本发明专利技术涉及一种半导体制冷膜蒸馏装置及污水处理方法。其技术方案是：预处理池内设有过滤网，预处理池通过管线连接到料液池，料液池内设有加热装置，所述的料液池通过管线连接到一级以上的膜组件，有益效果具体如下：本发明专利技术的膜组件热腔用于通过待处理的油田污水，膜组件冷腔用于形成制冷空间，促使水蒸汽在冷凝板上的凝结；蠕动泵是污水进行水力运动的装置，也是整个处理系统的循环装置；真空泵是为增大膜通量所设置的装置，同时配以压力表；本发明专利技术能够利用油田污水中本身带有的低品位热源进行污水处理，很好地利用了这部分热能，且膜蒸馏技术对污水中非挥发性组分的截留率很高，从而顺应了高效、节能的污水处理要求。节能的污水处理要求。节能的污水处理要求。
【技术实现步骤摘要】
一种半导体制冷膜蒸馏装置及污水处理方法
[0001]本专利技术涉及一种油田污水处理装置及方法，特别涉及一种半导体制冷膜蒸馏装置及污水处理方法。
技术介绍
[0002]油田污水的处理方法中，有些已经发展得比较成熟甚至已经广泛使用，但它们普遍都具有成本高、操作复杂、局限性大等问题，选择采用膜蒸馏技术处理油田污水，意在解决或者减轻这些问题。
[0003]膜蒸馏过程是将膜技术与传统蒸馏技术结合而出现的一种新型分离技术。与常规蒸馏相比，膜蒸馏的操作温度更低，一般在60~70℃左右温度下操作，无需将溶液加热至沸腾，只要膜两侧维持适当的温差，该过程就可以进行，有可能利用太阳能、地热、温泉、工厂的余热和温热的工业废水等廉价能源；是目前水质净化和纯化的最有效手段之一。
[0004]考虑到油田污水中含有热量，也就是低品位热能，平常很难用到这部分热量，本身其利用价值也并不大，但应用膜蒸馏技术后，这一部分热量就成为了膜蒸馏过程的热源，任何组分通过膜的推动力是该组分的蒸汽压梯度。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种半导体制冷膜蒸馏装置及污水处理方法，利用油田污水中本身带有的低品位热源进行污水处理，且膜蒸馏技术对污水中非挥发性组分的截留率很高，从而顺应了高效、节能的污水处理要求。
[0006]本专利技术提到的一种半导体制冷膜蒸馏装置，其技术方案是：包括预处理池（a）、过滤网（b）、加热装置（c）、料液池（d）、纯净水储水罐（e）和膜组件（f），所述预处理池（a）内设有过滤网（b），预处理池（a）通过管线连接到料液池（d），料液池（d）内设有加热装置（c），所述的料液池（d）通过管线连接到一级以上的膜组件（f），所述膜组件（f）包括膜组件热腔（1）、多孔疏水膜（2）、金属固定格网（3）、气隙（4）、冷凝板（5）、膜组件冷腔（6）、净化水出口（7）、半导体制冷装置（9）、真空泵（11）和外壳体（15），所述外壳体（15）的左侧设有膜组件热腔（1），右侧设有膜组件冷腔（6），中间设有气隙（4），在外壳体（15）的右端外壁设有半导体制冷装置（9）；所述膜组件热腔（1）的右侧设有金属固定格网（3），金属固定格网（3）的右侧设有多孔疏水膜（2）；所述气隙（4）内腔设有真空泵（11），气隙（4）的底部设有净化水出口（7），净化水出口（7）的下方设有纯净水储水罐（e）；所述的膜组件冷腔（6）的左侧设有冷凝板（5）。
[0007]优选的，在膜组件热腔（1）的上侧设有蠕动泵（12），蠕动泵（12）的上侧设有污水出口（14）。
[0008]优选的，上述膜组件热腔（1）的底部设有污水进水口（13）。
[0009]优选的，上述的半导体制冷装置（9）包括第一金属片（9.1）、P型半导体（9.2）、N型半导体（9.3）、第二金属片（9.4）、直流电源（9.5）、第三金属片（9.6）、热端绝缘陶瓷（9.7）、
冷端绝缘陶瓷（9.8），所述第三金属片（9.6）、N型半导体（9.3）、第一金属片（9.1）、P型半导体（9.2）、第二金属片（9.4）和直流电源（9.5）依次串接，形成电回路，所述第二金属片（9.4）和第三金属片（9.6）的右侧设有热端绝缘陶瓷（9.7），所述第一金属片（9.1）的左侧设有冷端绝缘陶瓷（9.8）。
[0010]优选的，上述的P型半导体（9.2）的左端与第一金属片（9.1）的上侧接触，P型半导体（9.2）的右端与第二金属片（9.4）接触。
[0011]优选的，上述的N型半导体（9.3）的左端与第一金属片（9.1）的上侧接触，N型半导体（9.3）的右端与第三金属片（9.6）接触。
[0012]优选的，上述的多孔疏水膜（2）采用多孔金属复合膜，通过溶胶一凝胶法在多孔金属膜表面涂覆一层聚二甲基硅氧烷薄膜，加强膜的疏水性和抗污染性。
[0013]优选的，上述的冷凝板（5）的右表面为光滑面，左侧表面上1/3为半圆凸面，中1/3为倾斜角450的锯齿形结构，下部为弧形结构。
[0014]优选的，上述的冷凝板（5）的右表面为光滑面，左侧表面为锯齿形结构。
[0015]优选的，上述的金属固定格网（3）采用纯银材料制作，将网格设成大孔隙网状结构。
