膜蒸馏蒸发结晶工艺及系统的制作方法

本发明涉及膜蒸馏技术领域，具体而言，涉及膜蒸馏蒸发结晶工艺及系统。

背景技术：

石油化工、电力和煤化工等工业生产过程中，一直是废水产生重点企业，在生产过程中会产生大量的含盐的废水以及经废酸，废碱中和后产生的含盐废水。此类废水含盐量高，如果直接排放将会破坏周边土壤﹑使水体含盐量升高，同时浪费矿物资源。现有技术中存在能耗大，投资高，处理工艺复杂等问题。

膜分离技术是由压力差、浓度差及电势差等因素驱动，通过溶质、溶剂和膜之间的尺寸排阻、电荷排斥和物理化学作用实现的分离技术。与热浓缩相比，该技术结构简单，易于操作，操作温度低，在高含盐废水中主要应用的是纳滤膜、电渗析和反渗透技术。

现有对于含盐废水的处理方式较为复杂、脱盐率不高，同时对于处理后的回用水的会用率也较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种膜蒸馏蒸发结晶工艺，其步骤简单、易于操作。同时，其具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。

本发明的另一目的在于提供一种膜蒸馏蒸发结晶系统，其步骤简单、易于操作。同时，其具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。

本发明提供一种技术方案：

一种膜蒸馏蒸发结晶工艺，用于对含盐废水进行盐分的分离。膜蒸馏蒸发结晶工艺包括：预处理步骤：去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。膜蒸馏步骤：将经过预处理步骤的含盐废水导入膜蒸馏反应器，并进行膜蒸馏反应，以将含盐废水转化为浓缩废液。蒸发结晶步骤：将浓缩废液导入蒸发结晶装置进行蒸发结晶。

进一步地，上述预处理步骤包括：过滤步骤：将容置于集水罐内的含盐废水导入过滤罐，并去除含盐废水中的悬浮物。加热步骤：将经过过滤步骤的含盐废水导入加热罐，并对含盐废水加热。压力调节步骤：将加热后的含盐废水导入压力平衡罐，并调节压力平衡罐内的压力。膜蒸馏步骤包括将压力平衡罐内的含盐废水导入膜蒸馏装置。

进一步地，上述加热步骤包括将含盐废水加热至40-80℃。

进一步地，上述压力调节步骤包括通过计量泵或离心泵将容置于加热罐内的含盐废水导入至压力平衡罐。

进一步地，上述膜蒸馏步骤包括通过清水泵将经过水蒸汽冷凝后转化为的纯净水导出。

一种膜蒸馏蒸发结晶系统，应用膜蒸馏蒸发结晶工艺。膜蒸馏蒸发结晶工艺包括：预处理步骤：去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。膜蒸馏步骤：将经过预处理步骤的含盐废水导入膜蒸馏反应器，并进行膜蒸馏反应，以将含盐废水转化为浓缩废液。蒸发结晶步骤：将浓缩废液导入蒸发结晶装置进行蒸发结晶。膜蒸馏蒸发结晶系统包括：预处理系统：用于去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。膜蒸馏系统：与预处理系统连接，用于将经过预处理步骤的含盐废水导入膜蒸馏反应器，并进行膜蒸馏反应，以将含盐废水转化为浓缩废液。蒸发结晶系统：与膜蒸馏系统连接，用于将浓缩废液导入蒸发结晶装置进行蒸发结晶。

进一步地，上述预处理系统包括集水罐、过滤罐、加热罐及压力平衡罐，集水罐与过滤罐连接，加热罐与过滤罐连接，压力平衡罐的一端与加热罐连接，压力平衡罐的另一端与膜蒸馏系统连接。

进一步地，上述压力平衡罐包括罐体本体、进口管、出口管、压力计及压力调节件，进口管和出口管可与罐体本体连通，压力计安装于罐体本体内，压力调节件与罐体本体连通，以选择性地调节罐体本体内的压力。进口管与加热罐连接，出口管与膜蒸馏系统连接。

