[发明专利]用于处理工业废水的杂化膜组件、系统和方法

权利要求书

1、一种组件，所述组件具有减少含有有机物的废水流中的有机物含量和体积的作用，所述组件包括部件(a)、(b)和(c)，以及可选的(d)：

(a)纳滤装置；

(b)优选可反冲洗的超滤装置；

(c)一根或多根适用于将纳滤装置浓缩物输送至所述超滤装置的管道；

(d)装有活性炭的容器和一根或多根适用于将所述纳滤装置浓缩物输送至所述容器以与所述活性炭接触的管道；

其中所述组件还包括：一根或多根适用于将所述物流输送至所述纳滤装置的流入管道；和一根或多根用于所述容器、所述超滤装置浓缩物和渗透物、以及所述纳滤装置渗透物的流出管道。

2、根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件进一步具有至少一个以下特征：

(i)所述纳滤装置具有≤1000道尔顿，优选为≤500道尔顿，更优选为≤160道尔顿的截留值；

(ii)所述纳滤装置在pH 7～14时是稳定的；

(iii)所述纳滤装置在pH 0～7时是稳定的；

(iv)所述纳滤装置在与水可混溶的有机溶剂和与水不混溶的有机溶剂存在的情况下是稳定的；

(v)所述废水流基本上不含有沉淀性金属离子的盐，

(vi)所述组件还包括装有活性炭的容器，该活性炭适用于在流入废水与所述纳滤装置接触之前与所述流入废水相接触，条件是所述活性炭和在权利要求1(d)部分中提及的任何其他活性炭可以全部或部分地负载有机物降解细菌。

3、根据权利要求2所述的组件，其包括特征(vi)，并且其中装有所述活性炭的单个容器有效地与所述流入废水接触且与所述纳滤装置浓缩物接触。

4、用于处理废水流的系统，所述废水流含有沉淀性金属离子的盐、非沉淀性金属离子的盐、以及包含有机溶剂和溶质的有机物，所述系统包括以下单元：

(A)反应器，其配备有：一根或多根废水流流入管道；一根或多根用于反应物的流入管道，所述反应物适用于通过与所述物流中的沉淀性金属离子反应形成水不溶性盐；一根或多根用于将所述水不溶性盐作为泥浆去除的流出管道；和一根或多根用于将沉淀性无机盐已消耗的所述物流引导至(B)单元的流出管道；

(B)超滤装置，其适用于将盐已消耗的所述物流中的沉淀性金属离子的盐的含量减少到小于100ppm，并配备有：一根或多根用于盐已消耗的所述物流的流入管道、一根或多根无机盐沉淀物超滤装置浓缩物流出管道、和一根或多根基本上不含沉淀性金属离子的超滤装置渗透物的流出管道；和

(C)权利要求1～3中任一项所限定的组件。

5、根据权利要求4所述的系统，所述系统还包括以下特征(D1)、(D2)和(D3)之一：

(D1)电渗析膜和反渗透膜的组合，所述组合适于同时或依次按串联或并联运行并接收有机物含量已减少的所述纳滤装置渗透物，以将所述纳滤装置渗透物分离为：基本上包含所有非沉淀性金属离子的盐且有机物含量已进一步减少的浓缩物，和基本上是纯水的渗透物；

(D2)膜蒸馏单元，其用于有效地接收所述纳滤装置渗透物，以将所述纳滤装置渗透物分离为：基本上包含所有非沉淀性金属离子的盐和有机溶质的浓缩物，和基本上是纯水的渗透物；

(D3)电渗析膜和膜蒸馏膜的组合，所述组合适于同时或依次按串联或并联运行并接收所述纳滤装置渗透物，以将所述纳滤装置渗透物分离为：基本上是纯水的膜蒸馏冷凝物，和所述电渗析膜的基本上不含有机污染物的矿物质浓缩物。

6、根据权利要求5所述的系统，其还包括以下特征(E)和(F)中的至少一个特征：

(E)适用于消除有机物的单元，所述有机物是接受自所述超滤装置浓缩物的一根或多根所述流出管道的有机物，并且还可以是接受自所述装有活性炭的容器的有机物；

(F)至少一个适用于在紫外线辐射下氧化下列一个或多个点上的任何低分子有机化合物的单元：

(i)在所述纳滤装置渗透物上；和/或

(ii)在反渗透渗透物和/或电渗析浓缩物(盐)上；和/或

(iii)在膜蒸馏渗透物和/或在膜蒸馏浓缩物上。