[发明专利]一种正渗透与电渗析协同从污水中提取淡水的方法及系统

摘要

一种正渗透与电渗析协同从污水中提取淡水的方法及系统，该方法包括二级出水预处理、正渗透膜分离和汲取液再生三个阶段，二级出水预处理阶段将城市污水处理厂的二级出水利用微滤膜膜孔的机械隔滤作用去除悬浮物，正渗透膜分离阶段使得二级出水被浓缩，NaCl水溶液被稀释，汲取液再生阶段收集得到淡水并将被浓缩的NaCl水溶液实现再生回用；该系统包括二级出水预处理池、正渗透分离池和汲取液再生器。本发明将正渗透分离技术与电渗析技术结合起来，一方面可以从被稀释的汲取液中回收淡水资源，另一方面可以实现汲取液的再生利用，保证了在正渗透分离过程中在汲取液一侧维持稳定且较高的汲取液浓度，保证较高的膜通量，降低了电渗析过程中结垢的可能性。

主权项

一种正渗透同电渗析协同从污水中提取淡水的方法，其特征是，包括二级出水预处理、正渗透膜分离和汲取液再生三个阶段，具体过程如下所述：(1)二级出水预处理阶段：将城市污水处理厂的二级出水通过负压抽吸错流通过微滤膜，利用微滤膜膜孔的机械隔滤作用去除悬浮物；(2)正渗透膜分离阶段：经过预处理的二级出水流入正渗透膜的一侧作为原料液，以质量浓度30‰～50‰的NaCl水溶液作为汲取液；在正渗透膜中由于二级出水的含盐量与NaCl水溶液的含盐量不同，因此两者的渗透压不同，使得正渗透膜的两端存在渗透压差；在渗透压差的作用下，二级出水中的水分子向NaCl水溶液一侧扩散，二级出水中的盐离子及有机物分子留在原料液一侧，使得二级出水被浓缩，NaCl水溶液被稀释；(3)汲取液再生阶段：使被稀释的NaCl水溶液进入交替间隔排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜，在直流电场的作用下，NaCl水溶液中的Na⁺离子和Cl^‑作定向迁移，这样在一部分阳离子交换膜和阴离子交换膜之间得到淡水，在另一部分阳离子交换膜和阴离子交换膜之间得到浓缩的NaCl水溶液，将浓缩的NaCl水溶液输送回正渗透分离阶段作为汲取液，实现汲取液的再生回用。