进一步地，上述压力平衡罐还包括第一排气阀和第二排气阀。第一排气阀与进口管连接，以打开或关闭进口管。第二排气阀与出口管连接，以打开或关闭出口管。

进一步地，上述压力平衡罐还包括加热件和温度计，加热件和温度计均安装于罐体本体内。

相比现有技术，本发明提供的膜蒸馏蒸发结晶工艺及系统的有益效果是：

预处理步骤可以去除含盐废水中的悬浮物，以防止对后续步骤中的设备造成损坏。预处理步骤还可以调节含盐废水的温度和进入膜蒸馏步骤的压力。膜蒸馏步骤可以将经过预处理步骤的含盐废水进行膜蒸馏反应，并将反应后的回用水导出。蒸发结晶步骤进行蒸发结晶，进而实现对含盐废水的分离处理。本发明提供的膜蒸馏蒸发结晶工艺及系统的方法及结构简单、使用方便。同时具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明的第一实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶系统的结构示意图；

图2为本发明的第一实施例提供的压力平衡罐的结构示意图；

图3为本发明的第一实施例提供的压力调节件的结构示意图；

图4为本发明的第一实施例提供的发热腔室的结构示意图。

图标：10-膜蒸馏蒸发结晶系统；100-预处理系统；110-集水罐；120-过滤罐；130-加热罐；140-压力平衡罐；141-罐体本体；142-进口管；143-出口管；144-压力计；145-压力调节件；1451-第一通气管；1452-第二通气管；1453-第三通气管；1454-第四通气管；1455-第一导气阀；1456-第二导气阀；1457-第三导气阀；1458-第四导气阀；1459-加压泵；1450-发热腔室；14501-腔室本体；14502-发热件；14503-干燥滤网；146-第一排气阀；147-第二排气阀；148-加热件；149-温度计；200-膜蒸馏系统；300-蒸发结晶系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

第一实施例

请参阅图1，本实施例提供了一种膜蒸馏蒸发结晶系统10，其结构简单、使用方便。同时具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。

本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶系统10包括预处理系统100、膜蒸馏系统200及蒸发结晶系统300。

本实施例提供的预处理系统100用于去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。膜蒸馏系统200与预处理系统100连接，并用于将经过预处理步骤的含盐废水导入膜蒸馏系统200，并进行膜蒸馏反应，以将含盐废水转化为浓缩废液。蒸发结晶系统300与膜蒸馏系统200连接，并用于将浓缩废液导入蒸发结晶装置进行蒸发结晶。

在本实施例中，预处理系统100包括集水罐110、过滤罐120、加热罐130及压力平衡罐140，集水罐110与过滤罐120连接，加热罐130与过滤罐120连接，压力平衡罐140的一端与加热罐130连接，压力平衡罐140的另一端与膜蒸馏系统200连接。

可以理解，集水罐110用于盛放含盐废水。过滤罐120用于对含盐废水进行过滤，以除去含盐废水中的悬浮物。经过过滤罐120处理后的含盐废水，其细小悬浮物被去除，以免对后续膜蒸馏系统200的膜面造成损坏。加热罐130用于对含盐废水进行加热，优选地，加热罐130将含盐废水加热并保持的温度在40-80℃之间。压力平衡罐140用于调节进入膜蒸馏系统200的含盐废水的压力值，以保证膜蒸馏反应的正常进行。

请参阅图2，在本实施例中，压力平衡罐140包括罐体本体141、进口管142、出口管143、压力计144、压力调节件145、第一排气阀146、第二排气阀147、加热件148及温度计149，进口管142和出口管143可与罐体本体141连通，压力计144安装于罐体本体141内，压力调节件145与罐体本体141连通，以选择性地调节罐体本体141内的压力。进口管142与加热罐130连接，出口管143与膜蒸馏系统200连接。

在本实施例中，第一排气阀146与进口管142连接，以打开或关闭进口管142。第二排气阀147与出口管143连接，以打开或关闭出口管143。

在本实施例中，加热件148和温度计149均安装于罐体本体141内。加热件148用于对罐体本体141加热，温度计149用于测量容置于罐体本体141内的液体的温度。用户可以根据温度计149上的读数来决定是否继续将加热件148开启。

