CN106044950B - 一种盐碱水的正渗透处理系统及其处理方法 - Google Patents

一种盐碱水的正渗透处理系统及其处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种盐碱水的正渗透处理系统，包括交换池，交换池内设置有用于安装正渗透膜的架体，正渗透膜的两侧分别用于通入汲取液和原料液，所述交换池的底部分别连接有汲取液进液管和原料液进液管，交换池的顶部设置有汲取液出液管和原料液出液管，汲取液出液管连接至浓度调配池，原料液出液管连接至原料液浓缩沉淀池；交换池内位于汲取液一侧设置有若干个第一隔板，第一隔板上设置有第一通孔，交换池内位于原料液一侧设置有若干个第二隔板，第二隔板上设置有第二通孔，第一隔板和第二隔板相互交错设置。本发明还公开了一种盐碱水的正渗透处理系统的处理方法。本发明能够改进现有技术的不足，提升渗透效率。

Description

一种盐碱水的正渗透处理系统及其处理方法
技术领域
本发明涉及正渗透水肥一体化技术领域，尤其是一种盐碱水的正渗透处理系统及其处理方法。
背景技术
正渗透水肥一体化是基于正渗透水处理技术原理，以工业废水、生活废水、盐碱水、海水等为原料溶液，以正渗透膜为渗透膜系统，以水溶性化肥为驱动溶液的一项水处理和利用新技术，在废水处理、地下水治理、海水淡化等方面有广泛的应用前景，处理后的工业废水、生活废水、盐碱水、海水等可直接用于水肥一体化灌溉系统。正渗透水肥一体化的驱动液是混合肥料溶液，这种驱动液既具有较高的渗透压，又无需与水分离，调整到合适的浓度后直接用于果园灌溉，从而减少地表水质污染，充分利用废水，减少废水分离及其排放，节约治污产生的能源消耗。中国发明专利申请CN 105638065A公开了一种灌溉施肥设备及灌溉施肥方法，有效利用了污水中的水分子，开辟了农业新水源的同时减少了污水的排放量，为可持续的环境友好型技术。但是，这种系统的渗透效率不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种盐碱水的正渗透处理系统及其处理方法，能够解决现有技术的不足，提升渗透效率。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
一种盐碱水的正渗透处理系统，包括交换池，交换池内设置有用于安装正渗透膜的架体，正渗透膜的两侧分别用于通入汲取液和原料液，所述交换池的底部分别连接有汲取液进液管和原料液进液管，交换池的顶部设置有汲取液出液管和原料液出液管，汲取液出液管连接至浓度调配池，原料液出液管连接至原料液浓缩沉淀池；交换池内位于汲取液一侧设置有若干个第一隔板，第一隔板上设置有第一通孔，交换池内位于原料液一侧设置有若干个第二隔板，第二隔板上设置有第二通孔，第一隔板和第二隔板相互交错设置。
作为优选，所述架体位于两个相邻第一隔板之间设置有第三通孔，第三通孔的轴线与第二隔板的中线重合，第二隔板向汲取液挤压正渗透膜，正渗透膜在第三通孔处凸出架体。
作为优选，所述第三通孔的外侧设置有第一挡板，第一挡板与正渗透膜间隙配合；第二隔板内部设置有第一导流槽，第一导流槽与第二通孔相连通，第一导流槽与第二隔板底面之间通过第四通孔连通。
作为优选，所述第一通孔内设置有圆台形导流管，圆台形导流管的顶部设置有第二挡板，圆台形导流管的顶部开口直径小于底部开口直径，第二挡板与圆台形导流管间隙配合，第二挡板与圆台形导流管的轴线相互垂直。
作为优选，所述第二通孔内设置有朝向导流槽倾斜设置的第三挡板。
作为优选，所述第一隔板的底面设置有与第一通孔连通的第二导流槽。
一种使用上述盐碱水的正渗透处理系统的处理方法，包括以下步骤：
A、通过原料液进液管向交换池内灌注原料液，当原料液充满交换池一侧后，通过汲取液进液管向交换池内灌注汲取液；
B、汲取液的流速与原料液的流速之比为5∶4，汲取液的温度控制在39℃～42℃，原料液的温度控制在25℃～30℃；
C、每次经过2h～3h的渗透处理，将原料液一侧清空，将汲取液一侧注入去离子水，进行冲洗15min～20min。
采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明将正渗透膜设置成朝向汲取液一侧的凸起形状，可以有效利用第一隔板和第二隔板对汲取液和原料液的导流作用，在正渗透膜上形成局部的高效率渗透区，并且可以使位于高效率渗透区的汲取液和原料液进行快速的循环，从而实现整个交换池内的高效渗透。正渗透处理的过程利用温度差对渗透压差进行加强，从而进一步提高渗透效率。较高的渗透效率对于正渗透膜的透水率影响较大，所以在进行一定时间的渗透工作后需要对正渗透膜进行冲洗。
附图说明
图1是本发明一个具体实施方式的结构图。
图2是本发明一个具体实施方式中第三通孔的结构图。
图3是本发明一个具体实施方式中第一隔板的结构图。
图中：1、交换池；2、正渗透膜；3、架体；4、汲取液进液管；5、原料液进液管；6、汲取液出液管；7、原料液出液管；8、浓度调配池；9、节流阀；10、原料液浓缩沉淀池；11、第一隔板；12、第一通孔；13、第二隔板；14、第二通孔；15、第三通孔；16、第一挡板；17、第一导流槽；18、第四通孔；19、圆台形导流管；20、第二挡板；21、第三挡板；22、第二导流槽；23、加压泵。
具体实施方式
本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。
