专利名称：一种高度浓缩盐水的反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理回用或物料浓缩中的分离方法，具体涉及一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法和装置。
背景技术：
利用有机薄膜的离子选择透过性在上世纪的五十年代末和六十年代初期就被利用来制造成反渗透或纳滤膜的商品投放入市场，反渗透膜最初的应用包括海水和苦咸水的脱盐，由于工业领域对保护水源，减少能耗，控制污染以及从废水中回收有价值物质的需求日益增加，反渗透膜和纳滤膜的用途不断扩展，也进入了物料浓缩的领域，相对于传统蒸馏法，膜法分离浓缩技术更加节省能耗，同时也不会引起产品热分解和变质，因此被广泛认为最有效和经济的分离技术之一。反渗透膜是最精密的膜法液体分离技术，它能阻挡所有溶解性盐和分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，常用的反渗透膜复合膜脱盐率一般大于98%。纳滤膜与反渗透的差别在于纳滤膜对溶解性盐或溶质不是完美的阻挡层，早期称为低压反渗透或疏松反渗透，因其截留分子量在200 2000之间，膜孔径约为lnm，适宜分离大小约为Inm的溶解组份，故称为“纳滤”。纳滤膜能有效截留二价及高价离子和分子量高于200的有机小分子，纳滤膜因其膜的结构和孔径差异，其对溶质透过会因盐份或溶质的种类和浓度高低以及纳滤膜的种类而有较大差异。上述所提的脱盐率是指通过反渗透或纳滤膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，即进水中含盐量和出水含盐量之差除以进水含盐量的百分数，而此脱盐率和测试方法中采用的进水浓度，进水压力，回收率，pH，温度和测试时间有关。其中回收率是指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。目前商品化一般的反渗透膜的测试方法多采用2000ppm NaCl溶液在进水压力为15公斤，回收率为15%，pH7 8，25°C和20 30分钟的测试条件来报告其脱盐率，对离子去除率要求更高的海水淡化应用上海水淡化反渗透膜其测试方法则采用32000ppm NaCl溶液在进水压力为55公斤，回收率为8%，pH7 8，25°C和20 30分钟的测试条件来报告其脱盐率。而商品纳滤膜一般的测试方法多采用2000ppm硫酸镁溶液在进水压力为5公斤，回收率为15%，pH7 8，25°C和20 30分钟的测试条件来报告其脱盐率，此测试条件并不能正确反应纳滤膜能否适用於高盐份浓缩，所以在本应用中纳滤膜的脱盐率采用60000ppm氯化钠或氯化钙溶液在进水压力为20公斤，回收率为50%，pH7 8，25°C和20 30分钟的测试条件来报告其脱盐率
在采取反渗透膜或纳滤膜的分离过程中，要分离的料液会因膜对水中离子的选择分离性的不同将料液分离成两股液体，一为含离子量少的淡水(又称渗透液或清液)，另一股为离子富集的浓水(或称浓缩液或浓液)，而在膜两侧的离子浓度差所造成平衡时的水柱压力差即称为渗透压，要使分离不断进行，就必需在膜的进液侧不断加压使其压力高於渗透压，淡水才能透过膜而流出，这就是反渗透膜的操作原理，而在实际操作中，此渗透压也限制了其浓水中的离子浓度，如果膜的两侧的离子浓度为lmole/L时，其渗透压可以达到24.4Bar，而海水中的离子总浓度约为1.lmole/L，其渗透压即达约27Bar，如将海水中取出50%的饮用淡水，则其浓水侧渗透压即高达54Bar，此高渗透压造成高能耗并对膜阻件的抗压性也有很高的要求。