[发明专利]渗透分离系统和方法

权利要求书

1.一种处理废水的方法，包括：

将具有高生化需氧量或高化学需氧量的废水引入到半透膜的第一侧；

将包含至少一比一摩尔比的氨和二氧化碳的浓缩吸引溶液引入到所述半透膜的第二侧，以维持所需的跨所述半透膜的渗透浓度梯度；

促进至少一部分所述废水流动穿过所述半透膜，以在所述半透膜的所述第一侧形成第二溶液并在所述半透膜的所述第二侧形成稀释的吸引溶液；和

将至少一部分所述稀释的吸引溶液引入分离操作以回收吸引溶质和溶剂流。

2.权利要求1所述的方法，还包括将所述第二溶液引入二级过程，所述二级过程包括焚烧器和厌氧消化器的至少一种。

3.权利要求2所述的方法，还包括向所述分离操作提供在所述二级过程期间产生的热。

4.一种正向渗透方法，包括以下步骤：

将包含溶剂和至少一种溶质的第一溶液引入半透膜的第一侧；

将多个晶种引入所述第一溶液；

将浓缩吸引溶液引入所述半透膜的第二侧；

促进所述第一溶液中所述至少一种溶质的成核；和

促进至少一部分所述溶剂流动穿过所述半透膜，以在所述半透膜的所述第一侧形成第二溶液并在所述半透膜的所述第二侧形成稀释的吸引溶液。

5.权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：将至少一部分所述稀释的吸引溶液导入分离单元以回收溶剂流或吸引溶质的至少一个。

6.权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：将吸引溶质重新引入所述半透膜的所述第二侧的所述浓缩吸引溶液以维持在所述浓缩吸引溶液中的所需摩尔比。

7.权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：回收至少一部分从所述第一溶液沉淀出的至少一种溶质。

8.权利要求7所述的方法，其中回收沉淀的溶质的步骤包括进一步处理所述溶质或所述第一溶液的至少一个。

9.一种用于使用渗透处理溶液的系统，所述系统包括：

正向渗透模块，包括：

第一室，其与包含溶剂和至少一种溶质的第一溶液源流体连通；

第二室，其与浓缩吸引溶液流体连通；和

联接所述第一室和所述第二室的半透膜；和

用于将多个晶种引入所述第一室的装置，其中当所述第一溶液被引入所述第一室时，所述多个晶种导致至少一部分所述至少一种溶质的成核。

10.权利要求9所述的系统，还包括与所述第二室流体连通的分离模块，用于回收溶剂流和吸引溶质的至少一个。

11.权利要求10所述的系统，还包括用于将吸引溶质再循环入所述浓缩吸引溶液的装置。

12.权利要求9所述的系统，还包括与所述第一室流体连通的回收模块，用于回收沉淀的溶质。

13.一种使用渗透处理溶液的装置，包括：

室，其被配置用于接收包含溶剂和至少一种溶质的第一溶液；

膜模块，其置于所述室内并包括具有与所述第一溶液流体连通的外表面和用于接收浓缩吸引溶液的内表面的半透膜；和

用于将多个晶种引入所述室的装置，其中所述多个晶种导致所述室中所述第一溶液中至少一部分的所述至少一种溶质的成核。