一种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及膜分离技术领域，特别是一种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 水资源是人类社会一切生产、生活的物质基础，没有水和水资源就没有人类。21世 纪W来，水资源问题己经成为困扰各国经济和社会发展的一个重要的制约因素。目前，我国 在化工、医药、食品等领域，针对原液、中间液、废液脱盐分离技术常用的方法主要有：电渗 析、反渗透、多效蒸发、离子交换。其中，电渗析法普遍认为耗电量大、设备占地面积大、安装 较为复杂、脱盐效果不太彻底约为75%、水回收率低约为50% ;离子交换膜技术主要是将水 中的杂质离子截留，但离子交换树脂饱和后产生的离子失效污染会引起对产品污染，且在 分离过程中需要大量的酸碱和水清洗；多效蒸发易结垢、设备的投资大、对处理水质要求 高;反渗透是一种借助于选择透过性膜的功能，W压力差为推动力的膜分离技术，其存在一 定的优势，能耗相对较低，并且建设成本也低，但也存在一定的缺点，首先就是膜的污染带 来的问题，膜的污染会严重影响膜通量，因此就需要在膜处理之前对料液进行严格的预处 理W减少膜污染，对污染后的膜还需要进行反吹，化学的清洗等处理方法W恢复膜性能，无 论是预处理还是膜的污染后的清理都会增加反渗透的运行成本和能耗，其次是由于现阶段 的技术限制，高压设备制造困难，并且产水量偏小、回收低。
[0003] 综上所述，现阶段分离脱盐系统存在的缺点如下：
[0004] 1.设备分离处理效果不理想，脱盐效果在75-90%、水回收率在50-75% ;
[0005] 2.设备占地面积大、易结垢、产生二次污染；
[0006] 3.水体要有严格的进水要求，预处理工序复杂；
[0007] 4.处理高盐度水性能存在很大的限制，低盐度水效果较好；
[000引 5.运行成本高、耗电量大。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的技术问题是提供一种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方 法及系统。
[0010] -种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方法，包括如下步骤：
[0011] 将含矿水体经加热升溫，控制溫度在20-120°C ;
[0012] 加热后的含矿水体被引致分离气化脱盐膜第一侧，靠化学势差，推动水分子透过 膜，实现膜分离脱盐，含矿水体经分离气化脱盐膜被分离成两部分，透过分离气化脱盐膜的 部分为气态合格水；
[0013] 在所述分离气化脱盐膜第二侧，气态合格水被在负压真空的作用下，不断被抽离 膜，并被液化形成液态合格水；
[0014] 不能通过分离气化脱盐膜的含矿水体回流与新导入的含矿水体混合后重新加热 后进行分离。
[0015] 进一步的，处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方法还包括膜再生步骤，使用清 洗液冲洗所述分离汽化脱盐膜，使所述分离汽化脱盐膜再生。
[0016] 进一步的，所述分离汽化脱盐膜采用有机汽化脱盐膜、无机汽化脱盐膜、有机无机 杂化汽化脱盐膜、金属气化脱盐膜中至少一种。
[0017] 进一步的，所述分离汽化脱盐膜采用平板、管、中空纤维中至少一种。
[0018] 进一步的，分离汽化脱盐膜上具有横酸基、亚硫酸基、簇基、酷胺基、径基、憐酸基、 氨基、季锭基、化晚中至少一种亲水基团。
[0019] -种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离系统，包括加热系统组件、分离系统组 件、冷却系统组件、收集系统组件；
[0020] 所述分离系统组件包括分离汽化脱盐膜组件、真空系统组件；
[0021] 含矿水体经加热系统组件升溫后形成高溫含矿水体，高溫含矿水体在所述分离系 统组件内由所述分离汽化脱盐膜组件第一侧靠化学势差，推动水分子透过分离汽化脱盐 膜，实现膜分离脱盐；
[0022] 透过所述分离汽化脱盐膜的部分为气态合格水，所述气态合格水被设置在所述分 离汽化脱盐膜第二侧的所述真空系统组件集中抽离所述分离汽化脱盐膜，所述真空系统组 件为所述气态合格水的抽离提供动力;分离汽气态合格水被导入所述冷却系统组件冷却液 化成液态合格水后导入所述收集系统组件；
[0023] 不能通过所述分离汽化脱盐膜的部分回流至所述加热系统组件；