所以一般采用反渗透膜时，其浓水的浓度极限多在2mole/L (lmole/L氯离子和lmole/L钠离子)也就是氯化钠浓度在6% (质量百分比)左右。随着水回用的需求日益加剧，对反渗透膜的浓缩要求也不断上升，有些废水回用中，反渗透膜的浓水因含盐量过高不能任意排放，而需要对其进行零排放的蒸发处理，而提高此浓水中的离子浓度会大大减少蒸发所需的热能而降低运行费用，因此需要一种技术将浓水中盐的含量从目前的6%再提高至10%以上，以降低蒸发的投资和运行费用。目前虽然电渗析是另外一种浓缩的方法，但其设备投资和运行成本也都比较高，所以针对此需求，本专利发明提出了一种利用反渗透和纳滤膜的组合系统使盐水浓缩可以提高到10%以上。目前的文献和专利检索都没有相关的内容，只有在专利CN1268390A中提到如何降低反渗透膜分离中的渗透压，但其装置和运行方式复杂，很难大规模的运行，也没有采用不同的膜来降低渗透压的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，提供了一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法和装置，所述组合分离方法的原理在于利用所述反渗透膜将溶液中的离子(如氯化钠、氯化钙等)浓缩至所述离子的极限浓度得到极限浓度溶液，所述极限浓度溶液中所述离子的浓度约为6%，再利用所述纳滤膜将所述极限浓度溶液继续浓缩至所述离子浓度为10%以上，本发明浓缩效率高，能耗低，成本低，且可根据需要任意增减反渗透膜和纳滤膜数量，可以针对不同离子进行浓缩包括氯化钠，氯化钙，硫酸钠，氯化镁或其它可以被反渗透和纳滤膜截留的离子或分子进行浓缩。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法，包括:用所述反渗透膜先将溶液中的离子浓缩至所述离子的极限浓度得到两股溶液，一股为浓水，另一股为淡水，然后再利用所述纳滤膜将所述浓水继续浓缩至所需离子浓度；所述反渗透膜为一般反渗透膜，脱盐率为99%以上，优选脱盐率为99.5%以上，更优选海水淡化专用膜脱盐率为99.6%以上，采用高脱盐率的反渗透膜的目的是获得低离子浓度的淡水(又称渗透液或清液)；所述纳滤膜脱盐率为10 % 50 %，优选脱盐率为20 % 40 %，更优选脱盐率为20 % 33 %，此脱盐率会随著浓缩过程中离子浓度上升而下降，所以适用的纳滤膜是按浓缩过程中的脱盐率和其所受的操作压力和膜通量来决定，脱盐率太低则达不到浓缩离子的目的，脱盐率太高造成渗透压太高使操作压力上升并膜通量减小。使用所述反渗透膜时，所述回收率为所述离子浓度达到极限浓度时的回收率，例如进液为2 %的含盐量时，回收率即为66 %，此时浓水的含盐量为6 %，如进液为3 %的含盐量时，回收率即只能为50%。使用所述纳滤膜时，所述回收率为50%，回收率低时所需要达到一定浓缩比例的膜面积会上升，增加设备投资费用，回收率高时，其浓缩浓度上升会造成渗透压上升而需要提高操作压力，造成运行的能耗上升。较佳的，所述反渗透膜操作压力为50 60kg。