请参阅图3，压力调节件145包括第一通气管1451、第二通气管1452、第三通气管1453、第四通气管1454、第一导气阀1455、第二导气阀1456、第三导气阀1457、第四导气阀1458、加压泵1459及发热腔室1450。第一导气阀1455与第一通气管1451连接，以打开或关闭第一通气管1451。第二导气阀1456与第二通气管1452连接，以打开或关闭第二通气管1452。第三导气阀1457与第三通气管1453连接，以打开或关闭第三通气管1453。第四导气阀1458与第四通气管1454连接，以打开或关闭第四通气管1454。第一通气管1451与罐体本体141连通，第二通气管1452可与加压泵1459连通，第三通气管1453与发热腔室1450连通。第一通气管1451远离罐体本体141的一端、第二通气管1452远离加压泵1459的一端、第三通气管1453远离发热腔室1450的一端及第四通气管1454连通。

在本实施例中，为了使第一通气管1451、第二通气管1452、第三通气管1453及第四通气管1454之间的连接更加方便，压力调节件145还包括四通管。四通管的四个连接端分别与第一通气管1451、第二通气管1452、第三通气管1453及第四通气管1454连接。

可以理解，在第一导气阀1455处于打开状态时，第二导气阀1456、第三导气阀1457及第四导气阀1458可以打开或关闭试三者中的任意一个或多个。而在第一导气阀1455处于关闭状态时，优选地，第二导气阀1456、第三导气阀1457及第四导气阀1458也处于关闭状态。当然，并不仅限于此，在在第一导气阀1455处于关闭状态时，也可以打开第四导气阀1458和第二导气阀1456与第三导气阀1457两者中的任意一个或和第二导气阀1456与第三导气阀1457两者均打开。

请参阅图4，在本实施例中，发热腔室1450包括腔室本体14501、发热件14502及干燥滤网14503。第三通气管1453与腔室本体14501连通，发热件14502设置于腔室本体14501内。干燥滤网14503设置于腔室本体14501与第三通气管1453的连接处。

可以理解，发热件14502用于对腔室本体14501内的气体加热，干燥滤网14503用于将经过加热的气体进一步去水干燥。

在本实施例中，加热件148为电热丝。当然，并不仅限于此，在本发明的其他实施例中，加热件148也可以为其他结构，在此不再赘述。

本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶系统10的有益效果：预处理系统100可去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。膜蒸馏系统200可以对经过预处理步骤的含盐废水进行膜蒸馏反应。蒸发结晶系统300可以将浓缩废液导入蒸发结晶装置进行蒸发结晶，进而实现对含盐废水的分离处理。本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶系统10结构简单、使用方便。同时具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。第二实施例

本实施例提供了一种膜蒸馏蒸发结晶工艺，其步骤简单、易于操作。同时，其具有脱盐率高、回用水回收率高的特点。

本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶工艺用于对含盐废水进行盐分的分离。

本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶工艺包括：预处理步骤、膜蒸馏步骤及蒸发结晶步骤。

预处理步骤：去除含盐废水中的悬浮物，并调节含盐废水的温度。

优选地，预处理步骤包括：过滤步骤、加热步骤及压力调节步骤。膜蒸馏步骤包括将压力平衡罐140内的含盐废水导入膜蒸馏系统200。

过滤步骤：将容置于集水罐110内的含盐废水导入过滤罐120，并去除含盐废水中的悬浮物。

加热步骤：将经过过滤步骤的含盐废水导入加热罐130，并对含盐废水加热。

压力调节步骤：将加热后的含盐废水导入压力平衡罐140，并调节压力平衡罐140内的压力。

优选地，加热步骤包括将含盐废水加热至40-80℃。

优选地，压力调节步骤包括通过计量泵或离心泵将容置于加热罐130内的含盐废水导入至压力平衡罐。

膜蒸馏步骤：将经过预处理步骤的含盐废水导入膜蒸馏系统200的反应器内，并进行膜蒸馏反应，以将含盐废水转化为浓缩废液。

优选地，膜蒸馏步骤包括通过清水泵将经过水蒸汽冷凝后转化为的纯净水导出。

蒸发结晶步骤：将浓缩废液导入蒸发结晶系统300，并进行蒸发结晶。

本实施例提供的膜蒸馏蒸发结晶工艺的有益效果：预处理步骤可以去除含盐废水中的悬浮物，以防止对后续步骤中的设备造成损坏。预处理步骤还可以调节含盐废水的温度和进入膜蒸馏步骤的压力。膜蒸馏步骤可以将经过预处理步骤的含盐废水进行膜蒸馏反应，并将反应后的回用水导出。蒸发结晶步骤进行蒸发结晶，进而实现对含盐废水的分离处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。