一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法和含聚污水处理装置与流程

本发明涉及环保技术领域，具体地，涉及一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法和含聚污水处理装置。

背景技术：

随着世界经济的发展，对石油的需求量也在不断的上升，而油田的资源十分有限，可供勘探的资源越来越少，因此，如何提高石油的采收率，成为了各国都十分关注的问题。在各种提高采收率的方法中，聚合物驱油是目前潜力最大的方法，其原理是在注入水水中加入一定量相对分子质量较高的聚合物，目前所使用的高分子聚合物主要是聚丙烯酰胺。在油田的生产过程中，部分含有较高浓度的聚丙烯酰胺采出水外排，对当地的环境造成了潜在的危害。虽然聚丙烯酰胺本身无毒，但是它的单体丙烯酰胺却是一种有毒的化学物质，如果长期与皮肤接触会引起皮炎，眼睛发炎，会引起头痛、头昏，吸入微量的丙烯酰胺会引起肺部的严重伤害，甚至会导致死亡。而残留在环境当中的聚丙烯酰胺会缓慢的发生降解，包括化学降解，物理降解和生物降解，从而释放出有毒的丙烯酰胺单体，因此产生的含聚污水如果不能合理处理与利用，必将带来严重的后果。传统处理含聚污水的方法主要有物理法、化学法和生物法。物理法主要包括气浮法、超声波以及机械搅拌法等，基于方法的局限性，无法从根本上处理污水，减少对环境的危害。而化学法处理容易对环境造成危害，生物法处理又存在不可控的操作因素。因此，需要进行改进与创新。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法和含聚污水处理装置，解决了现有的方法和处理装置在处理含聚污水时，无法有效去除水中聚丙烯酰胺，水通量较低等聚合污染物的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法，所述方法包括：利用含聚污水处理装置处理含聚污水，所述含聚污水处理装置包括：膜池，所述膜池内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜，以将所述膜池内部自左向右分割为第一汲取液腔、原料液腔和第二汲取液腔；

含聚污水沿第二方向流经原料液腔，汲取液分别沿第一方向流经第一汲取液腔和第二汲取液腔，使得含聚污水中的水分通过正渗透原理透过超滤膜进入到第一汲取液腔和第二汲取液腔中，完成含聚污水中水和聚合物的分离；其中，第一方向和第二方向相反。

优选地，汲取液为大分子汲取液。

本发明还提供了一种含聚污水处理装置，所述含聚污水处理装置包括膜池，所述膜池内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜，以将所述膜池内部自左向右分割为第一汲取液腔、原料液腔和第二汲取液腔。

优选地，所述含聚污水处理装置还包括第一汲取液箱，所述第一汲取液箱通过第一进液管与所述第一汲取液腔的下部相连通，所述第一汲取腔的上部通过第一出液管与所述第一汲取箱相连通，使得第一汲取液箱内的汲取液能够沿第一方向通过所述第一汲取液腔。

优选地，所述第一出液管上设置有第一流量计，所述第一进液管上设置有第一驱动泵。

优选地，所述含聚污水处理装置还包括第二汲取液箱，所述第二汲取液箱通过第二进液管与所述第二汲取液腔的下部相连通，所述第二汲取腔的上部通过第二出液管与所述第二汲取箱相连通，使得第二汲取液箱内的汲取液能够沿第一方向通过所述第二汲取液腔。