较佳的，所述纳滤膜操作压力为20 40kg。在一较佳实施方式中，所述反渗透膜脱盐率为99%以上，所述反渗透膜操作压力为50 60kg ;所述纳滤膜脱盐率为10% 50%，所述纳滤膜操作压力为20 40kg ;所述反渗透膜的回收率为所述离子浓度达到极限浓度时的回收率，所述纳滤膜的回收率为50%。本发明中所述操作压力只要满足在所述回收率下，膜的产水通量在一般的适用通量如15至40公升每平米每小时即可。本发明还提供了一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置，包括:反渗透膜系统和纳滤膜系统；所述反渗透膜系统包括:反渗透膜、与反渗透膜集成的高压外壳、提供压力的进液泵和高压泵，保护膜被颗粒物污染或划伤的保安滤器，以及所需的管道，仪表和阀门；所述纳滤膜系统包括纳滤膜、与纳滤膜集成的高压外壳、提供压力的进液泵和高压泵、保护膜被颗粒物污染或划伤的保安滤器，以及所需的管道，仪表和阀门。在操作上将要浓缩的液体经由所述进液泵将液体送至所述保安滤器再进入所述高压泵，所述保安滤器内装孔径为5微米的滤芯以去除水中的颗粒物质，保护膜不被这些颗粒物所划伤，所述高压泵将进液加压后送入所述高压外壳进入所述膜元件进行分离，分离后的淡水由所述高压外壳的中心管排出而浓水则由所述高压外壳的侧方流出。在一较佳实施方式中，所述组合分离装置包括一个所述反渗透膜系统和两个所述纳滤膜系统(第一段纳滤膜系统和第二段纳滤膜系统)，溶液由所述反渗透膜系统进液，所得浓水依次经第一段纳滤膜系统、第二段纳滤膜系统浓缩。在另一较佳实施方式中，所述组合分离装置包括一个反渗透膜系统和三个纳滤膜系统(第一段纳滤膜系统、第二段纳滤膜系统和第三段纳滤膜系统)，溶液由所述反渗透膜系统进液，所得浓水依次经所述第一段纳滤膜系统、所述第二段纳滤膜系统、所述第三段纳滤月吴系统浓缩。
在另一较佳实施方式中，所述组合分离装置包括第一段反渗透膜系统、第二段反渗透膜系统、第一段纳滤膜系统和第二段纳滤膜系统，溶液由所述第一段纳滤膜系统进液，所得浓水经所述第二段纳滤膜系统浓缩；所述第一段纳滤膜系统所得淡水依次经所述第一段反渗透膜系统和所述第二段反渗透膜系统进行再次分离。在另一较佳实施方式中，所述组合装置包括一个反渗透膜系统、第一段纳滤膜系统、第二段纳滤膜系统和第三段纳滤膜系统，溶液由所述第二段纳滤膜系统和所述第三段纳滤膜系统之间进液，最终所得浓水经所述第三段纳滤膜系统流出，最终所得淡水经所述反渗透膜系统流出。本发明在实际运用中，可根据需要任意增减反渗透膜或纳滤膜数量。本发明中所述高离子浓度定义为超过一般反渗透膜可浓缩的极限，即约6%的离子浓度以上，所述低离子浓度定义为低于6%的离子浓度。本发明中所述反渗透膜脱盐率越高其淡水的水质越好，所述纳滤膜在脱盐率相同的条件下优选水通过量高的。本发明所述淡水又称渗透液或清液。本发明所述回收率的定义为:指膜系统中给水转化成为产水或透过液的百分率。本发明所述脱盐率的定义为:通过反渗透膜或纳滤膜从系统进水中除去总可溶性的杂质浓度的百分率，即进水中含盐量和出水含盐量之差除以进水含盐量的百分数。本发明所述海水淡化专用膜脱盐率测定条件为:32000ppm NaCl溶液在进水压力为55公斤，回收率为8%，pH7 8，25°C和反应时间为20 30分钟条件下所测得的脱盐率。本发明所述一般反渗透膜脱盐率测定条件为:2000ppm NaCl溶液在进水压力为15公斤，回收率为15%，pH7 8，25°C和反应时间为20 30分钟条件下所测得的脱盐率。本发明所述纳滤膜脱盐率测定条件为:60000ppm NaCl溶液在进水压力为20公斤，回收率为50%，pH7 8，25°C和反应时间为20 30分钟的条件下所测得的脱盐率。本发明所述操作压力的定义为施加在膜元件上的过滤压力，也可称为进水压力。