[发明专利]一种基于正渗透-膜蒸馏工艺的废水资源化利用方法

权利要求书

1.一种基于正渗透-膜蒸馏工艺的废水资源化利用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)ASP采出水依次经自然沉降、混凝沉降后作为超滤原液进入超滤系统；

(2)超滤系统的浓缩液与自然沉降及混凝沉降分离出的浮渣一起进入污油罐储存；超滤系统的透过液作为正渗透原液进入正渗透系统；

(3)正渗透系统的浓缩液作为纳滤原液进入纳滤系统，正渗透系统的透过液作为膜蒸馏原液进入膜蒸馏系统；

(4)纳滤系统的浓缩液部分作为正渗透汲取液循环回到正渗透系统，部分定期外排；纳滤系统的透过液补充表面活性剂、碱以及高聚物后进入驱溶液罐；

(5)膜蒸馏系统的浓缩液作为正渗透汲取液循环回到正渗透系统，膜蒸馏系统的产出水与纳滤系统的透过液混合后进入驱溶液罐作为ASP驱溶液的配制水使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中自然沉降的时间为4～24h；混凝沉降采用的混凝剂为聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(FeCl₃·6H₂O)及聚丙烯酰胺(PAM)中的至少一种，混凝剂投加量为10～200mg/L，混凝沉降时间为1～4h。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中超滤系统包括超滤原料罐、超滤清洗罐、超滤循环泵、超滤膜堆、超滤浓液罐、超滤浓液泵及超滤透过液罐；经混凝沉降后的ASP采出水进入超滤原料罐，超滤原料罐出水经超滤循环泵泵入超滤膜堆的原液进口进行膜分离；超滤膜堆的透过液部分进入超滤清洗罐用于膜清洗，部分进入超滤透过液罐作为正渗透原液；超滤膜堆的浓缩液部分回流到超滤原料罐中循环处理，部分进入超滤浓液罐，超滤浓液罐的出水经超滤浓液泵泵入步骤(2)中所述的污油罐储存。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述超滤膜堆由超滤膜组件构成，所述超滤膜组件的形式为板框式、中空纤维式及管式中的一种；所述超滤膜为无机陶瓷膜，支撑体材料为氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化硅(SiO2)及碳化硅(SiC)中的一种；所述超滤膜的切割分子量为10000～100000Dalton；所述超滤膜系统过滤方式为错流过滤，错流速度为1～5m/s，跨膜压差为0.1～1.0MPa，过滤温度为10～60℃。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中正渗透系统包括正渗透清洗罐、正渗透循环泵、正渗透膜堆、正渗透浓液罐、汲取液循环泵、汲取液罐及曝气系统；超滤系统透过液经正渗透循环泵增压后泵入正渗透膜堆的原液进口进行膜分离；正渗透膜堆的浓缩液部分回流至超滤系统循环处理，部分进入正渗透浓液罐作为纳滤的原液；正渗透膜堆的汲取液进入汲取液罐作为膜蒸馏的原液，汲取液罐中液体部分通过汲取液循环泵打回正渗透膜堆增加浓缩倍数，正渗透清洗罐中接入软化水用于膜清洗；曝气系统分别通过管道与进入正渗透膜堆的原料侧及汲取液侧相连，用于减低正渗透的浓差极化。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述正渗透膜堆由正渗透膜组件构成，所述正渗透膜组件形式为板框式、中空纤维式及管式中的一种；所述正渗透膜为有机膜，膜材料为三醋酸纤维素膜(CTA)、乙酸纤维素(CA)、聚苯并咪唑(PBI)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)及聚酰胺(PA)中的一种；正渗透膜平均孔径为0.1～1nm；所述正渗透膜系统过滤方式为错流过滤，错流速度为1～5m/s，跨膜压差为0.1～1.0MPa，过滤温度为10～60℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中纳滤系统包括增压泵、高压泵、纳滤清洗罐、循环泵、纳滤膜堆、纳滤产水罐及纳滤产水泵；正渗透系统的浓缩液依次经增加泵、高压泵连续增压后经循环泵泵入纳滤膜堆的原液进口进行膜分离；纳滤膜堆的浓缩液部分回流到正渗透浓液罐作为正渗透汲取液或外排，部分回流到循环泵进口与高压泵出口的正渗透浓缩液一起进入纳滤膜堆的原液进口以提高浓缩倍数；纳滤膜堆的透过液部分回流到纳滤清洗罐用于膜清洗，部分进入纳滤产水罐，纳滤产水罐的出水经纳滤产水泵泵入驱溶液罐。