具有正渗透装置的废水净化系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种具有正渗透装置的废水净化系统。
【背景技术】
[0002]为获得饮用水而使用的一种常用方法是反渗透(RO)工艺，从而由海水或废水生产饮用水。然而，RO需要介于600psi与100psi之间的压力且这种压力仅能够通过大型耗能泵系统获得。较低的RO压力能够被用以节省能源成本但却是以较低的回收率为代价。
[0003]正渗透(FO)工艺已经被开发用于无盐饮料。然而，这种FO扩散的渗透势或者这种产品通常不适于饮用或人类补充水分。然而，FO在无需外界施加能量来驱动其过程方面确有优势，这是因为能量来源于渗透力。然而，FO自身无法从含盐水源(例如，废水、海水)获得饮用水。因此，在无需大量能量输入的条件下，无论FO还是RO都不能单独实现由废水或海水生产饮用水的期望标准。
[0004]此外，传统的由海水或市政废水生产饮用水的净化系统通过单一的正渗透-反渗透路径获得饮用水，由此导致废水的净化效率低下的问题。
[0005]综上，现有的废水或海水净化工艺存在高能量消耗和低净化效率的问题。
【实用新型内容】
[0006]针对现有技术的相关技术问题，本实用新型的目的在于提供一种具有正渗透装置的废水净化系统，以降低废水净化过程中的能耗和提高废水净化效率。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供一种具有正渗透装置的废水净化系统，包括:第一循环回路；所述第一循环回路，包括:正渗透装置，其废水入口流体连通于废水源?’反渗透装置，其驱动液出口流体连通于所述正渗透装置的驱动液入口 ；正渗透压缩机，其第一驱动液入口流体连通于所述正渗透装置的驱动液出口，其第一驱动液出口流体连通于所述反渗透装置的驱动液入口。
[0008]优选地，正渗透压缩机包括:正渗透膜系统，其废水入口流体连通于所述废水源，其驱动液入口流体连通于所述反渗透装置的驱动液出口 ；压力交换器，其第一驱动液入口流体连通于所述正渗透装置的驱动液出口，其第一驱动液出口流体连通于所述反渗透装置的驱动液入口，其第二驱动液入口流体连通于所述正渗透膜系统的驱动液出口，其第二驱动液出口流体连通于所述其第一驱动液入口。
[0009]优选地，压力变换器为隔膜式设备。
[0010]优选地，驱动液包括重量百分比值至少为1:1的氨和二氧化碳。
[0011]优选地，废水源为经过沉淀、分离、过滤的废水或海水。
[0012]相比于现有技术，本实用新型的优势在于:
[0013]1.本实用新型采用正渗透压缩机为反渗透装置提供用于进行反渗透的压力，无需大型耗能泵系统的参与使用，大幅度地降低了废水净化过程中的能耗。
[0014]2.本实用新型中正渗透压缩机通过从废水中吸收水分而获得压力，而后在压力交换器中释放了压力的稀释的驱动液又经过压力交换器加压后在反渗透装置中被浓缩而产生饮用水，这与另一条废水通过正渗透装置-反渗透装置而被净化的路径形成并行的两条净化废水的路径，从而成倍地增加了净化废水的速率。
[0015]3.本实用新型将正渗透压缩机中驱动液的循环回路接入到反渗透装置中，通过反渗透装置来浓缩被稀释的驱动液以供其不断地循环吸水，无需使用额外的浓缩装置，从而从另一方面降低了能耗并简化了结构。
[0016]本领域技术人员在阅读说明书、附图以及权利要求之后，上述内容以及其他方面、特征和优势将变得显而易见。
【附图说明】
[0017]在附图中，相同参考字符在视图中通常指代相同部件。同时，附图未必按比例绘制，相反，通常将重点放在示出本实用新型的原则上且不认作对本实用新型的限制。出于清楚的目的，并未对每张图中的每个部件都进行了标记。在以下描述中，本实用新型的各个实施例参照附图进行描述，其中:
[0018]图1是采用根据本实用新型的一个示例性实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0019]以下参见附图描述本实用新型的【具体实施方式】。
[0020]参见图1示出的示例，本实用新型的具有正渗透装置的废水净化系统，包括:第一循环回路10 ;所述第一循环回路10，包括:正渗透装置20、反渗透装置30、正渗透压缩机50。正渗透装置20的废水入口流体连通于废水源40，具体地，废水源40中的废水分两路分别注入正渗透装置20和正渗透压缩机50的正渗透膜系统52，以使废水分两路进行净化，提高净化效率。
[0021 ] 进一步，反渗透装置30的驱动液出口流体连通于正渗透装置20的驱动液入口，也就是，反渗透装置30为正渗透装置20提供浓缩的驱动液以不断地提取废水的水分。
[0022]进一步，正渗透压缩机50的第一驱动液入口 511流体连通于正渗透装置20的驱动液出口，其第一驱动液出口 512流体连通于所述反渗透装置30的驱动液入口。由此，正渗透压缩机50与正渗透装置20和反渗透装置30之间依次流体连通构成第一循环回路10。正渗透压缩机50在稀释的驱动液流入反渗透装置30之前为驱动液加压，以达到实现反渗透的压力，从而在反渗透装置30中顺利提取饮用水，避免使用大型耗能泵系统，以降低能耗。
