脱盐系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种脱盐系统及方法。该脱盐系统包括膜分离装置和调整单元。膜分离装置可接收包括有阻垢剂的输入流体并产生净化流体和浓缩流体。调整单元可用来对来自所述膜分离装置的所述浓缩流体中的至少一部分阻垢剂进行调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于水回收(Water Recovery)的脱盐(Desalination)系统和方法，尤其涉及一种利用膜分离装置(Membrane Separation Devices)进行水回收的。
技术介绍
在工业领域中，大量的废水，如含盐的水溶液被生产出来。通常,这样的废水并不适合直接在家庭或工业中使用。鉴于可使用的水资源的有限性，从流体，如废水、海水或其他含盐溶液中回收合格的可使用的水就显得尤为重要。膜分离装置，如反渗透(Reverse Osmosis, R0)膜装置常被用来对流体进行处理，比如对水进行净化。通常，流体中可含有难溶或部分可溶物质，如硫酸钙、二氧化硅等。由于流体中含有的难溶或部分可溶物质的溶解度的限制，在处理过程中，难溶或部分可溶物 质可在膜分离装置的膜上产生沉淀。这样，就可导致通过膜分离装置的产量下降、出水水质下降或者能耗增加，且可对膜分离装置产生损害。一些方法已经被尝试用来在流体的处理过程中避免难溶或部分可溶物质在膜分离装置内发生沉淀或结垢(Scale Formation)。比如，阻垢剂(Antiscalant)被广泛的用来防止难溶或部分可溶物质发生沉淀或结垢，从而提高水回收率。然而，由于流体中难溶或部分可溶物质的浓度过高以及阻垢剂阻垢效果的限制，在一些情况下，即使使用了阻垢剂，难溶或部分可溶物质仍然会发生沉淀或结垢来损伤膜。这对于用来进行水回收的膜分离装置是不利的。所以，需要提供一种新的设置有膜分离装置的以避免在处理流体的过程中难溶或部分可溶物质在膜装置内发生结垢并提高水的回收率。
技术实现思路
本专利技术的一个实施例提供了一种脱盐系统。该脱盐系统包括膜分离装置和调整单元。膜分离装置可接收包括有阻垢剂的输入流体并产生净化流体和浓缩流体。调整单元可用来对来自所述膜分离装置的所述浓缩流体中的至少一部分阻垢剂进行调整。本专利技术另一个实施例提供了一种脱盐方法。该脱盐方法包括输入包括有阻垢剂的输入流体通过膜分离装置以产生净化流体和浓缩流体及调整来自所述膜分离装置的所述浓缩流体中的至少一部分阻垢剂。附图说明通过结合附图对于本专利技术的实施例进行描述，可以更好地理解本专利技术，在附图中图I为本专利技术脱盐系统的一个实施例的示意图。具体实施例方式图I所示为本专利技术的可用来处理，比如净化输入流体11的脱盐系统10的一个实施例的示意图。输入流体11可包括废水、苦咸水、海水或其他含盐溶液。在一些示例中，输入流体11中可含有不同的物质。该物质可包括可溶和难溶或部分可溶物质或其他难溶或部分可溶物质。在非限定示例中，可溶物质可包括氯化钠(Sodium Chloride)和氯化镁(Magnesium Chloride)。难溶或部分可溶物质可包括硫酸|丐(Calcium Sulfate)、硫酸钡(Barium Sulfate)、憐酸隹丐(Calcium Phosphate)和氟化隹丐(Calcium Fluoride)。其他难溶或部分可溶物质可包括二氧化硅(Silica)。在一个实施例中，难溶或部分可溶物质可包括硫Ifef丐。如图I所示，脱盐系统10包括膜分离装置12、浓缩装置(ConcentrationDevice) 13和调整单元(Adjustment Device) 14。在一些实施例中，膜分离装置可指通过膜分离来对流体进行脱盐的装置。在膜分离过程中，输入流体通常被膜分离装置分离成两股 流体，即净化流体(Purified or Permeate Stream)和浓缩流体(Concentrate Stream)。以反渗透过程为例，输入流体的至少一部分可渗透过或穿过反渗透膜(未图示)以产生净化流体(Permeate Stream)。