用于正滲透水處理的反向可溶溶質(zhì)的回收的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于正滲透水凈化或脫鹽的改進的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一種實施方式，提供用于凈化受污染水的方法，其中包含水且具有第一滲透壓的受污染原料溶液物流經(jīng)過半透膜到達具有汲取溶液物流的汲取側(cè)，該汲取溶液物流在半透膜的汲取側(cè)上具有第二滲透壓。稀釋的汲取溶解物流被加熱、聚結(jié)和冷卻以產(chǎn)生冷卻的單相富水物流，其被凈化而產(chǎn)生水產(chǎn)品流。
【專利說明】用于正滲透水處理的反向可溶溶質(zhì)的回收
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2011年4月25日提交的名稱為“REGENERATION OF RETROGRADESOLUBLE SOLUTES FOR FORWARD OSMOSIS WATER TREATMENT (用于正滲透水處理的反向可溶溶質(zhì)的再生)”的美國臨時申請n0.61/517，687以及2011年7月15日提交的名稱為“RETROGRADE SOLUBLE SOLUTE FOR FORWARD OSMOSIS WATER TREATMENT (用于正滲透水處理的反向可溶溶質(zhì))”的美國臨時申請n0.61/572，394的權(quán)益，這二者的全部內(nèi)容出于全部目的在此通過引用而被引入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及海水、微咸水(brackish water)、廢水和/或受污染水的脫鹽。更特別地，本發(fā)明涉及正滲透脫鹽。
【背景技術(shù)】
[0004]正滲透在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的并且由于未來淡水短缺的可能性和對成本效益脫鹽和水凈化技術(shù)的需求相應(yīng)提高的原因而已經(jīng)成為最近研究的主題。海水、微咸水或者受污染水可通過半透膜汲取水(或溶劑)而進行凈化，該半透膜截留鹽和其它污染物(溶質(zhì))。這種自然或正滲透方法不同于被廣泛使用的反滲透法，在該反滲透法中，在壓力下使水強制經(jīng)過類似起作用的半透膜。在正滲透法中，使用汲取溶液通過半透膜汲取水。該正滲透法并不凈化水。正滲透只是將水從一組溶質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一組溶質(zhì)。
[0005]正滲透的回顧和概述由Miller和Evens在下文中提供:Forward osmosis:A newapproach to water purification and desalination (正滲透:水凈化和脫鹽的新方法)，Sandia Report SAND2006-4634，2006年7月，其中討論了使用反向可溶聚合物汲取溶質(zhì)的概念。用于實現(xiàn)溶質(zhì)與水分離的方法并未被描述。
[0006]基于氨-二氧化碳的正滲透系統(tǒng)描述于McGinnis的美國專利N0.7，560，029和6，393，295中，其中溶質(zhì)的溫度依賴性溶解度被用于溶質(zhì)與水的部分分離。公開的沉淀溶質(zhì)是固體鹽并且分離的平衡利用蒸餾實現(xiàn)。Collins的美國專利申請序列號11/632，994也描述了使用鹽的溫度依賴性溶解度以將汲取溶質(zhì)與水分離。
[0007]美國專利申請序列號11/796，118描述了另一種正滲透系統(tǒng)，其使用經(jīng)涂布的磁性納米粒子作為汲取溶質(zhì)。PCT W0/2010/107804描述了使用磁性粒子作為可控滲透劑。
[0008]Chakrabarti的美國專利N0.5，679，254描述了使用在水中的聚合物的溫度依賴性溶解度以實現(xiàn)脫鹽，不過不是通過正滲透。
