公布日：2022.11.01
申請(qǐng)日：2022.08.26
分類號(hào)：C02F1/58(2006.01)I;C02F1/42(2006.01)I;C02F1/44(2006.01)I;C02F9/04(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本公開提供了一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器及處理系統(tǒng)，其中，該膜接觸反應(yīng)器包括：膜殼；和位于膜殼內(nèi)部的多個(gè)陽離子交換中空纖維膜和多個(gè)疏水中空纖維膜，其中，陽離子交換中空纖維膜的直徑大于疏水中空纖維膜的直徑，每個(gè)疏水中空纖維膜位于每個(gè)陽離子交換中空纖維膜的管腔內(nèi)部，并且用封端膠分隔，在膜殼內(nèi)部形成以下三個(gè)獨(dú)立空間：陽離子交換中空纖維膜外側(cè)區(qū)、陽離子交換中空纖維膜與疏水中空纖維膜之間的中間區(qū)和疏水中空纖維膜的內(nèi)部區(qū)，每個(gè)獨(dú)立空間各自通過膜殼上的獨(dú)立的入口和出口與外界流體連通。
權(quán)利要求書
1.一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，所述膜接觸反應(yīng)器包括：膜殼；和位于所述膜殼內(nèi)部的多個(gè)陽離子交換中空纖維膜和多個(gè)疏水中空纖維膜，其中，所述陽離子交換中空纖維膜的直徑大于所述疏水中空纖維膜的直徑，每個(gè)疏水中空纖維膜位于每個(gè)陽離子交換中空纖維膜的管腔內(nèi)部，并且用封端膠分隔，在所述膜殼內(nèi)部形成以下三個(gè)獨(dú)立空間：陽離子交換中空纖維膜外側(cè)區(qū)、陽離子交換中空纖維膜與疏水中空纖維膜之間的中間區(qū)和疏水中空纖維膜的內(nèi)部區(qū)，每個(gè)獨(dú)立空間各自通過膜殼上的獨(dú)立的入口和出口與外界流體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，外側(cè)區(qū)，與廢水入口和廢水出口相連；中間區(qū)，與堿吸收液出口和堿吸收液入口相連；內(nèi)部區(qū)，與酸吸收液出口和酸吸收液入口相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，所述陽離子交換中空纖維膜的材料包括：聚砜、聚烯烴、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯中空纖維膜中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，所述疏水中空纖維膜的材料包括：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，所述陽離子交換中空纖維膜的內(nèi)徑為：0.4-1.5mm，外徑為0.5-2.0mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膜接觸反應(yīng)器，其特征在于，所述疏水中空纖維膜的內(nèi)徑為：0.2-0.6mm，外徑為0.3-1.0mm；所述疏水中空纖維膜的孔徑為0.1-1.0μm。
7.一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：原水箱、預(yù)處理反應(yīng)池、沉淀池、保安過濾器、膜接觸反應(yīng)器、流體混合器依次按順序連接，其中，所述膜接觸反應(yīng)器為權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的膜接觸反應(yīng)器；堿液箱，其通過堿液泵向所述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口提供堿吸收液，并且接收從所述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口流出的堿吸收液；酸性吸收液箱，其通過酸性吸收液泵向所述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口提供酸吸收液，并且接收從所述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口流出的酸吸收液；和酸液箱，其通過酸液泵與流體混合器貫通，中和膜接觸反應(yīng)器排出的脫氨廢水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述膜接觸反應(yīng)器的廢水入口與預(yù)處理階段的保安過濾器的出口或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的廢水出口相連；所述膜接觸反應(yīng)器的廢水出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的廢水入口或所述流體混合器相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口與所述堿液泵或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口相連；所述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口或與所述堿液箱相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口與所述酸性吸收液泵或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口相連；所述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口或與所述酸性吸收液箱相連。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本公開提供了一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器及處理系統(tǒng)，以期至少部分地解決上述技術(shù)問題。