其间,输入流体的另一部分未能渗透过或穿过反渗透膜从而被膜保留在流体进入侧以产生浓缩流体。这样，在一些应用中，相较于输入流体，净化流体可为变淡的流体，其含有较低的盐浓度。相较于输入流体，浓缩流体具有较高的盐浓度。在本专利技术实施例中，膜分离装置12并不限定于任何特定的膜分离装置。在非限定示例中，膜分离装置可包括反渗透(Reverse Osmosis,R0)膜装置、纳滤(Nanofiltration)膜装置、电渗析(Electrodialysis, ED)装置、倒极电渗析(Electrodialysis Reversal,EDR)装置和膜蒸馏(Membrane Distillation, MD)装置中的一种或多种。在一个示例中，膜分离装置12可包括反渗透膜装置。在本实施例中，膜分离装置12可用来处理，如净化输入流体11。随着输入流体11进入膜分离装置12中进行处理，净化流体15和浓缩流体16被生产出来。在一些应用中，输入流体11中可含有难溶或部分可溶的盐，比如硫酸钙。这样，在一定的应用中，在输入流体11的脱盐过程中，难溶或部分可溶的盐会在膜的浓缩侧被浓缩，从而可能在膜分离装置12中发生沉淀或结垢。在一些示例中，为了避免或防止难溶或部分可溶物质在膜分离装置12中发生沉淀或结垢，在输入流体11被输入进膜分离装置12中进行处理之前，可在其内加入阻垢剂。阻垢剂可与难溶或部分可溶物质中的相应的离子相结合或螯合(Chelate)而避免结垢的发生。比如，阻垢剂可与硫酸钙中的钙离子相结合，从而硫酸根离子就不能与钙离子相结合来避免硫酸钙沉淀的形成。在脱盐过程中，产生的浓缩流体16中可至少含有输入流体11中的一部分成分。比如，其中可含有阻垢剂、难溶或部分可溶物质和其他合适的盐种类。该其他合适的盐种类可包括可溶物质，其通过膜分离装置12的膜被分离出来。在一些应用中，阻垢剂并不限于任何特定的种类，其可根据具体的不同应用，比如根据难溶或部分可溶物质的种类来进行选择。在非限定示例中，阻垢剂可包括聚丙烯酸酯(Polyacrylates)、有机膦酸盐(Organo-phosphonates)和丙烯酰胺共聚物(AcrylamideCopolymers)中的一种或多种。在图I所示的实施例中，浓缩装置13与膜分离装置12流体相通，其可用来接收来自膜分离装置12的浓缩流体16以来促使浓缩流体16中含有的难溶或部分可溶物质中的至少一部分产生沉淀且生成去沉淀流体17。在一定的应用中，为了提高输入流体11的水回收量，去沉淀流体17也可再被输入进输入流体11中以在膜分离装置12中进行进一步的处理。在非限定示例中，浓缩装置13可包括容器来收容浓缩流体16。浓缩装置13中所产生的沉淀固体，可能连同浓缩装置13中的部分流体一起，通过与浓缩装置13相通的通道19得以移除。在一些实施例中，在浓缩流体16中，至少一部分难溶或部分可溶物质与阻垢剂相结合。为了促使难溶或部分可溶物质在浓缩装置13中发生沉淀，如图I所示，调整单元14可被用来与浓缩装置13中的流体相通以来调整，比如使至少一部分阻垢剂失效，从而改变阻垢剂的阻垢效果，比如使阻垢剂与相应的难溶或部分可溶物质间的结合失效。在一些应用中，对至少一部分阻垢剂进行调整可指至少一部分阻垢剂与相应的难溶或部分可溶物质的离子间的结合或螯合被调整，比如使其间的结合失效或断开，从而难溶或部分可溶物质中的与阻垢剂结合的离子被释放出来以便于产生沉淀。比如，由于调整单元14对阻垢剂的调整作用，与阻垢剂结合的钙离子被释放出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱盐系统，包括：膜分离装置，其可接收包括有阻垢剂的输入流体并产生净化流体和浓缩流体；及调整单元，其可用来对来自所述膜分离装置的所述浓缩流体中的至少一部分阻垢剂进行调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张呈乾，熊日华，蔡巍，夏子君，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：