第一支撑板(1)之间设置第二支撑板(2)，所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)通过连接件(3)连接，FO膜(4)置于一个第一支撑板(1)和第二支撑板(2)之间，MD膜(5)置于另一个第一支撑板(1)和第二支撑板(2)之间，所述FO膜(4)、MD膜(5)与第一支撑板(1)之间横向设置第一水流通道(6)，所述FO膜(4)、MD膜(5)与第二支撑板(2)之间横向设置第二水流通道(7)，所述第一水流通道(6)为波浪型水流通道，所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)分别通过进液孔(8)、出液孔(9)与第一水流通道(6)、第二水流通道(7)相通。

【技术特征摘要】
1.正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，其特征在于：包括两个第一支撑板(1)，两个所述第一支撑板(1)之间设置第二支撑板(2)，所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)通过连接件(3)连接，FO膜(4)置于一个第一支撑板(1)和第二支撑板(2)之间，MD膜(5)置于另一个第一支撑板(1)和第二支撑板(2)之间，所述FO膜(4)、MD膜(5)与第一支撑板(1)之间横向设置第一水流通道(6)，所述FO膜(4)、MD膜(5)与第二支撑板(2)之间横向设置第二水流通道(7)，所述第一水流通道(6)为波浪型水流通道，所述第一支撑板(1)、第二支撑板(2)分别通过进液孔(8)、出液孔(9)与第一水流通道(6)、第二水流通道(7)相通。2.根据权利要求1所述的正渗透与膜蒸馏一体化膜组件，其特征在于：所述FO膜(4)、MD膜(5)的左右两侧均连接一支撑框(10)，所述支撑框(10)的另一端安装在第一支撑板(1)或第二支撑板(2)上，所述第一水流通道(6)、第二水流通道(7)均位于支撑框(10)内。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋虹苇，刘进荣，田瑞，武豆，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古,15