本法明所述渗透膜和所述纳滤膜均可通过商业渠道购买或是自制的膜只要其脱盐率满足要求就可以用于此发明。本发明中所述膜通量为:以单位膜面积在单位时间内透过膜的流量，通常以每小时每平方米升表示；本发明中采用所述反渗透膜将溶液进行第一步的浓缩至其工业可行的极限后进入多段的所述纳滤膜浓缩至需要的离子浓度，而所述纳滤膜的淡水返回至前一段膜系统的进液，继续浓缩，最终系统的淡水由反渗透膜过滤后获得低离子浓度的回用水。本发明中对溶液浓缩的程度可以由所述纳滤膜的脱盐率和其串联的段数来加以实现。本发明中针对不同溶液的离子浓度，可以由改变其进液的位置来实现其浓缩的目的。本发明中对回收水中的离子浓度要求继续降低时可采用两级或多级反渗透进行纯化。本发明中对回收水中的离子浓度要没有要求时，也可仅采用多段纳滤膜进行浓缩，而不需采用反渗透膜。本发明中，百分比)均为质量百分比。本发明中所述纳滤膜因其脱盐率较低，当选择适当脱盐率的纳滤膜时，因其淡水的离子浓度较高，使膜的两侧的离子浓度差远低于反渗透膜运行时的离子浓度差，而使其渗透压大大下降，使浓缩分离仍能在合理的操作压力下实现，由于选择较低脱盐率的纳滤膜进行浓缩时，每一次纳滤膜浓缩后，其浓度若达不到需要的最终浓度，则可将浓水再进入下一段纳滤膜浓缩系统，并采用不同的脱盐率的纳滤膜和不同操作压力去克服不同离子浓度产生的渗透压，最终实现将离子浓度提高至10%以上，而纳滤膜的淡水因其脱盐率低而含有部分的离子则回流至反渗透膜之前再继续浓缩。本发明的优点是:本发明采用反渗透膜和纳滤膜的组合使离子浓度能浓缩至10%以上超过一般膜法浓缩的6%的极限，由于此浓缩过程只是利用膜对离子的选择分离性而不需像一般蒸发浓缩时需将水转换为水蒸汽再进行分离，因此可以大量节约浓缩时的能耗，此膜法浓缩时的能耗可利用类似於海水淡化中采用的能量回收装置而将其能耗再降低30%以上。采用膜法分离另一个好处即是可以常温下进 行分离，因此可以用於一些热敏性物质的浓缩，如牛奶，果汁，咖啡和茶饮的浓缩而不影响其气味和成分。由於此发明采用的反渗透膜和纳滤膜系统已是商品化而且广范应用的成熟设备，设备投资和运行的稳定性和操作便易性都优于其它技术，如电渗析和蒸发浓缩等技术。
图1为实施例1的流程图。图2为实施例2的流程图。图3为实施例3的流程图。图4为实施例4的流程图。图5为实施例5的流程图。
具体实施例方式以下实施例中:所述反渗透膜系统组成为:反渗透膜、与反渗透膜集成的高压外壳、提供压力的进液泵和高压泵，保护膜被颗粒物污染或划伤的保安滤器，以及所需的管道，仪表和阀门。所述纳滤膜系统组成为:纳滤膜、与纳滤膜集成的高压外壳、提供压力的进液泵和高压泵、保护膜被颗粒物污染或划伤的保安滤器，以及所需的管道，仪表和阀门。所述海水淡化专用膜脱盐率测定条件为:32000ppmNaCl溶液在进水压力为55公斤，回收率为8%，pH8.0，25°C和反应时间为30分钟条件下所测得的脱盐率。所述一般反渗透膜脱盐率测定条件为:2000ppm NaCl溶液在进水压力为15公斤，回收率为15%，pH8.0，25°C和反应时间为30分钟条件下所测得的脱盐率。
