A double effect heat pump membrane distillation sewage treatment system and method belong to the field of energy saving. The system comprises a heat pump system and double membrane distillation system, the heat pump subsystem comprises a condenser (1) and a throttle valve (2), (3) evaporator and compressor (4); double membrane distillation system includes a first module (6), second (7) membrane and fresh water tank (10); wherein the first membrane module (6) and second (7) of membrane structure is the same, the interior includes a thermally conductive separator and steam through membrane. The system utilizes two sets of membrane modules connected in series, and achieves the purification of sewage through cascade recovery of the heat of the condenser of the heat pump subsystem and the waste heat from the outlet of the upper effective membrane module. The system can be used for sewage purification to produce fresh water, and the coupling of double effect membrane module can produce more fresh water, which is more energy efficient than conventional heat pump single stage membrane distillation system.
【技术实现步骤摘要】
双效热泵膜蒸汽污水处理系统及方法
本专利技术涉及一种双效热泵膜蒸汽污水处理系统及方法,属于节能领域。技术背景我国是一个水资源分布极不平衡的国家,各个地方拥有的水资源也很不平衡,总体上我国是一个缺水的国家,全国有70%的城市处于缺水状态,同时我国还是一个水资源污染严重的国家,每年因为水资源造成的损失约占GDP的2%,使得水污染处理受到了空前的关注。膜蒸馏是近年发展起来的一种污水净化处理方法,该方法是一种膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程,它以疏水微孔汽通膜为介质,在汽通膜两侧蒸气压差的作用下,料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔,从而实现分离的目的。与其他常用分离过程相比,膜蒸馏具有分离效率高、操作压力低、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高等优点。然而为了提供汽通膜两侧的蒸汽压差,一方面需要对污水进行加热,增加其蒸汽分压力,另一方面需要消耗大量的冷却水对透过汽通膜的蒸汽进行冷凝。此外,由于汽通膜的传热传质作用,冷却水吸收了大量的污水热量。因此,该方法整体能耗高,而且冷却水消耗量大。热泵膜蒸馏方法是近年发展起来的一种较为节能的污水净化处理方法。通过对热泵系统冷凝器废热和蒸发器制冷量的回收,可为膜蒸馏系统提供蒸汽分压的驱动力。由于热泵系统COP较高,因此可较常规膜蒸馏方法更为节能。然而,由于膜组件内汽通膜的通过能力有限,而且经过膜组件出口的污水废热较难回收,使得现有常规单效热泵膜蒸馏系统的单位产水能耗仍较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种双效热泵膜蒸馏污水处理系统及方法,其特征在于该系统包括:冷凝器、节流阀、蒸发器、压缩机、第一膜组件、第二 ...
【技术保护点】
一种双效热泵膜蒸馏污水处理系统,其特征在于:该系统包括:冷凝器(1)、节流阀(2)、蒸发器(3)、压缩机(4)、第一膜组件(6)、第二膜组件(7)和淡水储箱(10);其中第一膜组件(6)包括第一导热隔板(6‑1)和第一汽通膜(6‑2);第二膜组件(7)包括第二导热隔板(7‑1)和第二汽通膜(7‑2);冷凝器(1)包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口;蒸发器(3)包括冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口;第一膜组件(6)的第一导热隔板(6‑1)将冷侧和淡水侧分开;第一膜组件(6)的第一汽通膜(6‑2)将热侧和淡水侧分开,且第一汽通膜(6‑2)仅允许蒸汽在分压力的驱动下通过;第一膜组件(6)包括冷侧入口、冷侧出口、热侧入口、热侧出口和淡水出口;第二膜组件(7)的第二导热隔板(7‑1)将冷侧和淡水侧分开;第二膜组件(7)的第二汽通膜(7‑2)将热侧和淡水侧分开,且第二汽通膜(7‑2)仅允许蒸汽在分压力的驱动下通过;第一膜组件(7)包括冷侧入口、冷侧出口、热侧入口、热侧出口和淡水出口;冷凝器(1)的热侧出口通过节流阀(2)后与蒸发器(3)的冷侧入口相连,蒸发器(3)的冷侧出口通过压缩机 ...
【技术特征摘要】
1.一种双效热泵膜蒸馏污水处理系统,其特征在于:该系统包括:冷凝器(1)、节流阀(2)、蒸发器(3)、压缩机(4)、第一膜组件(6)、第二膜组件(7)和淡水储箱(10);其中第一膜组件(6)包括第一导热隔板(6-1)和第一汽通膜(6-2);第二膜组件(7)包括第二导热隔板(7-1)和第二汽通膜(7-2);冷凝器(1)包括热侧进口、热侧出口、冷侧进口和冷侧出口;蒸发器(3)包括冷侧进口、冷侧出口、热侧进口和热侧出口;第一膜组件(6)的第一导热隔板(6-1)将冷侧和淡水侧分开;第一膜组件(6)的第一汽通膜(6-2)将热侧和淡水侧分开,且第一汽通膜(6-2)仅允许蒸汽在分压力的驱动下通过;第一膜组件(6)包括冷侧入口、冷侧出口、热侧入口、热侧出口和淡水出口;第二膜组件(7)的第二导热隔板(7-1)将冷侧和淡水侧分开;第二膜组件(7)的第二汽通膜(7-2)将热侧和淡水侧分开,且第二汽通膜(7-2)仅允许蒸汽在分压力的驱动下通过;第一膜组件(7)包括冷侧入口、冷侧出口、热侧入口、热侧出口和淡水出口;冷凝器(1)的热侧出口通过节流阀(2)后与蒸发器(3)的冷侧入口相连,蒸发器(3)的冷侧出口通过压缩机(4)后与冷凝器(1)的热侧入口相连;第一膜组件(6)的冷侧出口与冷凝器(1)的冷侧入口相连,冷凝器(1)的冷侧出口与第一膜组件(6)的热侧入口相连,第一膜组件(6)的热侧出口与第二膜组件(7)的热侧入口相连,第二膜组件(7)的热侧出口与蒸发器(3)的热侧入口相连,蒸发器(3)的热侧出口与第二膜组件(7)的冷侧入口相连,第二膜组件(7)的冷侧出口与第一膜组件(6)的冷侧入口相连;第一膜组件(6)的淡水出口与淡水储箱(10)相连;第二膜组件(7)的淡水出口与...
【专利技术属性】
技术研发人员:王鹏恩,岳晨,朱帮守,韩东,蒲文灏,何纬峰,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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