[实用新型]盐水脱除硫酸根的膜分离装置

说明书

技术领域

本新型实用涉及盐水脱除硫酸根的膜分离装置，尤其是高浓度盐水脱除硫酸根的膜分离装置。

背景技术

目前，盐水中脱除硫酸根的传统方法是钡法、钙法、冷冻法。钡法和钙法是将硫酸根以硫酸钡和硫酸钙的形式沉淀，冷冻法是降温使硫酸根以十水硫酸钠的形式析出，达到脱除硫酸根的目的。其中，钡法运行费用高，硫酸钡沉淀造成环境污染；钙法操作不易控制，分离效果低；冷冻法耗电量大，初期投资大，运行费用高。

现在，国外厂家已经开始利用膜的分离特性脱除盐水中硫酸根。与传统方法相比，膜装置具有运行费用低、操作简便、无污染的优点，已被国内企业认同。为了脱除盐水中的硫酸根，目前的膜装置采用一级多段或多级的结构浓缩硫酸根。前者，前一段的浓缩液为下一段的进料液，最后一段的浓缩液为最终浓缩液，各段渗透液处理量大，浓缩浓度高，但下游组件流速和压力低，影响分离效果；后者，各级流速压力可调，浓缩效果得到优化，但各段负荷增加，增加膜组件导致加大投资，最后一级膜组件负荷最大，寿命极低。

膜面流速和压力对膜分离效果的影响很大，其中膜面流速过高可对膜表面产生机械损伤，过低则产生浓度极差化，降低渗透量；压力过低也会降低膜的渗透量。

发明内容

为了优化膜装置分离效果与经济效益，本实用新型提供一种膜分离装置，该膜分离装置不仅保证了分离效果和使用寿命，而且使用较少的膜组件。

盐水脱除硫酸根的膜分离装置，包括盐水管道和膜分离组件；其特征是由泵将盐水送入膜分离组件，膜分离组件按照大头小尾的一级多段式形式排列，第一段膜组件数量最多，依次递减，每段膜分离组件包括膜组件、进料液管道、渗透液管道、浓缩液管道，第一段膜组件的进料液管道与高压盐水泵相连，前一段的浓缩液管道与下一段的进料液管道相连，最后一段的浓缩液管道与第一段膜组件的进料液管道和循环管道相连，每段的渗透液管道与总渗透液管道相连。

本实用新型采取近似锥形的一级多段式膜组件排列形式，以及浓缩液部分循环系统，以达到：(1)随着浓缩液的硫酸钠含量升高，膜组件的压力维持稳定；(2)控制浓缩液的循环量，可调节膜面流速的大小；(3)膜组件的锥形排列和浓缩液的部分循环，充分发挥膜的处理能力，减少了使用膜组件的数量。

附图说明

图1：实施例1膜分离装置示意图；

图2：实施例2膜分离装置示意图；

图3：实施例3膜分离装置示意图。

其中：1第一段进料管道，2第一段膜组件，3第一段浓缩液管道，4第一段渗透液管道，5第二段膜组件，6第二段浓缩液管道，7第二段渗透液管道，8第三段膜组件，9第三段浓缩液管道，10第三段渗透液管道，11总渗透液排放管道，

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，膜装置中膜组件按照“3-2-1”方式组装，盐水由泵送入第一段进料管道1，然后进入第一段膜组件2，第一段浓缩液由第一段浓缩液管道3进入第二段膜组件5，第二段浓缩液由第二段浓缩液管道7进入第三段膜组件8，第三段浓缩液由第三段浓缩液管道9送出膜处理装置，第一段渗透液管道4、第一段渗透液管道7、第一段渗透液管道10都与总渗透液管道相连。

处理NaCl浓度为160g/L，SO₄²-浓度为40g/L的混合盐水，流量为10m³/L，操作运行压力为2MPa，得到浓缩盐水中SO₄^2-浓度为57.3g/L，渗透盐水中SO₄^2-浓度为2.4g/L，SO₄^2-的脱除率为90.8％。

实施例2：

如图2所示，与实施例1所不同的是采用照“2-1”方式组装。

实施例3：

如图3所示，与实施例1所不同的是采用照“4-2”方式组装。

根据实施例1和2和3的组装方式，处理盐水的效果如下：