[发明专利]反渗透系统和使用反渗透系统进行流体浓缩的方法

说明书

本发明公开一种反渗透系统，包括n个反渗透单元RO1、RO2、…、ROi、RO(i+1)、…、ROn，其中，n≥2，1≤i<n，每个反渗透单元ROi包括进口，透过液出口，浓缩液出口，以及至少一个透水系数为Ai、透盐系数为Bi的膜元件，Ai<A(i+1)，Bi<B(i+1)，ROi的浓缩液出口与RO(i+1)的进口连接。本发明还公开了一种使用反渗透系统进行流体浓缩的方法。

技术领域

本发明涉及流体的浓缩技术领域，具体涉及一种反渗透系统和使用反渗透系统进行流体浓缩的方法。

背景技术

与热法提浓工艺相比，在相当于小于10-15％氯化钠的较低浓缩终点设计条件下，反渗透浓缩工艺在节能和设备投资方面有着明显的优势，但传统的反渗透浓缩工艺沿袭了脱盐水处理工艺的设计套路，即系统的操作压力设定必须高于浓缩液的渗透压，例如，在进水的总溶解性固体(total dissolved solids,TDS)较低及对浓缩倍率要求较低时，通常采用苦咸水反渗透系统(BWRO)，当进水的TDS大于10g/l时，通常采用海水淡化反渗透系统(SWRO)，所以，采用卷式反渗透膜的BWRO+SWRO系统的最高设计浓缩终点为70-80g/l TDS。按照这种传统思路，对于高TDS的流体，要获得更高的浓度倍率，就必须采用超高压反渗透系统来完成这一任务。然而，超高压操作会导致运行成本和设备投资的大幅度增加，同时也对设备的制造和运行技术提出了更高的要求，此外，大于120bar操作压力的超高压运行也是常规成熟卷式膜元件材料配置所无法企及的极限，而操作压力为120-160bar的碟管式反渗透膜(DTRO)设备的制造成本要比常规卷式反渗透系统高出一个数量级。

因此，需要一种能够在较低的操作压力下运行的对高浓度流体进行高倍率浓缩的反渗透系统。

发明内容

一方面，本发明公开一种反渗透系统，包括n个反渗透单元RO1、RO2、…、ROi、RO(i+1)、…、ROn，其中，n≥2，1≤i<n，每个反渗透单元ROi包括进口，透过液出口，浓缩液出口，以及至少一个透水系数为Ai、透盐系数为Bi的膜元件，Ai<A(i+1)，Bi<B(i+1)，ROi的浓缩液出口与RO(i+1)的进口连接。

另一方面，本发明公开一种流体浓缩的方法，包括将该流体通入反渗透系统得到总透过液和总浓缩液，其中，该反渗透系统包括n个反渗透单元RO1、RO2、…、ROi、RO(i+1)、…、ROn，n≥2，1≤i<n，每个反渗透单元ROi能够产生第i透过液和第i浓缩液，将第i浓缩液通入RO(i+1)，每个反渗透单元ROi包括至少一个透水系数为Ai、透盐系数为Bi的膜元件，Ai<A(i+1)，Bi<B(i+1)。

附图说明

图1为依据本发明实施例的一种反渗透系统的示意图；

图2为依据本发明实施例的另一种反渗透系统的示意图。

具体实施方式

以下将对本发明的具体实施方式进行详细描述。除非另作定义，在本文中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“第一”或者“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分或元件。本文中使用的“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“或”、“或者”并不意味着排他，而是指存在提及项目(例如成分)中的至少一个，并且包括提及项目的组合可以存在的情况。“包括”、“包含”、“具有”、或“含有”以及类似的词语是指除了列于其后的项目及其等同物外，其他的项目也可在范围内。