[0024] 所述加热系统组件内的含矿水体视离子浓度定期外排。
[0025] 进一步的，所述分离系统组件还包括膜框、压紧装置;所述膜框和所述压紧装置组 合成膜组件，所述膜组件设置在所述分离汽化脱盐膜四周。
[0026] 进一步的，所述处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离系统还包括清洗系统组件； 所述清洗系统组件包括清洗液存放箱、循环累，清洗液储存在所述清洗液存放箱内，所述循 环累入口与所述清洗液存放箱出口相连，所述循环累出口与分离汽化脱盐膜第一侧相连。
[0027] 进一步的，所述加热系统组件包括液体存放箱、液体加热装置、循环累、溫度传感 器;所述液体加热装置、溫度传感器设置在所述液体存放箱内部，所述循环累入口与所述液 体存放箱相连，所述循环累出口与所述分离系统组件中所述分离汽化脱盐膜第一侧相连。
[0028] 进一步的，所述加热系统组件还包括水质分析仪、回流管线;不能通过所述分离汽 化脱盐膜的含矿水体通过所述回流管线回流至所述加热系统组件;所述水质分析仪设置在 所述回流管线上。
[0029] 进一步的，所述处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离系统还包括自动控制系统组 件，所述自动控制系统组件将系统溫度、水体离子浓度、系统压力、液位数据与系统中阀口 和累相连锁。
[0030] 本发明的有益效果在于W下几点：
[0031] 1.液体通过控制系统来确保在构成的循环回路和其他部分中的监测，能有效地简 化分离脱盐系统的操作步骤和实时监控记录。
[0032] 2.所述收集系统组件与分离系统组件之间的传质过程靠气体移动，使得存放于所 述加热系统组件中的含矿水体与存放于所述收集系统组件中的液态合格水可实现完全隔 离，避免了成品液被污染导致的产品质量不稳定，确保产水水质的脱盐效果可达到99%
[0033] 3.液体被加热到20-120°C，所需能量可应用能源技术从工业废热或自然界获得。
[0034] 4.分离过程中采用膜的选择性，降低了对进料液的要求，简化预处理工艺，简单的 隔网筛分就可W符合要求。
[0035] 5.对水体的浓度要求有很好的弹性，高浓度水体还有很好的通量。
[0036] 6.随着回收率增加，热液的浓度增大，可通过水质分析仪的设定来打开阀口组，排 放浓缩液并补充新液，确保水体的浓度在一定范围内波动，减小浓度极化效应造成重大影 响。
[0037] 7.该分离系统通过电脑记录中间运行数据、产品质量、产量、设备运行状况的全面 监控。
【附图说明】
[0038] 参照W下附图，将更好地理解本发明的许多方面。附图中的组成部分不一定成比 例，重点在于清楚地例示出本发明的原理。
[0039] 图1为本发明的工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图和实施例对本发明的【具体实施方式】作进一步描述，W下实施例仅用 于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能W此来限制本发明的保护范围。
[0041 ] 实施例1
[0042] -种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离方法，包括如下步骤：
[0043] 将含矿水体经加热升溫，控制溫度在20-120°C ;
[0044] 加热后的含矿水体被引致分离气化脱盐膜第一侧，靠化学势差，推动水分子透过 膜，实现膜分离脱盐，含矿水体经分离气化脱盐膜被分离成两部分，透过分离气化脱盐膜的 部分为气态合格水；
[0045] 在所述分离气化脱盐膜第二侧，气态合格水被在负压真空的作用下，不断被抽离 膜，并被液化形成液态合格水；
[0046] 不能通过分离气化脱盐膜的含矿水体回流与新导入的含矿水体混合后重新加热 后进行分离。
[0047] 所述分离汽化脱盐膜采用有机汽化脱盐膜、无机汽化脱盐膜、有机无机杂化汽化 脱盐膜、金属气化脱盐膜中至少一种。所述分离汽化脱盐膜上具有簇基、径基。
[0048] 如图1所示一种处理含矿水体的分离汽化脱盐膜分离系统，包括加热系统组件1、 分离系统组件2、冷却系统组件3、收集系统组件4;
[0049] 所述分离系统组件2包括分离汽化脱盐膜、真空系统组件、膜框、压紧装置;所述膜 框和所述压紧装置组合成膜组件，所述膜组件设置在所述分离汽化脱盐膜四周；
[0050] 含矿水体经加热系统组件1升溫后形成高溫含矿水体，高溫含矿水体在所述分离 系统组件