所述纳滤膜脱盐率测定条件为:60000ppm NaCl溶液在进水压力为20公斤，回收率为50%，pH8.0，25°C和反应时间为30分钟的条件下所测得的脱盐率。所述离子浓度的测定采用瑞士万通的883离子色谱仪进行离子分析，反渗透淡水直接取样送入仪器分析，高浓度液体即浓水经过稀释1000倍后用相同方法测试。实施例1:氯化钠废水的分离:图1为本实施例的流程图:本实施例中所述反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置由反渗透膜系统(RO)、第一段纳滤膜系统(NFl)和第二段纳滤膜系统(NF2)组成；所述反渗透膜为海水淡化专用膜，所述反渗透膜脱盐率为99.7 %，所述第一段纳滤膜脱盐率为33%，所述第二段纳滤膜脱盐率为25%。具体运行条件:所述反渗透膜系统中过滤操作压力为55Kg ;所述第一段纳滤膜系统中过滤操作压力30Kg ;所述第二段纳滤膜系统中过滤操作压力为35Kg ;氯化钠废水溶液pH为8.0，系统反应温度为25 °C。将浓度为2% (质量百分比)的氯化钠废水先送入反渗透膜系统(RO)，浓缩至极限浓度约6% (质量百分比)；再将6% (质量百分比)的氯化钠废水送入第一段纳滤膜系统(NFl)，在50% (质量百分比)的回收率下，将6% (质量百分比)的氯化钠废水浓缩至8% (质量百分比)的浓度，再将8% (质量百分比)的氯化钠废水送入第二段纳滤膜系统(NF2)，在50% (质量百分比)的回收率下，将8% (质量百分比)的氯化钠废水浓缩至10%(质量百分比)的浓度。所述NFl中的淡水可回流至RO中继续浓缩，所述NF2中的淡水可回流至NFl中继续浓缩，所述反渗透系统的淡水离子浓度为200 300ppm，符合回用洗涤的要求。在实施例中的氯化钠离子浓度的测定采用瑞士万通的883离子色谱仪进行钠离子分析，反渗透清液直接取样送入仪器分析，高浓度液体经过稀释1000倍后用相同方法测试。实施例2:氯化钙废水的分离:如图2:本实施例中所述反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置由反渗透膜系统(RO)、第一段纳滤膜系统(NFl)、第二段纳滤膜系统(NF2)和第三段纳滤膜系统(NF3)组成；所述反渗透膜为一般反渗透膜，其脱盐率为99.5 %，所述第一段纳滤膜脱盐率为35 %，所述第二段纳滤膜脱盐率为25%，所述第三段纳滤膜脱盐率为20%。具体反应条件:所述反渗透膜系统中操作的过滤压力为50Kg,回收率为66% ;所述第一段纳滤膜系统中过滤压力为20Kg，回收率为50% ;所述第二段纳滤膜系统中过滤压力为25Kg，回收率为50%;所述第三段纳滤膜系统中过滤压力为30Kg，回收率为50%;氯化钙废水溶液PH为8.0，系统反应温度为25°C。废水中氯化钙的浓度为2%，所述反渗透膜系统先将废水中氯化钙浓度浓缩至极限浓度浓度6%，浓水再依次由第一段、第二段和第三段纳滤膜系统浓缩至12%，每段纳滤膜增加2 %的浓度，所述NFl中的淡水可回流至RO中继续浓缩，所述NF2中的淡水可回流至NFl中继续浓缩，所述NF3中的淡水可回流至NF2中继续浓缩；所述反渗透膜系统的淡水离子浓度小于200ppm，在实施例中的氯化钙离子浓度的测定采用瑞士万通的883离子色谱仪进行钙离子分析，反渗透清液直接取样送入仪器分析，高浓度液体经过稀释1000倍后用相同方法测试。本实施例中由于普通反渗透膜即有很高的氯化钙截留率，因此所述反渗透膜系统可采用一般反渗透膜作为第一步的浓缩。过此案例可以说明只要选择合适的纳滤膜和增加纳滤膜的段数即可将高浓度盐水逐渐的浓缩。