為了解決上述技術(shù)問題，作為本公開的一個(gè)方面，提供了一種膜接觸反應(yīng)器，包括：
膜殼；和
位于上述膜殼內(nèi)部的多個(gè)陽離子交換中空纖維膜和多個(gè)疏水中空纖維膜，
其中，上述陽離子交換中空纖維膜的直徑大于上述疏水中空纖維膜的直徑，每個(gè)疏水中空纖維膜位于每個(gè)陽離子交換中空纖維膜的管腔內(nèi)部，并且用封端膠分隔，在上述膜殼內(nèi)部形成以下三個(gè)獨(dú)立空間：陽離子交換中空纖維膜外側(cè)區(qū)、陽離子交換中空纖維膜與疏水中空纖維膜之間的中間區(qū)和疏水中空纖維膜的內(nèi)部區(qū)，每個(gè)獨(dú)立空間各自通過膜殼上的獨(dú)立的入口和出口與外界流體連通。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，外側(cè)區(qū)，與廢水入口和廢水出口相連；
中間區(qū)，與堿吸收液出口和堿吸收液入口相連；
內(nèi)部區(qū)，與酸吸收液出口和酸吸收液入口相連。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述陽離子交換中空纖維膜的材料包括：聚砜、聚烯烴、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯中空纖維膜中的任意一種；
上述疏水中空纖維膜的材料包括：聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯中的任意一種。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述陽離子交換中空纖維膜的內(nèi)徑為：0.4-1.5mm，外徑為0.5-2.0mm。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述疏水中空纖維膜的內(nèi)徑為：0.2-0.6mm，外徑為0.3-1.0mm；
上述疏水中空纖維膜的孔徑為0.1-1.0μm。
在其中一個(gè)實(shí)施例中，上述封端膠包括：環(huán)氧樹脂或聚氨酯中的任意一種。
作為本公開的另一個(gè)方面，提供了一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器的處理系統(tǒng)，包括：
原水箱、預(yù)處理反應(yīng)池、沉淀池、保安過濾器、膜接觸反應(yīng)器、流體混合器依次按順序連接，其中，上述膜接觸反應(yīng)器為上述實(shí)施例中的膜接觸反應(yīng)器；
堿液箱，其通過堿液泵向上述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口提供堿吸收液，并且接收從上述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口流出的堿吸收液；
酸性吸收液箱，其通過酸性吸收液泵向上述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口提供酸吸收液，并且接收從上述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口流出的酸吸收液；和
酸液箱，其通過酸液泵與流體混合器貫通，中和膜接觸反應(yīng)器排出的脫氨廢水。
在其中另一個(gè)實(shí)施例中，上述膜接觸反應(yīng)器的廢水入口與預(yù)處理階段的保安過濾器的出口或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的廢水出口相連；
上述膜接觸反應(yīng)器的廢水出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的廢水入口或上述流體混合器相連。
在其中另一個(gè)實(shí)施例中，上述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口與上述堿液泵或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口相連；
上述膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的堿吸收液入口或與上述堿液箱相連。
在其中另一個(gè)實(shí)施例中，上述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口與上述酸性吸收液泵或上一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口相連；
上述膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液出口與下一級(jí)膜接觸反應(yīng)器的酸吸收液入口或與上述酸性吸收液箱相連。
基于上述技術(shù)方案，本公開提供的一種用于廢水脫氨的膜接觸反應(yīng)器及處理系統(tǒng)至少包括以下之一的有益效果：
(1)在本公開的實(shí)施例中，將陽離子交換中空纖維膜和疏水膜中空纖維膜集成在同一反應(yīng)器中，并形成了陽離子交換中空纖維膜外側(cè)區(qū)、陽離子交換中空纖維膜與疏水中空纖維膜之間的中間區(qū)和疏水中空纖維膜的內(nèi)部區(qū)的三個(gè)獨(dú)立空間，利用離子交換-銨根水解-吸收脫氨為一體的過程，實(shí)現(xiàn)了銨或氨在廢水、堿液和酸液中的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，有效的完成廢水的脫氨過程；而且采用套管式膜的布局方案，將疏水中空纖維膜置于陽離子交換中空纖維膜中，將兩個(gè)反應(yīng)器合二為一，減小了設(shè)備體積及反應(yīng)系統(tǒng)的占地。
(2)在本公開的實(shí)施例中，將陽離子交換中空纖維膜與疏水中空纖維膜緊密堆疊，減小了陽離子交換中空纖維膜表面與疏水中空纖維膜表面的距離，有利于游離的氨快速傳質(zhì)及脫除。
(3)在本公開的實(shí)施例中，通過陽離子交換中空纖維膜將疏水膜空間分散，避免了傳統(tǒng)的膜接觸反應(yīng)器中疏水中空纖維膜無序堆疊造成的因液-膜接觸不良引起的效率低下的問題。
（發(fā)明人：張勇;王軍;李魁嶺;侯得印;徐莉莉;曹愛新）