优选地，所述第二出液管上设置有第二流量计，所述第二进液管上设置有第二驱动泵。

优选地，所述含聚污水处理装置还包括原料液箱，所述原料液箱通过第三进液管与所述原料液腔的上部相连通，所述原料液腔的下部通过第三出液管与所述原料液箱相连通。

优选地，所述第三出液管上设置有第三流量计，所述第三进液管上设置有第三驱动泵。

根据上述技术方案，本发明提供了一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法和含聚污水处理装置，所述方法包括：利用含聚污水处理装置处理含聚污水，所述含聚污水处理装置包括：膜池，所述膜池内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜，以将所述膜池内部自左向右分割为第一汲取液腔、原料液腔和第二汲取液腔；含聚污水沿第二方向流经原料液腔，汲取液分别沿第一方向流经第一汲取液腔和第二汲取液腔，使得含聚污水中的水分通过正渗透原理透过超滤膜进入到第一汲取液腔和第二汲取液腔中，完成含聚污水中水和聚合物的分离；其中，第一方向和第二方向相反。这里的待处理的含聚污水会流经原料液腔，而汲取液分别流经第一汲取液腔和第二汲取液腔，这里的含聚污水的渗透压低于汲取液的渗透压，含聚污水中的水分通过正渗透作用进入到汲取液中，从而实现含聚污水中水分和聚合物的分离，本发明提供的含聚污水处理装置，对传统的正渗透装置进行改造，是一种双重的正渗透装置，极大的提高了水通量，在相同的时间内，不仅提高了效率，而且很好的处理了聚丙烯酰胺。通过对汲取液中进行总氮的检测，发现透过膜进入汲取液的聚丙烯酰胺微乎其微，很好的实现了对聚丙烯酰胺的处理，适合广泛推广和应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的含聚污水处理装置的结构图；

图2是本发明提供的含聚污水处理装置中膜池的剖视图。

附图标记说明

1-膜池101-第一汲取液腔

102-原料液腔103-第二汲取液腔

2-第一汲取液箱201-第一进液管

202-第一出液管203-第一驱动泵

204-第一流量计3-第二汲取液箱

301-第二出液管302-第二进液管

303-第二流量计304-第二驱动泵

4-原料液箱401-第三出液管

402-第三进液管403-第三驱动泵

404-第三流量计5-超滤膜

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，“自左向右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。本发明中第一方向是指汲取液分别流经第一汲取液腔和第二汲取液腔的方向，例如自下而上(图1中a箭头和b箭头的方向都为第一方向)，图1中c箭头方向是指原料液自上而下流经原料液腔(指第二方向)。这里的第一方向和第二方向是互为相反的方向。

本发明提供了一种基于正渗透原理处理含聚污水的方法，所述方法包括：利用含聚污水处理装置处理含聚污水，所述含聚污水处理装置包括：膜池1，所述膜池1内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜5，以将所述膜池1内部自左向右分割为第一汲取液腔101、原料液腔102和第二汲取液腔103；含聚污水沿第二方向流经原料液腔102，汲取液分别沿第一方向流经第一汲取液腔101和第二汲取液腔103，使得含聚污水中的水分通过正渗透原理透过超滤膜5进入到第一汲取液腔101和第二汲取液腔103中，完成含聚污水中水和聚合物的分离；其中，第一方向和第二方向相反。这里的待处理的含聚污水会流经原料液腔102，而汲取液分别流经第一汲取液腔101和第二汲取液腔103，这里的含聚污水的渗透压低于汲取液的渗透压，含聚污水中的水分通过正渗透作用进入到汲取液中，从而实现含聚污水中水分和聚合物的分离，本发明提供的含聚污水处理装置，对传统的正渗透装置进行改造，是一种双重的正渗透装置，极大的提高了水通量，在相同的时间内，不仅提高了效率，而且很好的处理了聚丙烯酰胺。通过对汲取液中进行总氮的检测，发现透过膜进入汲取液的聚丙烯酰胺微乎其微，很好的实现了对聚丙烯酰胺的处理，适合广泛推广和应用。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了提高含聚污水的处理效果，这里的汲取液采用大分子汲取液。