实施例3:6%含盐量(氯化钠)的浓海水的分离浓缩图3为本实施例的流程图，本实施例中所述反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置由第一段反渗透膜系统(ROl)、第二段反渗透膜系统(R02)、第一段纳滤膜系统(NFl)和第二段纳滤膜系统(NF2)组成；所述ROl中使用海水淡化反渗透膜，其脱盐率为99.7%，所述R02中使用一般反渗透膜，其脱盐率为99.5 %，所述NFl中使用的纳滤膜，脱盐率为33%，所述NF2中使用的纳滤膜，脱盐率为25%。具体反应条件:所述第一段反渗透膜系统中操作压力为60公斤，回收率为50% ；所述第二段反渗透膜系统中操作压力为20kg，回收率为85% ;所述第一段纳滤膜系统中操作压力为40Kg，回收率为50% ;所述第二段纳滤膜系统中操作压力为30Kg，回收率为50% ;所述海水pH为8.0，系统反应温度为25°C。6%的海水由NFl进液，浓水直接进入第二段钠滤膜系统进行浓缩，而第一段钠滤膜系统的淡水则回至第一段反渗透膜系统之前，第一段反渗透膜系统采用海水淡化用的反渗透膜，第一段反渗透膜系统的淡水因离子浓度过高而进入第二段反渗透膜系统，此时因离子浓度已较第一段反渗透膜系统中的离子浓度偏低，可采用一般反渗透膜即可，经过第二段反渗透膜系统分离后的淡水离子浓度低于30ppm，满足回用的要求。浓水经两段纳滤膜系统，每段分别浓缩2%后可以达到10%以上的离子浓度。本实施例说明，经过调整进水的位置，反渗透膜和纳滤膜可以实现高离子浓度的浓缩，并且通过增加二级反渗透系统可使回收的淡水离子浓度接近纯水的要求。
实施例4:10%含盐量(氯化钠)的盐水分离浓缩
图4为本实施例流程图:本实施例中所述反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置由反渗透膜系统(RO)、第一段纳滤膜系统(NFl)、第二段纳滤膜系统(NF2)和第三段纳滤膜系统(NF3)组成；所述RO中使用的海水淡化反渗透膜，其脱盐率为99.7%，所述NFl中使用的纳滤膜，脱盐率为33%，所述NF2中使用的纳滤膜，脱盐率为25%，所述NF3中使用的纳滤膜，其脱盐率为20%。具体反应条件:所述第一段反渗透膜系统中操作压力为60Kg,回收率为50% ;所述第一段纳滤膜系统中操作压力为40Kg，回收率为50% ;所述第二段纳滤膜系统中操作压力为35Kg，回收率为50%;所述第三段纳滤膜系统中操作压力为30Kg，回收率为50%;所述盐水pH为8.0,系统反应温度为25°C。由于盐份比较高，10%含盐量的盐水的进液改在第二段纳滤膜系统和第三段纳滤膜系统之间，通过第三段纳滤膜系统将10%的盐水浓缩至离子含量为12%的浓水，而第三段纳滤膜系统的淡水回至第二段纳滤膜系统之前，而第二段纳滤膜系统的淡水再回到第一段纳滤膜系统之前，而第一段纳滤膜系统的淡水再回至反渗透膜系统之前，此时从反渗透膜系统的淡水可以获得离 子浓度小于200ppm，一般在160ppm的淡水回用，本实施例说明，本发明的反渗透膜和纳滤膜组合分离方法和装置可以通过调整进水位置对不同离子浓度的进水进行浓缩并回用低离子浓度的水。实施例5:10%含盐量(氯化钠)的盐水分离浓缩图5为本实施例流程图:本实施例中所述反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置由第一段反渗透膜系统(ROl)、第二段反渗透膜系统(R02)、第一段纳滤膜系统(NFl)、第二段纳滤膜系统(NF2)、第三段纳滤膜系统(NF3)、第四段纳滤膜系统(NF4)和第五段纳滤膜系统(NF5)组成；所述ROl和R02使用的海水淡化反渗透膜，脱盐率为99.7 %，所述NF I中使用的纳滤膜，脱盐率为33%，所述NF2中使用的纳滤膜，脱盐率为25%，所述NF3中使用的纳滤膜，脱盐率为20 %，所述NF4中使用的纳滤膜，脱盐率为33 %，所述NF5中使用的纳滤膜，脱盐率为20%。