一种新型正渗透浓缩方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。本发明专利技术采用驱动液侧扫流、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。

A New Positive Osmosis Concentration Method and Device

【技术实现步骤摘要】
一种新型正渗透浓缩方法及装置
本专利技术涉及一种新型正渗透浓缩方法及装置。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新型正渗透浓缩方法及装置。本专利技术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；所述驱动液装置包括驱动液装置本体，所述驱动液装置本体的一侧面设置为第二安装部，所述驱动液装置通过第二安装部和第一安装部的配合与所述料液装置紧固连接，所述驱动液装置本体位于所述第二安装部的侧面设置有第二空腔，所述第二空腔与所述第一空腔对应设置且相连通，且所述第一空腔的深度大于所述第二空腔的深度，所述正渗透膜位于所述第一空腔和第二空腔之间，所述第二空腔的底部设置有至少一个驱动液凹槽，所述驱动液凹槽的底部设置有驱动液出口，所述驱动液出口延伸至所述驱动液装置本体远离所述第二安装部的侧面。所述料液装置本体的形状为方形，所述料液装置本体的长、宽和高分别为50～1500mm、40～1000mm和10～1000mmmm，所述料液装置本体远离所述第一安装部的四角分别设置有安装凹槽，所述安装凹槽中设置有第一安装孔，所述第一安装孔延伸至所述第一安装部所在的侧面。所述料液装置本体中第一安装部所处的平面与所述驱动液装置本体中第二安装部所处的平面相互平行，所述第一空腔的长和宽分别为30～1480mm和20～980mm，且所述第一空腔的深度为2～990mm，所述第二空腔的长和宽分别为30～1480mm和20～980mm，且所述第二空腔的深度为2～290mm。所述驱动液装置本体的形状为方形，所述驱动液装置本体的长、宽和高分别为50～1500mm、40～1000mm和10～300mm，所述驱动液装置本体的四角分别贯穿设置有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔相对应，所述螺栓通过所述第一安装孔和第二安装孔将所述料液装置和驱动液装置紧固连接。所述料液装置本体上位于所述第一安装部的侧面设置有方形的第一密封凹槽和第二密封凹槽，所述第一密封凹槽和第二密封凹槽均位于所述第一空腔的外侧，所述第二密封凹槽位于所述第一密封凹槽的外侧，所述第一密封凹槽中设置有第一密封圈，所述第二密封凹槽中设置有第二密封圈。所述驱动液本体上位于所述第二空腔的侧面设置有方行的第三密封凹槽和第四密封凹槽，所述第三密封凹槽与第四密封凹槽均位于所述第二空腔的外侧，且所述第四密封凹槽位于所述第三密封凹槽的外侧。所述第三密封凹槽与所述第一密封凹槽相对应，且所述第一密封圈分别位于所述第一密封凹槽和第二密封凹槽中，所述第四密封凹槽与所述第二密封凹槽相对应，且所述第二密封圈分别位于所述第二密封凹槽和第四密封凹槽中。还包括隔板，所述隔板位于所述料液装置本体与所述驱动液装置本体之间，其中，所述隔板的形状为方形，所述隔板上与所述第一空腔和第二空腔相对应的位置设置有开孔区域，所述开孔区域上均匀设置有多个过滤孔。所述隔板的表面设置为光滑平面，所述正渗透膜设置在所述隔板的开孔区域且位于所述料液装置本体与所述隔板之间。本专利技术具有以下优点和有益效果：1)本专利技术专利所涉及的方法及装置，采用驱动液侧扫流、料液侧死端的方式，特别适用于不能采用扫流方式减轻膜污染的料液浓缩；因为随着扫流的进行，料液温度上升，可能会使料液(如蛋白质、多糖等高分子)变性；2)本专利技术专利所涉及的方法及装置，通过采用驱动液侧扫流、料液侧死端的方式，即只有驱动液侧进行扫流，所以可省去传统正渗透过程中料液侧的泵，同时也节省了料液侧扫流时所消耗的能量；3)本专利技术专利所采用的操作方式，从正渗透机理探究实验角度看，由于料液测未扫流，可以更好地探究正渗透过程中料液侧因料液浓缩所带来的膜污染情况；4)本专利技术专利所涉及的方法及装置，通过控制实验条件，与超滤、微滤等死端过滤方式的膜污染情况进行对比，以了解相较于外加压力过滤，正渗透膜污染较轻的特性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中料液装置的立体结构示意图。图2为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中料液装置的仰视结构示意图。图3为图2中A-A方向的剖视结构示意图。图4为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中料液装置的侧视结构示意图。图5为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中料液装置的俯视结构示意图。图6为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中驱动液装置的立体结构示意图。图7为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置中驱动液装置的俯视结构示意图。图8为图7中B-B方向的剖视结构示意图。图9为本专利技术实施例提供的新型正渗透浓缩装置的一种实施例的剖视结构示意图。图10为本专利技术实施例提供的新型正渗透本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型正渗透浓缩方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种新型正渗透浓缩方法，其特征在于，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。2.一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；所述驱动液装置包括驱动液装置本体，所述驱动液装置本体的一侧面设置为第二安装部，所述驱动液装置通过第二安装部和第一安装部的配合与所述料液装置紧固连接，所述驱动液装置本体位于所述第二安装部的侧面设置有第二空腔，所述第二空腔与所述第一空腔对应设置且相连通，且所述第一空腔的深度大于所述第二空腔的深度，所述正渗透膜位于所述第一空腔和第二空腔之间，所述第二空腔的底部设置有至少一个驱动液凹槽，所述驱动液凹槽的底部设置有驱动液出口，所述驱动液出口延伸至所述驱动液装置本体远离所述第二安装部的侧面。3.根据权利要求2所述的新型正渗透浓缩装置，其特征在于，所述料液装置本体的形状为方形，所述料液装置本体的长、宽和高分别为50～1500mm、40～1000mm和10～1000mmmm，所述料液装置本体远离所述第一安装部的四角分别设置有安装凹槽，所述安装凹槽中设置有第一安装孔，所述第一安装孔延伸至所述第一安装部所在的侧面。4.根据权利要求2所述的新型正渗透浓缩装置，其特征在于，所述料液装置本体中第一安装部所处的平面与所述驱动液装置本体中第二安装部所处的平面相互平行，所述第一空腔的长和宽分别为30～1480m...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹达啟，郝晓地，汪群慧，方晓敏，宋鑫，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11