[0009]Iyer的美國專利N0.8，021，553描述了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用反向可溶聚合物溶質(zhì)和納濾器用于從產(chǎn)品水分離和回收所產(chǎn)生的溶質(zhì)膠束。Iyer詳細說明了具有既疏水性又親水性的組分的汲取溶質(zhì)。Iyer還公開了通過在納濾器上收集沉淀的(或相分離的)汲取溶質(zhì)并且通過反沖納濾器回收溶質(zhì)來半批量回收溶質(zhì)。
[0010]在此公開了用于正滲透水凈化或脫鹽的改進的系統(tǒng)和方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]在此公開了用于正滲透水凈化或脫鹽的改進的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一種實施方式，提供用于凈化受污染水的方法。該方法包括在半透膜的原料側(cè)上提供包含水且具有第一滲透壓的受污染原料溶液物流并且在半透膜的汲取側(cè)上提供包含汲取溶質(zhì)且具有第二滲透壓的汲取溶液物流。水經(jīng)過半透膜到汲取側(cè)而產(chǎn)生稀釋的汲取溶液物流。將該稀釋的汲取溶液物流加熱以過飽和該稀釋的汲取溶液物流。使該稀釋的汲取溶液物流中的汲取溶質(zhì)沉淀而產(chǎn)生沉淀的兩相流出物流。在該沉淀的兩相流出物流中的汲取溶質(zhì)聚結(jié)而產(chǎn)生聚結(jié)的流出物流。聚結(jié)的汲取溶質(zhì)與聚結(jié)的流出物流分離而產(chǎn)生包含水和殘余汲取溶質(zhì)的富水物流以及包含聚結(jié)的汲取溶質(zhì)和水的富溶質(zhì)物流。該富水物流被冷卻以溶解殘余汲取溶質(zhì)并且產(chǎn)生冷卻的單相富水物流。該殘余汲取溶質(zhì)與該冷卻的單相富水物流分離而產(chǎn)生殘余汲取溶質(zhì)物流和凈化的水產(chǎn)品流。
[0012]本發(fā)明前述的和其它的目標、特征和益處通過本文公開的示例性實施方式的以下詳細描述而變得更加明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]參考附圖僅以實例的方式描述本發(fā)明的實施方式，其中:
[0014]圖1示出了根據(jù)一種實施方式的示例性正滲透方法；
[0015]圖2示出了根據(jù)另一種實施方式的示例性正滲透方法；
[0016]圖3示出了根據(jù)另一種實施方式的示例性正滲透方法，并且
[0017]圖4示出了根據(jù)一種實施方式的示例性正滲透系統(tǒng)的示例性方法流程圖。
【具體實施方式】
[0018]應(yīng)當理解，為了說明的簡化和清楚，當認為合適時，附圖標記在附圖中可被重復(fù)以指代相應(yīng)或類似的元件。另外，大量的特定細節(jié)被闡明以提供對在本文描述的示例性實施方式的徹底理解。不過，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言可理解的是，在此描述的示例性實施方式可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實施。在其它情況下，方法、程序和組成部分沒有進行詳細的描述，以便不會模糊在此描述的實施方式。
[0019]本公開針對用于正滲透水凈化或脫鹽的改進的汲取溶液系統(tǒng)和方法。該汲取溶液系統(tǒng)和方法包括作為正滲透水凈化系統(tǒng)的一部分的用于將汲取溶液溶質(zhì)與水溶劑分離并且將汲取溶液溶質(zhì)濃縮的裝置。
[0020]在此公開的汲取溶質(zhì)具有反向(retrograde)溶解度。在此公開的汲取溶質(zhì)的溶解度隨著溫度而顯著降低但在環(huán)境條件下具有足夠的溶解度以提供有用的工作滲透壓。在此公開的汲取溶質(zhì)優(yōu)選是專門設(shè)計用在反向可溶正滲透水凈化系統(tǒng)和方法中的聚合物。
[0021]在一種示例性實施方式中，該汲取溶質(zhì)是低分子量二醇如1，2丙二醇、1，3丙二醇和/或1，2乙二醇的無規(guī)或序列共聚物。該汲取溶質(zhì)具有對于所考慮的特定凈化應(yīng)用來說可接受的滲透壓，具有40°C -90°C的濁點溫度以及足夠高以至能夠使用納濾器和/或反滲透膜精煉過濾溶解的聚合物的分子量。
