專利名稱：一種高濃度料液用膜分離裝置及分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種膜分離裝置及分離方法，具體涉及一種高濃度料液用膜分離裝置及分離方法。
背景技術(shù)：
膜分離設(shè)備在化工分離、水處理、物料提純等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。目前，市場上的膜設(shè)備大體可分為中空纖維膜設(shè)備，平板式膜設(shè)備。其中，中空纖維膜設(shè)備按照小分子料液透過膜的方式不同可分為內(nèi)壓式膜設(shè)備和外壓式膜設(shè)備；按照膜組件的安裝位置不同，可分為浸潰型膜設(shè)備和外置型膜設(shè)備，板式膜設(shè)備多為浸潰型膜設(shè)備。目前，各種膜設(shè)備存在的主要問題是，當物料原液濃度太高時，不僅膜污染嚴重， 而且膜通量大大降低，有時會出現(xiàn)膜孔完全堵塞，膜通量為零(例如利用中空纖維膜設(shè)備處理聚驅(qū)采油廢水時)，不得不改用其它分離方法的情況。應(yīng)對這種情況的方法主要有 一、不使用膜設(shè)備，改用其它技術(shù)；二、對料液進行預(yù)處理，以控制膜污染，保證膜通量，該方法在水處理領(lǐng)域應(yīng)用較多。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決物料原液濃度高時膜設(shè)備的污染嚴重、膜通量降低、膜孔堵塞的問題，進而提出一種高濃度料液用膜分離裝置及分離方法。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明包括供料泵、膜組件和多根管路，供料管的輸出端通過管路與循環(huán)泵的吸水管連接，循環(huán)泵的壓水管出口通過管路與膜組件的進液管連接，膜組件的濃縮液輸出端通過管路與供料泵的輸出端連接，膜組件的濃縮液輸出端通過管路與下一段分離裝置的進水管連接，膜組件的輸出端通過管路與總管道連接。本發(fā)明分離高濃度料液的具體步驟為步驟一、將多個本發(fā)明所述膜分離裝置串聯(lián)起來，第一個膜分離裝置的膜組件濃縮液輸出端通過管路與下一段膜分離裝置的循環(huán)泵的進水管連接；步驟二、啟動供料泵，供料泵將料液輸送到循環(huán)泵的吸水管中；步驟三、循環(huán)泵使料液在膜組件入口處壓力達到O. 02MPa-0. 70MPa,料液在膜組件的膜管內(nèi)的空塔流速為O. 01m/s-12m/s ；步驟四、料液在膜組件的膜管中流動，料液中尺寸相對膜孔徑小的水分子和小分子物料會通過膜，而尺寸相對膜孔徑大的物料被截留，形成濃縮液；步驟五、膜組件中的濃縮液通過膜組件的濃縮液輸出端流出，一部分濃縮液通過管路流入到下一段膜分離裝置的循環(huán)泵的進水管中作為料液，另一部分通過膜組件與循環(huán)泵之間的管路再次經(jīng)由循環(huán)泵進入膜組件進行分離。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明適用于濃度較高料液的分離、處理；本發(fā)明通過料液的不斷高速循環(huán)沖刷膜表面，降低污染物在膜表面的吸附，減輕膜污染，膜使用壽命可達4-6年，并且膜通量平均提高了 20-30% ;本發(fā)明較現(xiàn)有設(shè)備通量高，產(chǎn)水量大；本發(fā)明自動化程度高，運行管理簡便；本發(fā)明不需要對料液進行預(yù)處理，提高了運行效率，多段本發(fā)明所述分離裝置串聯(lián)對料液進行反復(fù)處理，大幅度提高了料液的分離效率，以及膜的抗污染性和膜通量，并降低了其對料液的預(yù)處理要求。


圖I是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是多個本發(fā)明串聯(lián)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式具體實施方式
一結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置包括供料泵2、膜組件3和多根管路4，供料管I的輸出端通過管路4與循環(huán)泵2 的吸水管連接，循環(huán)泵2的壓水管出口通過管路4與膜組件3的進液管連接，膜組件3的濃縮液輸出端通過管路4與供料泵I的輸出端連接，膜組件3的濃縮液輸出端通過管路4與下一段分離裝置的進水管連接，膜組件3的輸出端通過管路4與總管道連接。本實施方式中的膜組件3為管式膜組件、卷式膜組件、微濾膜組件、超濾膜組件、 納濾膜組件或反滲透膜組件，管式膜組件、卷式膜組件、微濾膜組件、超濾膜組件、納濾膜組件和反滲透膜組件均為現(xiàn)有技術(shù)。
具體實施方式
二 結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置還包括背壓閥5，背壓閥5安裝在膜組件3的濃縮液出液管上。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置的膜組件3是由1-1500根膜管組裝在一個膜殼內(nèi)組成的膜組件3。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置的膜組件3的單根管式膜的內(nèi)徑為O. lmm-50mm，膜孔徑為O. OOlym-IOym0其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置的膜組件3是由700根膜管組裝在一個膜殼內(nèi)組成的膜組件3。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
六結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液用膜分離裝置的膜組件3的單根管式膜的內(nèi)徑為，膜孔徑為。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
