一種膜蒸餾水處理裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術提供了一種膜蒸餾水處理裝置，包括膜組件，所述膜組件內裝有疏水性微孔膜，用于將經進料口輸入到所述膜組件內的原料水進行膜蒸餾，分別獲得未透過所述疏水性微孔膜的濃縮的水和透過所述疏水性微孔膜的水，且所述進料口為斜開口，使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜的膜面之間的角度小于90度。本實用新型專利技術的裝置的膜組件的進料口為斜開口，破壞了膜表面附近的溫度和濃度極化邊界層，從而有效提高膜通量。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于水處理及環保
，特別涉及一種膜蒸餾的水處理裝置。
技術介紹
膜蒸餾是一種膜分離技術和傳統分離技術相結合的新型膜分離技術，它采用疏水微孔膜以膜兩側蒸汽壓力差為傳質驅動力，當不同溫度的水溶液被疏水微孔膜分隔開時，由于膜的疏水性，兩側的水溶液均不能透過膜孔進人另一側，但由于熱側水溶液在膜界面處的水蒸汽壓高于冷側，水蒸汽就會透過膜孔從熱側進入冷側而冷凝，這與常規蒸餾中的蒸發、傳質、冷凝過程十分相似，在膜蒸餾過程中，同時發生了傳熱與傳質兩種過程，溫差極化與溫差極化現象也會同時產生，從而對膜蒸餾的過程產生不利的影響。在傳統的膜蒸餾裝置結構設計中，是在操作過程中使熱溶液的入流方向與膜面垂 直，角度成90度(稱法向入流)。在此情況下，入流的熱溶液對膜面的熱擾動很小，膜兩側的溫度和濃度極化現象嚴重，膜通量很低，影響分離效率。同樣條件下，由于溫度與濃度邊界層的存在將削弱蒸汽通過膜面的傳質和整個蒸餾系統的熱效率，這是導致膜蒸餾通量降低的主要因素。因此如何消除溫度與濃度邊界層對傳質傳熱的影響是膜蒸餾技術的重要研究方向之一。
技術實現思路
本技術的目的在于提出一種節能、環保、能夠消減膜分離過程中的溫度極化，提高膜通量，且結構簡單、便于操作的水處理裝置。本技術的膜蒸餾水處理裝置，包括膜組件，所述膜組件內裝有疏水性微孔膜，用于將經進料口輸入到所述膜組件內的原料水進行膜蒸餾，分別獲得未透過所述疏水性微孔膜的濃縮的水和透過所述疏水性微孔膜的水，且所述進料口為斜開口，使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜的膜面之間的角度小于90度。在另一優選例中，所述裝置還包括水槽，所述水槽內裝有原料水；第一廢熱集熱器，與所述水槽相接，原料水在所述水槽中經所述第一廢熱集熱器加熱；水泵，所述膜組件的進料口通過水泵與所述水槽連接；第二廢熱集熱器，設置在所述水槽和所述膜組件之間，用于將由所述膜組件輸出的所述濃縮的水加熱，加熱后的濃縮的水輸送至所述水槽。在另一優選例中，所述膜組件為板式、卷式、中空纖維式或管式。在另一優選例中，所述疏水性微孔膜選自聚丙烯聚四氟乙烯復合微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜、聚四氟乙烯微孔膜。在另一優選例中，所述膜組件具有3-6個進料口。在另一優選例中，所述膜組件內，所述疏水性微孔膜的兩側分別為進料側和滲透偵牝所述膜組件在所述進料側和所述滲透側均設有出料口，所述濃縮的水經所述進料側的出料口輸出，經所述膜蒸餾透過所述疏水性微孔膜的水蒸汽在所述滲透側的出料口輸出。在另一優選例中，所述滲透側的出料口連接有冷凝器，用于將所述水蒸汽冷凝為水。在另一優選例中，所述滲透側的出料口連接有集水器，所述集水器外周設有冷凝水夾套，所述水蒸汽冷凝為水后由所述集水器進行收集。在另一優選例中，所述滲透側還連接有真空泵，用于對滲透側進行抽真空，促進水蒸汽的滲透。在另一優選例中，所述滲透側通有吹掃氣體，用于帶走滲透的水蒸汽。本技術的裝置利用廢熱加熱，節能，環保，且進料口為斜開口，破壞了膜表面附近的溫度和濃度極化邊界層，從而有效提高膜通量。應理解，在本技術范圍內中，本技術的上述各技術特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術特征之間都可以互相組合，從而構成新的或優選的技術方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附圖說明圖I是本技術的裝置的整體結構示意圖。圖2為本技術的膜組件的局部結構示意圖。具體實施方式本申請的專利技術人經過廣泛而深入地研究，設計出一種新型的膜蒸餾水處理裝置，將膜組件的進料口設計為斜開口，使得所述原料水的入流方向與組件內疏水性微孔膜的膜面之間的角度小于90度。在膜蒸餾中，原水在膜組件熱側的入流方向會與膜面之間形成一定角度(而非成90度的法向入流)，以切向旋轉方式沖洗膜面，破壞了膜表面附近的溫度和濃度極化邊界層，從而有效提高膜通量。在此基礎上，完成了本技術。術語膜蒸餾膜蒸餾(MD)是膜技術與蒸餾過程相結合的膜分離過程，它以疏水微孔膜為介質，在膜兩側蒸氣壓差的作用下，料液中揮發性組分以蒸汽形式透過膜孔，從而實現分離的目的。具體地，膜的一側與熱的待處理的溶液直接接觸(稱為熱側)，另一側直接或間接地與冷的水溶液接觸(稱為冷側)，熱側溶液中易揮發的組分在膜面處汽化通過膜進入冷側并被冷凝成液相，其他組分被膜阻擋在熱側，從而實現分離。