[发明专利]一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统及其浓缩方法

权利要求书

1.一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于，所述系统利用一种低脱盐率反渗透膜片，经过多级串联的反渗透膜组的净化，实现盐水高倍浓缩。

2.根据权利要求1所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于，该系统包括：多级反渗透膜组、高压泵、初级进料管、截流物流出管、渗透物回流管、淡水排出管、终极盐水管以及能量回收装置；所述多级反渗透膜组根据其所处的位置分为初级反渗透膜组、中间多级反渗透膜组以及终极反渗透膜组，每级反渗透膜组均由反渗透膜片分隔出高压侧和低压侧；所述初级反渗透膜组的高压侧与初级进料管连接，初级进料管段安装有高压泵，初级反渗透膜组的低压侧设有淡水排出管；所述中间多级反渗透膜组的每一级的高压侧均通过截流物流出管与下一级的高压侧相连，将上一级的高压浓水输送到下一级作为进料，同时中间多级反渗透膜组的每一级的低压侧均通过渗透物回流管与上一级的高压侧相连，将下一级低压侧的渗透物送回上一级高压侧作为附加进料，并且所述渗透物回流管上安装有高压泵；所述终级反渗透膜组的低压侧通过渗透物回流管与中间多级反渗透膜组的末级高压侧相连，所述终级反渗透膜组的高压侧连接有终极盐水管，所述终极盐水管上安装有能量回收装置。

3.根据权利要求2所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于，所述初级反渗透膜组采用常规高盐截留率反渗透膜；所述中间多级反渗透膜组及终极反渗透膜组采用低脱盐率反渗透膜。

4.根据权利要求3所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于，所述低脱盐率反渗透膜片的脱盐率在30%-75%，多级反渗透膜组中各级对钠盐的浓缩倍率为1.3-1.55。

5.根据权利要求3所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于，所述初级反渗透膜组采用常规高盐截留率反渗透膜；所述中间多级反渗透膜组及终极反渗透膜组采用纳滤膜。

6.根据权利要求3所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水浓缩系统，其特征在于：所述多级渗透膜组中每级渗透膜组的低压侧设置有密集编织结构的的网状间隔物支撑膜，以保持通道几何形状。

7.一种多级低脱盐率膜组高盐废水的浓缩方法，其特征在于，待浓缩液体通过初级进料管与初级反渗透膜组的高压侧连接，并通过初级进料管段安装的高压泵进行加压，初级反渗透膜组的低压侧设有淡水排出管，最终得到的淡水由此排出；中间多级反渗透膜组的每个膜组的高压侧均通过截流物流出管将截流物输送到下一级反渗透膜组的高压侧作为进料，每一级反渗透膜组的低压侧均通过渗透物回流管将渗透液经过渗透物回流管上的高压泵加压后循环回上一级渗透膜组的高压侧；终极反渗透膜组的低压侧通过渗透物回流管与中间多级反渗透膜组的末级高压侧相连，终极盐水通过终级反渗透膜组的高压侧的终极盐水管排出，并由终极盐水管上的能量回收装置从终极盐水中回收机械能。

8.根据权利要求7所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水的浓缩方法，其特征在于：所述多级反渗透膜组中第N级的能源消耗SEC为第N级的渗透流量与系统中产出淡水的流量的比与施加压力△P的积；系统中总SCE_总是每个阶段的能源消耗SEC之和。

9.根据权利要求8所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水的浓缩方法，其特征在于：所述多级反渗透膜组中各级所施加压力△P≤70bar。

10.根据权利要求2所述的一种多级低脱盐率膜组高盐废水的浓缩方法，其特征在于：经过多级反渗透膜组的不断浓缩，突破盐水浓度与反渗透膜组渗透压的限制，在低能耗、中等液压压力下实现终极盐水4mol/l的高盐水浓度，水的回收率达到95%。