具体操作条件:所述ROl中操作压力为50Kg，回收率为50%;所述R02中操作压力为55Kg，回收率为50%;所述NFl中操作压力为30Kg，回收率为50%;所述NF2操作压力为30Kg，回收率为50% ;所述NF3中操作压力为35Kg，回收率为50% ;所述NF4中操作压力为40Kg，回收率为50% ;所述NF5中操作压力为40Kg，回收率为50% ;所述盐水pH为8.0，系统反应温度为25°C。10%含盐量的盐水的进液放在第二段纳滤膜系统和第三段纳滤膜系统之间，经过第三段纳滤膜系统将其浓缩至12%，再进入第四段纳滤膜系统将其浓缩至15%，再进入第五段纳滤膜系统浓缩至18%，而每段纳滤膜系统的淡水则回至上两段的入口继续浓缩，SPNF5的淡水回至NF3之前，NF4的淡水回至NF2之前，NF3的淡水回至NFl之前，NF2的淡水回至R02之前，NFl的淡水回至ROl之前，ROl和R02的淡水的离子浓度在200ppm，可以直接回用。
权利要求
1.一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法，包括:用所述反渗透膜先将溶液中的离子浓缩至所述离子的极限浓度得到两股溶液，一股为浓水，另一股为淡水，然后再利用所述纳滤膜将所述浓水继续浓缩至所需离子浓度；或先用所述纳滤膜浓缩所述溶液，得到的淡水返回至前一段膜系统的进液继续浓缩，得到的浓水进入下一段膜系统继续浓缩至所需离子浓度，所述淡水由反渗透膜过滤后流出。
2.根据权利要求1所述的组合分离方法，其特征在于:所述反渗透膜脱盐率为99%以上。
3.根据权利要求1所述的组合分离方法，其特征在于:所述纳滤膜脱盐率为10% 50%。
4.根据权利要求2所述的组合分离方法，其特征在于:所述反渗透膜的操作压力为50 60kgo
5.根据权利 要求3所述的组合分离方法，其特征在于:所述纳滤膜的操作压力为20 40Kg。
6.根据权利要求1 5之一所述的组合分离方法，其特征在于:所述反渗透膜的回收率为所述离子浓度达到极限浓度时的回收率。
7.根据权利要求1 5之一所述的组合分离方法，其特征在于:所述纳滤膜的回收率为 50%。
8.根据权利要求6所述的组合分离方法，其特征在于:所述纳滤膜的回收率为50%。
9.一种利用权利要求1所述的组合分离方法的反渗透膜和纳滤膜的组合分离装置，包括:反渗透膜系统和纳滤膜系统；所述反渗透膜系统包括:所述反渗透膜和使用所述反渗透膜进行渗透时必不可少的组件；所述纳滤膜系统包括:所述纳滤膜和使用所述纳滤膜进行渗透时必不可少的组件。
全文摘要
本发明公开了一种反渗透膜和纳滤膜的组合分离方法和装置，所述组合分离方法利用所述反渗透膜将溶液中的离子浓缩至所述离子的极限浓度得到极限浓度溶液，所述极限浓度溶液中所述离子的浓度约为6％，再利用所述纳滤膜将所述极限浓度溶液继续浓缩至所述离子浓度为10％以上，本发明浓缩效率高，能耗低，成本低，且可根据需要任意增减反渗透膜和纳滤膜数量，可以针对不同离子进行浓缩包括氯化钠，氯化钙，硫酸钠，氯化镁或其它可以被反渗透和纳滤膜截留的离子或分子进行浓缩。
文档编号C02F1/44GK103193294SQ20121000242
公开日2013年7月10日 申请日期2012年1月5日 优先权日2012年1月5日
发明者傅立德, 陈伟 申请人:凯膜过滤技术(上海)有限公司