[发明专利]膜式水处理系统及其方法

权利要求书

1.一种用于处理进料溶液的系统，包括：

膜组件，包括：

至少一个中空纤维膜，其在所述膜组件的入口与出口之间延伸，所述中空纤维膜具有用于接收经加压和加热的进料溶液并供经加压和加热的进料溶液通过的内孔；以及

收集室，其具有部分真空度，所述收集室构造为从所述中空纤维膜的所述孔收集水蒸气；

膨胀室，其具有另一部分真空度，所述膨胀室设置在所述膜组件的所述出口处，用于使来自所述膜组件的所述出口的所述进料溶液在所述进料溶液离开所述膜组件的所述出口时膨胀；以及

冷凝器，其构造为接收并冷凝来自所述收集室和所述膨胀室的水蒸气。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述收集室和所述膨胀室连接到真空发生器，由此所述真空发生器向所述收集室和所述膨胀室供应负压。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述膜组件还包括加压室，所述加压室设置为与所述膜组件的所述入口相邻，用于在待加压的进料溶液被引导至所述膜组件的所述入口之前对所述进料溶液加压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，还包括气泡发生器，所述气泡发生器设置为与所述膜组件的所述入口相邻，用于在待起泡的进料溶液被引导至所述膜组件的所述入口之前使所述进料溶液起泡。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，还包括加热器，所述加热器设置为与所述膜组件的所述入口相邻，用于在将待加热的进料溶液引导至所述膜组件的所述入口之前加热所述进料溶液。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述冷凝器构造为在待加热的进料溶液被引导至所述膜组件的所述入口之前，利用从所述水蒸气吸收的热量来加热所述进料溶液。

7.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述膜组件的所述入口处的止回阀，用于确保所述进料溶液单向流动至所述中空纤维膜的所述内孔。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述中空纤维膜包括微孔结构，所述微孔结构具有1纳米至100000纳米的平均孔径。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，优选的孔径为50纳米至500纳米。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括：

进料罐，其连接到所述膨胀室，所述进料罐构造为收集来自所述膨胀室的所述进料溶液；

管，其具有连接到所述进料罐的第一端和连接到所述膜组件的所述入口的第二端，所述管构造为将所述进料溶液从所述进料罐引导到所述膜组件的所述入口，由此所述管的一部分与热交换器接触，使得来自所述热交换器的热量被所述管的所述一部分吸收。

11.一种使用膜组件处理进料溶液的方法，所述膜组件具有在所述膜组件的入口和出口之间延伸的至少一个中空纤维膜，并且具有有部分真空度的收集室，所述方法包括：

在所述膜组件的所述入口处接收经加压和加热的进料溶液；

使所述经加压和加热的进料溶液通过所述至少一个中空纤维膜的内孔；

在所述收集室处收集来自所述至少一个中空纤维膜的所述内孔的水蒸气；

当所述进料溶液离开所述膜组件的所述出口时，在设置于所述膜组件的所述出口处的膨胀室处使来自所述膜组件的所述出口的进料溶液膨胀，由此所述膨胀室具有另一部分真空度；以及

使用冷凝器接收并冷凝来自所述收集室和所述膨胀室的水蒸气。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述收集室和所述膨胀室连接到真空发生器，由此所述真空发生器向所述收集室和所述膨胀室供应负压。