[发明专利]基于并联平板式膜蒸馏技术的高盐废水处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于并联平板式膜蒸馏技术的高盐废水处理装置，包括太阳能加热单元、膜蒸馏单元以及冷馏水出水单元；太阳能加热单元包括非聚光式真空管型太阳能集热器和原料液进液罐；膜蒸馏单元包括并联平板式膜组件，并联平板式膜组件包括若干间隔设置的作为热腔的膜组件和作为冷腔的膜组件；冷馏水出水单元包括冷馏水收集罐、半导体制冷片、温度传感器、净水水箱、总溶解固体监测器、信号指示灯，半导体制冷片安装在冷馏水收集罐外壁上，温度传感器设置在冷馏水收集罐内，冷馏水收集罐还与净水水箱相连通，总溶解固体监测器设置在净水水箱内部，且与外部的信号指示灯相连，本发明可高效处理高盐废水。

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置，特别涉及一种高盐废水处理装置及方法。

背景技术

膜蒸馏(Membrane distillation，MD)技术原理是利用疏水性多孔膜对废水中的污染物进行截留分离，在一定温度驱动下，膜两侧存在的蒸汽压差使得废水中的水分子以蒸汽形态穿过微孔膜并在膜的另一侧进行冷凝回收，实现了混合溶液的分离与提纯；膜蒸馏技术巧妙地将传统蒸馏方式与膜分离技术相结合，降低了蒸馏过程中的一些操作参数，使得蒸馏过程更加安全，有效减少了设备的体积和能耗。膜蒸馏技术相较于传统蒸馏工艺而言，其所需的热量较少，并且整个过程可以实现热量的循环利用，同时还可以利用废热源、太阳能等低成本能源，使工业化生产成为可能。

本装置集热系统采用非聚光式真空管型太阳能集热系统，真空管太阳能工作原理：采用内管的吸热涂层对太阳光吸收，加热内管里的水来提高水温。作为一种集热板，它在吸热的同时也会进行散热，而热量的传递只有三种方式：辐射，传导，对流；真空管太阳能的三种散热传热方式均很小，内管的水银涂层防止热量辐射；内外管中间的真空层防止热量传导；而热量的对流散发对真空管太阳能而言，几乎为零，温度维持在50-80℃，满足膜蒸馏系统热循环的温度需求。

本装置供电系统采用太阳能电池板、太阳能充电控制器和蓄电池组成的光伏发电系统，光伏发电是根据光生伏特效应原理，利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电系统主要由太阳能光伏板（组件）、控制器、蓄电池和逆变器四大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。

随着我国环保要求越来越严格，浓盐水直接外排或倾倒大海的措施已不可实施。传统浓盐水零排放技术，由于其占地面积大、能耗高、启动条件复杂等问题，发展过程中受到了很大的制约，膜蒸馏技术能将浓盐水回收利用，最后实现零排放，是目前较先进的膜处理技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于并联平板式膜蒸馏技术的高盐废水处理装置及方法，不仅能高效处理高盐废水，还能为全国海岛家庭、苦咸水地区家庭、山区家庭等淡水取用困难和电力资源缺乏地区居民提供高浓度盐水淡化服务。

本发明的目的是这样实现的：一种基于并联平板式膜蒸馏技术的高盐废水处理装置，包括太阳能加热单元、膜蒸馏单元以及冷馏水出水单元；

所述太阳能加热单元包括非聚光式真空管型太阳能集热器和原料液进液罐，所述非聚光式真空管型太阳能集热器两端与原料液进液罐的第一进水口、第一出水口相连，形成供热回路，用以为原料液加热；

所述膜蒸馏单元包括并联平板式膜组件，所述并联平板式膜组件包括若干间隔设置的作为热腔的膜组件和作为冷腔的膜组件，作为热腔的膜组件两端分别并联后与原料液进液罐的第二进水口、第二出水口相连，形成回路，作为冷腔的膜组件两端分别并联后连接在冷馏水出水单元的进出口两端形成回路；