参照图1-3，本发明一个具体实施方式包括交换池1，交换池1内设置有用于安装正渗透膜2的架体3，正渗透膜2的两侧分别用于通入汲取液和原料液，所述交换池1的底部分别连接有汲取液进液管4和原料液进液管5，交换池1的顶部设置有汲取液出液管6和原料液出液管7，汲取液出液管6连接至浓度调配池8，原料液出液管7连接至原料液浓缩沉淀池10；交换池1内位于汲取液一侧设置有若干个第一隔板11，第一隔板11上设置有第一通孔12，交换池1内位于原料液一侧设置有若干个第二隔板13，第二隔板13上设置有第二通孔14，第一隔板11和第二隔板13相互交错设置。所述架体3位于两个相邻第一隔板11之间设置有第三通孔15，第三通孔15的轴线与第二隔板13的中线重合，第二隔板13向汲取液挤压正渗透膜2，正渗透膜2在第三通孔处凸出架体3。所述第三通孔15的外侧设置有第一挡板16，第一挡板16与正渗透膜2间隙配合；第二隔板13内部设置有第一导流槽17，第一导流槽17与第二通孔14相连通，第一导流槽17与第二隔板13底面之间通过第四通孔18连通。所述第一通孔12内设置有圆台形导流管19，圆台形导流管19的顶部设置有第二挡板20，圆台形导流管19的顶部开口直径小于底部开口直径，第二挡板20与圆台形导流管19间隙配合，第二挡板20与圆台形导流管19的轴线相互垂直。所述第二通孔14内设置有朝向导流槽17倾斜设置的第三挡板21。所述第一隔板11的底面设置有与第一通孔12连通的第二导流槽22。
另外，在原料液进液管5上设置有加压泵23，在原料液出液管7上设置有节流阀9。
一种上述的盐碱水的正渗透处理系统的处理方法，包括以下步骤：
A、通过原料液进液管5向交换池1内灌注原料液，当原料液充满交换池1一侧后，通过汲取液进液管4向交换池1内灌注汲取液；
B、汲取液的流速与原料液的流速之比为5∶4，汲取液的温度控制在40℃～41℃，原料液的温度控制在27℃～29℃；
C、每次经过3h的渗透处理，将原料液一侧清空，将汲取液一侧注入去离子水，进行冲洗15min。
在进行正渗透处理过程中，使原料液的压力与汲取液的压力之比保持在10∶9，这一压力差可以避免由于原料液流速较低而影响渗透效率的问题。
通过使用上述处理系统和背景技术中的处理系统(现有技术)进行对比试验，结果如下：
经过进一步研究发现，在每次冲洗完毕后，执行步骤A时，在初始的5min中，汲取液的流速与原料液的流速和压力相同，然后再将流速和压力调节至正常比例。
使用上述改进的技术方案和背景技术中的处理系统(现有技术)进行对比试验，结果如下：
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种盐碱水的正渗透处理系统，包括交换池(1)，交换池(1)内设置有用于安装正渗透膜(2)的架体(3)，正渗透膜(2)的两侧分别用于通入汲取液和原料液，其特征在于：所述交换池(1)的底部分别连接有汲取液进液管(4)和原料液进液管(5)，交换池(1)的顶部设置有汲取液出液管(6)和原料液出液管(7)，汲取液出液管(6)连接至浓度调配池(8)，原料液出液管(7)连接至原料液浓缩沉淀池(10)；交换池(1)内位于汲取液一侧设置有若干个第一隔板(11)，第一隔板(11)上设置有第一通孔(12)，交换池(1)内位于原料液一侧设置有若干个第二隔板(13)，第二隔板(13)上设置有第二通孔(14)，第一隔板(11)和第二隔板(13)相互交错设置；位于两个相邻第一隔板(11)之间的架体(3)上设置有第三通孔(15)，第三通孔(15)的轴线与第二隔板(13)的中线重合，第二隔板(13)向汲取液挤压正渗透膜(2)，正渗透膜(2)在第三通孔处凸出架体(3)；所述第三通孔(15)的外侧设置有第一挡板(16)，第一挡板(16)与正渗透膜(2)间隙配合；第二隔板(13)内部设置有第一导流槽(17)，第一导流槽(17)与第二通孔(14)相连通，第一导流槽(17)与第二隔板(13)底面之间通过第四通孔(18)连通；所述第一通孔(12)内设置有圆台形导流管(19)，圆台形导流管(19)的顶部设置有第二挡板(20)，圆台形导流管(19)的顶部开口直径小于底部开口直径，第二挡板(20)与圆台形导流管(19)间隙配合，第二挡板(20)与圆台形导流管(19)的轴线相互垂直；所述第二通孔(14)内设置有朝向第一导流槽(17)倾斜设置的第三挡板(21)；所述第一隔板(11)的底面设置有与第一通孔(12)连通的第二导流槽(22)；第一隔板(11)与第二隔板(13)分别排列在架体(3)的两侧，第一通孔(12)和第二通孔(14)分别贯穿第一隔板(11)和第二隔板(13)，并与交换池(1)的轴向相平行，第一导流槽(17)与第二通孔(14)相垂直，第二导流槽(22)与第一通孔(12)相垂直。
2.一种权利要求1所述的盐碱水的正渗透处理系统的处理方法，其特征在于包括以下步骤：
A、通过原料液进液管(5)向交换池(1)内灌注原料液，当原料液充满交换池(1)一侧后，通过汲取液进液管(4)向交换池(1)内灌注汲取液；
B、汲取液的流速与原料液的流速之比为5∶4，汲取液的温度控制在39℃～42℃，原料液的温度控制在25℃～30℃；
C、每次经过2h～3h的渗透处理，将原料液一侧清空，将汲取液一侧注入去离子水，进行冲洗15min～20min。
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