七結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種利用具體實施方式
一所述膜分離裝置分離高濃度料液的方法的具體步驟如下步驟一、將多個具體實施方式
一所述膜分離裝置串聯(lián)起來，第一個膜分離裝置的膜組件3濃縮液輸出端通過管路4與下一段膜分離裝置的循環(huán)泵2的進水管連接；步驟二、啟動供料泵1，供料泵I將料液輸送到循環(huán)泵2的吸水管中；步驟三、循環(huán)泵2使料液在膜組件3入口處壓力達到O. 02MPa-0. 70MPa,料液在膜組件3的膜管內(nèi)的空塔流速為O. 01m/s-12m/s ；
步驟四、料液在膜組件3的膜管中流動，料液中尺寸相對膜孔徑小的水分子和小分子物料會通過膜，而尺寸相對膜孔徑大的物料被截留，形成濃縮液；步驟五、膜組件3中的濃縮液通過膜組件3的濃縮液輸出端流出，一部分濃縮液通過管路4流入到下一段膜分離裝置的循環(huán)泵2的進水管中作為料液，另一部分通過膜組件 3與循環(huán)泵2之間的管路4再次經(jīng)由循環(huán)泵2進入膜組件3進行分離。
具體實施方式
八結(jié)合圖2說明本實施方式，本實施方式所述一種高濃度料液的分離方法的步驟三中循環(huán)泵2使料液在膜組件3入口處壓力達到O. 34MPa，料液在膜組件3 的膜管內(nèi)的空塔流速為6m/s。其它組成及連接關(guān)系與具體實施方式
一相同。
權(quán)利要求
1.一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述一種高濃度料液用膜分離裝置包括供料泵(2)、膜組件(3)和多根管路(4)，供料管(I)的輸出端通過管路(4)與循環(huán)泵(2) 的吸水管連接，循環(huán)泵(2)的壓水管出口通過管路(4)與膜組件(3)的進液管連接，膜組件(3)的濃縮液輸出端通過管路(4)與供料泵(I)的輸出端連接，膜組件(3)的濃縮液輸出端通過管路(4)與下一段分離裝置的進水管連接，膜組件(3)的輸出端通過管路(4)與總管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述一種高濃度料液用膜分離裝置還包括背壓閥(5)，背壓閥(5)安裝在膜組件(3)的濃縮液出液管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述膜組件(3) 是由1-1500根膜管組裝在一個膜殼內(nèi)組成的膜組件(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述膜組件(3) 的單根管式膜的內(nèi)徑為O.膜孔徑為O. 001 μ m-10 μ m。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述膜組件(3) 是由700根膜管組裝在一個膜殼內(nèi)組成的膜組件(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種高濃度料液用膜分離裝置，其特征在于所述膜組件(3) 的單根管式膜的內(nèi)徑為5mm，膜孔徑為40內(nèi)米。
7.一種利用權(quán)利要求I所述裝置分離高濃度料液的方法，其特征在于所述方法步驟如下步驟一、將多個權(quán)利要求I所述膜分離裝置串聯(lián)起來，第一個膜分離裝置的膜組件(3) 濃縮液輸出端通過管路(4)與下一段膜分離裝置的循環(huán)泵(2)的進水管連接；步驟二、啟動供料泵(1)，供料泵(I)以O(shè). 02MPa-2. 70Mpa的壓力將料液輸送到循環(huán)泵 ⑵的吸水管中；步驟三、循環(huán)泵(2)使料液在膜組件(3)入口處壓力達到O. 02MPa-2. 70MPa，料液在膜組件(3)的膜管內(nèi)的空塔流速為O. 01m/s-12m/s ；步驟四、料液在膜組件(3)的膜管中流動，料液中尺寸相對膜孔徑小的水分子和小分子物料會通過膜，而尺寸相對膜孔徑大的物料被截留，形成濃縮液；步驟五、膜組件(3)中的濃縮液通過膜組件(3)的濃縮液輸出端流出，一部分濃縮液通過管路(4)流入到下一段膜分離裝置的循環(huán)泵(2)的進水管中作為料液，另一部分通過膜組件(3)與循環(huán)泵(2)之間的管路(4)再次經(jīng)由循環(huán)泵(2)進入膜組件(3)進行循環(huán)分離。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種高濃度料液的分離方法，其特征在于步驟三中循環(huán)泵(2) 使料液在膜組件(3)入口處壓力達到O. 6MPa，料液在膜組件(3)的膜管內(nèi)的空塔流速為 5m/s。
全文摘要
一種高濃度料液用膜分離裝置及分離方法，一種膜分離裝置及分離方法，它涉及一種高濃度料液用膜分離裝置及分離方法。本發(fā)明為了解決物料原液濃度高時膜設(shè)備的污染嚴重、膜通量降低、膜孔堵塞的問題。本發(fā)明的供料管的輸出端通過管路與循環(huán)泵的吸水管連接，循環(huán)泵的壓水管出口通過管路與膜組件的進液管連接，膜組件的濃縮液輸出端通過管路與供料泵的輸出端連接，本發(fā)明的分離步驟是將多個本發(fā)明所述膜分離裝置串聯(lián)起來，第一個膜分離裝置的膜組件濃縮液輸出端通過管路與下一段膜分離裝置的循環(huán)泵的進水管連接；啟動供料泵，料液在膜組件的膜管中流動，料液中尺寸相對膜孔徑小的水分子和小分子物料會通過膜，膜組件中的濃縮液通過膜組件的濃縮液輸出端流出。本發(fā)明用于高濃度物料原液進行分離。
文檔編號B01D61/00GK102600722SQ20121008578
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月28日
發(fā)明者于水利 申請人:于水利