[0023]在图1示出的示例中，优选地，正渗透压缩机50包括:正渗透膜系统52，其废水入口流体连通于所述废水源40，其驱动液入口流体连通于所述反渗透装置30的驱动液出口 ；压力交换器51，其第一驱动液入口 511流体连通于所述正渗透装置20的驱动液出口，其第一驱动液出口 512流体连通于所述反渗透装置30的驱动液入口，其第二驱动液入口 513流体连通于所述正渗透膜系统52的驱动液出口，其第二驱动液出口 514流体连通于所述其第一驱动液入口 511。即，在进入反渗透装置30之前，两路稀释的驱动液在压力交换器51中合流并被加压，随后在反渗透装置30中浓缩，浓缩后的驱动液在离开反渗透装置30后被分为两路分别提供至正渗透装置20的驱动液侧和正渗透膜系统52的驱动液侧，以源源不断地从废水中吸水。因此，无需使用额外的浓缩装置即可对正渗透压缩机50中的驱动液进行再浓缩，从而从另一方面降低了能耗并简化了结构。
[0024]在本实用新型的实施例中，废水在正渗透装置20和正渗透膜系统52中被渗透吸水形成浓缩的废液排出系统外，优选地，两路浓缩废液进行合并处理，以节省程序和设备。
[0025]在图1示出的示例中，优选地，压力变换器51为隔膜式设备。在其它实施例中，压力变换器能够为等压能量回收装置，诸如可从圣莱安德罗的CA能量回收有限公司获得的装置。特定类型的压力变换器及其对应的操作特性将被选择成适于特定应用(例如，容积、材料兼容性等)。
[0026]在图1示出的示例中，优选地，驱动液包括重量百分比至少为1:1的氨和二氧化碳。然而，可想到其它驱动液并被认为在本实用新型的保护范围内。
[0027]在图1示出的示例中，优选地，废水源40为经过沉淀、分离、过滤的废水或海水，例如，经过消化池的沉淀、重力分离系统的分离、再超滤系统的过滤。
[0028]根据本实施例中的废水净化系统，其工作流程为:废水源40中的废水两路分别流入正渗透装置20的废水侧和正渗透压缩机50的正渗透膜系统52的废水侧，在上述的两个废水侧被正渗透膜渗透抽取水分后形成浓缩的废液从排出口排出；驱动液在正渗透装置20的驱动液侧和正渗透压缩机50的正渗透膜系统52的驱动液侧分别透过正渗透膜吸取水分后形成稀释的驱动液，其中正渗透膜系统52的驱动液侧的驱动液在稀释的过程中其体积不断增大，而容纳该驱动液的容积一定，由此稀释的驱动液被加压。被加压后的驱动液在压力交换器51将其自身的压力释放转移给从正渗透装置20流出的稀释的驱动液和从压力交换器51的第二驱动液出口流出的释放压力后的稀释的驱动液，所述获得压力的稀释的驱动液由于压力的作用在反渗透装置30中顺利被渗透出饮用水而形成浓缩的驱动液，所述浓缩的驱动液进入下一个正渗透、稀释和加压的循环，如此往复。
[0029]以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种具有正渗透装置的废水净化系统，其特征在于，包括:第一循环回路(10); 所述第一循环回路(10)，包括: 正渗透装置(20)，其废水入口流体连通于废水源(40); 反渗透装置(30)，其驱动液出口流体连通于所述正渗透装置(20)的驱动液入口 ； 正渗透压缩机(50)，其第一驱动液入口(511)流体连通于所述正渗透装置(20)的驱动液出口，其第一驱动液出口(512)流体连通于所述反渗透装置(30)的驱动液入口。
2.根据权利要求1所述的具有正渗透装置的废水净化系统，其特征在于，所述正渗透压缩机(50)包括: 正渗透膜系统(52)，其废水入口流体连通于所述废水源(40)，其驱动液入口流体连通于所述反渗透装置(30)的驱动液出口 ； 压力交换器(51)，其第一驱动液入口(511)流体连通于所述正渗透装置(20)的驱动液出口，其第一驱动液出口(512)流体连通于所述反渗透装置(30)的驱动液入口，其第二驱动液入口(513)流体连通于所述正渗透膜系统(52)的驱动液出口，其第二驱动液出口(514)流体连通于所述其第一驱动液入口(511)。
3.根据权利要求2所述的具有正渗透装置的废水净化系统，其特征在于，所述压力变换器(51)为隔膜式设备。
【专利摘要】本实用新型提供一种具有正渗透装置的废水净化系统，包括：第一循环回路(10)；所述第一循环回路(10)，包括：正渗透装置(20)，其废水入口流体连通于废水源(40)；反渗透装置(30)，其驱动液出口流体连通于所述正渗透装置(20)的驱动液入口；正渗透压缩机(50)，其第一驱动液入口(511)流体连通于所述正渗透装置(20)的驱动液出口，其第一驱动液出口(512)流体连通于所述反渗透装置(30)的驱动液入口。降低废水净化过程中的能耗和提高废水净化效率。
【IPC分类】B01D61-58, C02F1-44
【公开号】CN204342486
【申请号】CN201420709588
【发明人】单明军, 李钢健, 张浩云, 刘湃
【申请人】北京万邦达环保技术股份有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月21日