[发明专利]一种无机盐溶液浓缩设备及无机盐溶液连续高倍浓缩方法

说明书

本发明公开一种无机盐溶液浓缩设备及无机盐溶液连续高倍浓缩方法，包括过滤装置和浓缩装置，浓缩装置包括反渗透膜分离组件及循环流道反渗透膜分离组件，反渗透膜分离组件的滤液进口与过滤装置相连，反渗透膜分离组件的预浓缩液出口通过分流管路分别与循环流道反渗透膜分离组件的浓缩液流道进液口和透过液流道的透过液流道进液口相连，且由透过液流道流出的透过液通过管路能回流并与过滤装置的滤液混合输至反渗透膜分离组件中。本发明中由于流入到循环流道反渗透膜分离组件的浓缩液流道和透过液流道中的溶液是相同浓度的预浓缩液，两者的渗透压一样，使得在浓缩液流道中的预浓缩液能在循环流道反渗透膜分离组件的反渗透作用下进一步得到浓缩。

技术领域

本发明涉及盐溶液浓缩设备技术领域，具体涉及一种无机盐溶液浓缩设备及无机盐溶液连续高倍浓缩方法。

背景技术

现有反渗透膜分离元件的浓缩液流道为一端流入料液，另一端流出浓缩液，料液中的溶剂在膜两端压力的作用下透过膜，进入透过液流道，经透过液流道流入中心收集管，再从中心收集管的开口端流出。这是目前最常用的一种结构形式。但随着浓缩倍数增加，由于膜截留溶质的作用，使膜两侧形成渗透压差增加，从而阻碍溶剂从浓缩液流道透过膜渗透到透过液流道中，使浓缩液进一步浓缩受到限制。目前化工和废水领域针对含盐溶液的浓缩，主要采用反渗透、高压反渗透、蒸发等技术，含盐溶液往往还含有大量的有机物其他杂质，严重影响了浓缩技术的应用。反渗透技术只能用于盐溶液的预浓缩，因溶液渗透压阻力，导致溶液进一步浓缩受限，而浓度最高也只为3～6％之间，高压反渗透可将盐溶液的浓度提高到小于16％，但能耗大幅上升；蒸发浓缩因能耗高，常用于经预浓缩后的最终进一步浓缩。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无机盐溶液浓缩设备，其主要解决的是利用现有反渗透技术对含盐溶液进行浓缩时存在因溶液渗透压差阻力导致含盐溶液进一步浓缩受限等技术问题。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无机盐溶液浓缩设备，包括能去除含盐溶液中有机杂质和高价盐的过滤装置以及浓缩装置，浓缩装置包括能对过滤装置的滤液进行预浓缩的反渗透膜分离组件及能对反渗透膜分离组件的预浓缩液进行高倍浓缩的循环流道反渗透膜分离组件，反渗透膜分离组件具有一个滤液进口、一个水出口以及一个预浓缩液出口，循环流道反渗透膜分离组件内具有浓缩液流道和透过液流道，浓缩液流道具有一个浓缩液流道进液口和一个高盐溶液出口，透过液流道具有一个透过液流道进液口和一个透过液出口，反渗透膜分离组件的滤液进口与过滤装置相连以接收过滤装置的滤液，反渗透膜分离组件的预浓缩液出口通过分流管路分别与循环流道反渗透膜分离组件的浓缩液流道的浓缩液流道进液口以及透过液流道的透过液流道进液口相连，且由透过液流道的透过液出口流出的透过液通过管路能回流并与过滤装置的滤液混合输至反渗透膜分离组件中。

进一步，所述过滤装置包括能对含盐溶液进行超滤以去除大分子有机杂质的超滤膜分离组件以及能对超滤膜分离组件的滤液进行纳滤以去除小分子有机杂质和高价盐的纳滤膜分离组件。

进一步，所述过滤装置还包括超滤滤液罐和纳滤滤液罐，超滤膜分离组件的进液口通过超滤循环泵及管路与一含盐溶液罐相连，超滤膜分离组件的滤液出口通过管路与超滤滤液罐相连，超滤滤液罐通过纳滤循环泵及管路与纳滤膜分离组件的进液口相连，纳滤膜分离组件的滤液出口通过管路与纳滤滤液罐相连，纳滤滤液罐通过反渗透循环泵及管路与反渗透膜分离组件的滤液进口相连。

进一步，所述循环流道反渗透膜分离组件的透过液流道的透过液出口通过管路与纳滤滤液罐相连使由透过液流道的透过液出口流出的透过液在纳滤滤液罐中与纳滤滤液相混合。

进一步，所述反渗透膜分离组件的预浓缩液通过自身余压由分流管路分别输入到循环流道反渗透膜分离组件的浓缩液流道和透过液流道中去。