膜兩側的溫度差，提供了傳質所需的推動力。疏水性微孔膜微孔膜從結構上將，內呈多孔狀的結構。通常，孔徑范圍為O. I微米至10微米。分為親水性和疏水性。對于膜蒸餾來說，采用疏水性微孔膜，選自聚丙烯聚四氟乙烯復合微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜、聚四氟乙烯微孔膜。下面結合具體實施例，進一步闡述本技術。應理解，這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件或按照制造廠商所建議的條件。除非另行定義，文中所使用的所有專業與科學用語與本領域熟練人員所熟悉的意義相同。此外，任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本技術方法中。文中所述的較佳實施方法與材料僅作示范之用。如圖I所示，本技術的膜蒸餾水處理裝置，包括膜組件3。如圖2所示，膜組件3內所述膜組件內裝有疏水性微孔膜8，用于將經進料口 7輸入到所述膜組件3內的原料水進行膜蒸餾，分別獲得未透過所述疏水性微孔膜8的濃縮的水和透過所述疏水性微孔膜8的水，且所述進料口 7為斜開口，使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜8的膜面之間的角度小于90度。在膜蒸餾過程中，原料水在膜組件3的熱側的入流方向會與膜面之間形成一定角度(而非成90度的法向入流)，以切向旋轉方式沖洗膜面，破壞了膜表面附近的溫度和濃度極化邊界層，使邊界層變薄，從而有效提高膜通量。如圖I所示，本技術的水處理裝置，還包括水槽I，所述水槽I內裝有原料水；第一廢熱集熱器4，與所述水槽I相接，原料水在所述水槽I中經所述第一廢熱集熱器4加熱；水泵2，所述膜組件3的進料口 7通過水泵2與所述水槽I連接；第二廢熱集熱器5，設置在所述水槽I和所述膜組件3之間，用于將由所述膜組件3輸出的所述濃縮的水加熱，加熱后的濃縮的水輸送至所述水槽I。在一些工廠中，如鋼鐵、化工企業等，低品位的余熱、廢熱等沒有得到充分利用，造成很大的能源浪費。本技術將該類型的余熱、廢熱作為熱源對原料水和濃縮的水進行加熱，節能、環保。本技術的水泵沒有特別的限制，能夠實現將水槽中的加熱的原料水輸入到膜組件的任何類型的水泵都適用于本技術。本技術的膜組件3，沒有特別的限制，為采用疏水性微孔膜8的用于膜蒸餾的、進料口為斜開口的、使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜8的膜面之間的角度小于90度的膜組件即可。所述疏水性微孔膜可以選自下組聚丙烯聚四氟乙烯復合微孔膜、聚偏氟乙烯微孔膜、聚丙烯微孔膜、聚四氟乙烯微孔膜、聚乙烯微孔膜。所述膜組件的形式為板式、卷式、中空纖維式或管式。由于膜兩側的溫度差，提供了傳質所需的推動力。本技術的膜組件，可以設置多個進料口，優選為3-6個，均勻分散分布。進料口可以是加熱后的原料水在入流管(或稱熱原水入流管)與膜接近的一端(前端)的開口，設置為斜開口，可以為不同設計本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種膜蒸餾水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括膜組件，所述膜組件內裝有疏水性微孔膜，用于將經進料口輸入到所述膜組件內的原料水進行膜蒸餾，分別獲得未透過所述疏水性微孔膜的濃縮的水和透過所述疏水性微孔膜的水，且所述進料口為斜開口，使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜的膜面之間的角度小于90度。

【技術特征摘要】
1.一種膜蒸餾水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括膜組件，所述膜組件內裝有疏水性微孔膜，用于將經進料口輸入到所述膜組件內的原料水進行膜蒸餾，分別獲得未透過所述疏水性微孔膜的濃縮的水和透過所述疏水性微孔膜的水，且所述進料口為斜開口，使得所述原料水的入流方向與所述疏水性微孔膜的膜面之間的角度小于90度。2.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括 水槽，所述水槽內裝有原料水； 第一廢熱集熱器，與所述水槽相接，原料水在所述水槽中經所述第一廢熱集熱器加執. 水泵，所述膜組件的進料口通過水泵與所述水槽連接； 第二廢熱集熱器，設置在所述水槽和所述膜組件之間，用于將由所述膜組件輸出的所述濃縮的水加熱，加熱后的濃縮的水輸送至所述水槽。3.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述膜組件為板式、卷式、中空纖維式或管式。4.如權利要求I所述的裝置，其特征在于，所述疏水性微孔膜選自聚丙烯聚四氟乙烯復合微孔膜、聚偏...

【專利技術屬性】
技術研發人員：薛立新，趙秀蘭，紀曉聲，劉義平，潘惠凱，
申請(專利權)人：寧波蓮華環?？萍脊煞萦邢薰?/a>，
類型：實用新型
國別省市：