如图1和图2所示，本发明还提供了一种含聚污水处理装置，所述含聚污水处理装置包括膜池1，所述膜池1内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜5，以将所述膜池1内部自左向右分割为第一汲取液腔101、原料液腔102和第二汲取液腔103，使得流经所述原料液腔102的原料液中的水能够通过正渗透作用进入所述第一汲取液腔101内和所述第二汲取液腔103内。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得流经第一汲取液腔101的汲取液能够循环利用，增加水处理效率，所述含聚污水处理装置还包括第一汲取液箱2，所述第一汲取液箱2通过第一进液管201与所述第一汲取液腔101的下部相连通，所述第一汲取腔101的上部通过第一出液管202与所述第一汲取箱2相连通，使得第一汲取液箱2内的汲取液能够沿第一方向通过所述第一汲取液腔101。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的驱动流经第一汲取液腔101的汲取液，同时控制汲取液的流量，所述第一出液管202上设置有第一流量计204，所述第一进液管201上设置有第一驱动泵203。这里的第一驱动泵203和第一流量计204为本领域常规使用的流量计和驱动泵，安装方式按照本领域常规的安装方式进行，例如，驱动泵采用齿轮泵。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得流经第二汲取液腔103的汲取液能够循环利用，增加水处理效率，所述含聚污水处理装置还包括第二汲取液箱3，所述第二汲取液箱3通过第二进液管302与所述第二汲取液腔103的下部相连通，所述第二汲取腔103的上部通过第二出液管301与所述第二汲取箱3相连通，使得第二汲取液箱3内的汲取液能够沿第一方向通过所述第二汲取液腔103。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的驱动流经第二汲取液腔103的汲取液，同时控制汲取液的流量，所述第二出液管301上设置有第二流量计303，所述第二进液管302上设置有第二驱动泵304。这里的第二驱动泵304和第二流量计303为本领域常规使用的流量计和驱动泵，安装方式按照本领域常规的安装方式进行，例如，驱动泵采用齿轮泵。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得带处理污水能够循环流经原料液腔102，所述含聚污水处理装置还包括原料液箱4，所述原料液箱4通过第三进液管402与所述原料液腔102的上部相连通，所述原料液腔102的下部通过第三出液管401与所述原料液箱4相连通。

在本发明的一种优选的实施方式中，为了更好的驱动流经原料液腔102的待处理污水，同时控制处理污水的流量，所述第三出液管401上设置有第三流量计404，所述第三进液管402上设置有第三驱动泵403。这里的第三驱动泵403和第三流量计404为本领域常规使用的流量计和驱动泵，安装方式按照本领域常规的安装方式进行，例如，驱动泵采用齿轮泵。

以下为本发明的一种具体的实施方式，本发明提供了一种含聚污水处理装置，所述含聚污水处理装置包括膜池1，所述膜池1内固定有两个都沿竖直方向设置的超滤膜5，以将所述膜池1内部自左向右分割为第一汲取液腔101、原料液腔102和第二汲取液腔103，所述含聚污水处理装置还包括第一汲取液箱2，所述第一汲取液箱2通过第一进液管201与所述第一汲取液腔101的下部相连通，所述第一汲取腔101的上部通过第一出液管202与所述第一汲取箱2相连通，所述第一出液管202上设置有第一流量计204，所述第一进液管201上设置有第一驱动泵203，所述含聚污水处理装置还包括第二汲取液箱3，所述第二汲取液箱3通过第二进液管302与所述第二汲取液腔103的下部相连通，所述第二汲取腔103的上部通过第二出液管301与所述第二汲取箱3相连通，所述第二出液管301上设置有第二流量计303，所述第二进液管302上设置有第二驱动泵304，所述含聚污水处理装置还包括原料液箱4，所述原料液箱4通过第三进液管402与所述原料液腔102的上部相连通，所述原料液腔102的下部通过第三出液管401与所述原料液箱4相连通，所述第三出液管401上设置有第三流量计404，所述第三进液管402上设置有第三驱动泵403。在处理含聚污水时，将含聚污水加入原料液箱4中，开启第三驱动泵403使得含聚污水循环流经原料液腔102，同时，将大分子汲取液分别加入第一汲取箱2和第二汲取液箱3中，开启第一驱动泵204和第二驱动泵304，使得大分子汲取液分别沿第一方向流经第一汲取液腔101和第二汲取液腔103，此时，含聚污水中的水分通过正渗透原理透过超滤膜5进入到第一汲取液腔101和第二汲取液腔103中，完成含聚污水中水和聚合物的分离。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。