[0016]本专利技术提到的采用半导体制冷膜蒸馏装置实现油田污水处理的方法，包括以下过程：首先，油田产生的污水经过预处理池（a）处理，过滤网（b）可以过滤大颗粒的污物，然后，污水进入料液池（d）中，经过加热装置（c）的加热后送入膜组件（f）中的膜组件热腔（1），污水就可以通过金属固定格网（3）分散多孔疏水膜（2）所受的静水压力，减小多孔疏水膜（2）的变形程度，增大多孔疏水膜（2）的受力范围；由于膜组件热腔（1）水溶液与多孔疏水膜（2）膜界面的水蒸汽压高于膜组件冷腔（6）与多孔疏水膜（2）膜界面的水蒸汽压，水蒸汽会透过膜孔从热侧进入冷侧，并且在半导体制冷装置的作用下，水蒸汽就在冷凝板（5）的左侧表面凝结，凝结成的蒸馏水经气隙（4）底部的净化水出口（7）流出到纯净水储水罐（e），得到纯净水；其次，污水流经第一级的膜组件（f），水蒸汽通过第一级的多孔疏水膜（2）的膜孔在冷凝板（5）上冷凝，剩下的污水会继续进入第二级的膜组件（f）及第三级的膜组件（f）继续进行膜蒸馏过程，最终流回料液池（d）进行循环，膜组件（f）中的真空泵（11）可以增大膜两侧的压差，增大膜蒸馏过程的膜通量。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果具体如下：本专利技术的膜组件热腔用于通过待处理的油田污水，膜组件冷腔用于形成制冷空间，促使水蒸汽在冷凝板上的凝结；蠕动泵是污水进行水力运动的装置，也是整个处理系统的循环装置；真空泵是为增大膜通量所设置的装置，同时配以压力表；本专利技术能够利用油田污水中本身带有的低品位热源进行污水处理，很好地利用了这部分热能，且膜蒸馏技术对污水中非挥发性组分的截留率很高，从而顺应了高效、节能的污水处理要求；另外，本专利技术的污水处理过程简单、设备体积小、经济性能好；可在常温下进行连续操作、可实现集成化，膜性能具有可调性、可专一配备膜；相比于反渗透技术，操作压力更低，对膜的机械性能要求也相对较低；可处理高浓度溶液，当溶液过饱和时将会析出晶体，可以减少液体排放。
附图说明
[0018]图1是本专利技术的结构示意图；图2是膜组件的立体结构示意图；图3是膜组件的内部结构示意图；图4是半导体制冷装置的结构示意图；图5是金属固定格网的外形是示意图；图6是冷凝板的结构示意图；图7是冷凝板的另一种结构示意图；上图中：预处理池a、过滤网b、加热装置c、料液池d、纯净水储水罐e、膜组件f、膜组件热侧1、多孔疏水膜2、金属固定格网3、气隙4、冷凝板5、膜组件冷腔6、净化水出口7、压力表8、半导体制冷装置9、保温层10、真空泵11、蠕动泵12、污水进水口13、污水出口14、外壳体15。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体制冷膜蒸馏装置，其特征是：包括预处理池（a）、过滤网（b）、加热装置（c）、料液池（d）、纯净水储水罐（e）和膜组件（f），所述预处理池（a）内设有过滤网（b），预处理池（a）通过管线连接到料液池（d），料液池（d）内设有加热装置（c），所述的料液池（d）通过管线连接到一级以上的膜组件（f），所述膜组件（f）包括膜组件热腔（1）、多孔疏水膜（2）、金属固定格网（3）、气隙（4）、冷凝板（5）、膜组件冷腔（6）、净化水出口（7）、半导体制冷装置（9）、真空泵（11）和外壳体（15），所述外壳体（15）的左侧设有膜组件热腔（1），右侧设有膜组件冷腔（6），中间设有气隙（4），在外壳体（15）的右端外壁设有半导体制冷装置（9）；所述膜组件热腔（1）的右侧设有金属固定格网（3），金属固定格网（3）的右侧设有多孔疏水膜（2）；所述气隙（4）内腔设有真空泵（11），气隙（4）的底部设有净化水出口（7），净化水出口（7）的下方设有纯净水储水罐（e）；所述的膜组件冷腔（6）的左侧设有冷凝板（5）。2.根据权利要求1所述的半导体制冷膜蒸馏装置，其特征是：在膜组件热腔（1）的上侧设有蠕动泵（12），蠕动泵（12）的上侧设有污水出口（14）。3.根据权利要求2所述的半导体制冷膜蒸馏装置，其特征是：所述膜组件热腔（1）的底部设有污水进水口（13）。4.根据权利要求1所述的半导体制冷膜蒸馏装置，其特征是：所述的半导体制冷装置（9）包括第一金属片（9.1）、P型半导体（9.2）、N型半导体（9.3）、第二金属片（9.4）、直流电源（9.5）、第三金属片（9.6）、热端绝缘陶瓷（9.7）、冷端绝缘陶瓷（9.8），所述第三金属片（9.6）、N型半导体（9.3）、第一金属片（9.1）、P型半导体（9.2）、第二金属片（9.4）和直流电源（9.5）依次串接，形成电回路，所述第二金属片（9.4）和第三金属片（9.6）的右侧设有热端绝缘陶瓷（9.7），所述第一金属片（9.1）的左侧设有冷端绝缘陶瓷（9.8）。5.根据权利要求4所述的半导体制冷膜蒸馏装置，其特征是：所述的P型半导体（9.2）的...
【专利技术属性】
技术研发人员：董燕，代晓东，崔向旭，李雷，刘飞，张昕，李洪言，郭瑾，林名桢，
申请(专利权)人：中国石油大学胜利学院，
类型：发明
国别省市：
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