[0022]在一種示例性實施方式中，該汲取溶質(zhì)是與汲取溶質(zhì)回收工藝一起使用的聚二醇(polyglycol)共聚物,該汲取溶質(zhì)回收工藝包括用于大量溶質(zhì)回收的聚結(jié)器(coalescer)/分離器和用于再溶解溶質(zhì)的最終回收的納濾器。
[0023]在此公開的汲取溶質(zhì)共聚物由各種數(shù)目和順序的二醇構(gòu)成，其賦予了所要求的溶液性能。滲透壓、濁點溫度、分子量和分子結(jié)構(gòu)通過增加或減去各種單體單元來調(diào)節(jié)。
[0024]在一種示例性實施方式中，1，2乙二醇單元被添加到該汲取溶質(zhì)共聚物中以提高所產(chǎn)生的汲取溶質(zhì)聚合物的分子量和濁點溫度。相反,在該汲取溶質(zhì)聚合物中增加1，2丙二醇單元導(dǎo)致所產(chǎn)生的汲取溶質(zhì)聚合物具有較低的濁點溫度和較高的分子量。
[0025]在另一種示例性實施方式中，1，3丙二醇或1，2乙二醇單體被一部分的較高分子量聚丙二醇聚合物的1，2丙二醇單體代替以提高所產(chǎn)生的聚合物的溶解度并降低濁點溫度。
[0026]該示例性汲取溶質(zhì)的滲透壓取決于應(yīng)用和所希望的回收。該示例性汲取溶質(zhì)對于在利用包含較高濃度溶解固體的工藝流的應(yīng)用中的高回收來說要求較高的滲透壓。用于海水正滲透水脫鹽的示例性系統(tǒng)和方法所需的汲取溶液滲透壓通常大于最小~30atm，大于~40atm是優(yōu)選的以允許合理的產(chǎn)品通量和回收。在一種示例性實施方式中，汲取溶質(zhì)的溶解度在足夠(~10°C)高于環(huán)境溫度并且在足夠(~10°C)低于泡點溫度的溫度下降低。換句話說，在40°C -90°C的溫度之間，汲取溶質(zhì)溶解度顯著變化并且溶解度對溫度的依賴性增加。在較低溫度范圍下(例如更接近40°C)具有強溶解度依賴性的示例性汲取溶質(zhì)是優(yōu)選的，以最小化該方法中的再生步驟的操作溫度并且最小化所產(chǎn)生的能量損失。
[0027]在滲透壓和濁點溫度的限制中，示例性汲取溶質(zhì)聚合物的化學(xué)被選擇以控制聚合物的分子量和/或物理結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致通過過濾的汲取溶質(zhì)的高(>90%且優(yōu)選>99%)截留(rejection)。另外,示例性汲取溶質(zhì)聚合物的化學(xué)被選擇以最小化通過正滲透膜的溶質(zhì)的反擴散。優(yōu)選地，對于鹽水脫鹽，在水中包含40%汲取溶質(zhì)共聚物的示例性汲取溶液的滲透壓大于30atm,優(yōu)選大于40atm,并且更優(yōu)選大于50atm,而該汲取溶質(zhì)共聚物的分子量大于500，優(yōu)選大于1000并且更優(yōu)選大于2000。
[0028]實例汲取溶質(zhì)組合物
[0029]下面的非限制性實施例是提供來說明示例性實施方式的并且并不意圖限制本公開的范圍。
[0030]包含聚氧基(polyoxy)無規(guī)共聚物的汲取溶質(zhì)聚合物組合物以溶解的30_70%重量汲取溶質(zhì)的濃度配制。表1示出了在典型正滲透操作溫度25°C下汲取溶液濃度對滲透壓的影響。使用平衡透析直接針對NaCl參考標準測量滲透壓。
[0031]表1:汲取溶質(zhì)濃度vs.滲透壓
[0032]
汲取溶質(zhì)濃度(%)滲透壓(atm)
3040
4045
506070[95
[0033]圖1示出了根據(jù)一種實施方式的示例性正滲透方法。微咸水源物流I被供應(yīng)到正滲透模塊3中半透膜的原料側(cè)。汲取溶液物流18被供應(yīng)到正滲透模塊3中半透膜的汲取偵U。微咸水源物流I的滲透壓小于汲取溶液物流18的滲透壓。這種壓差驅(qū)動微咸水源物流I的水滲透經(jīng)過半透膜，導(dǎo)致產(chǎn)生稀釋的汲取溶液物流5和鹽水物流2。
[0034]稀釋的汲取溶液物流5經(jīng)過換熱器網(wǎng)絡(luò)4，在該處溫度被升高到足以引發(fā)相分離并且以溶質(zhì)過飽和該稀釋的汲取溶液物流5。換熱器網(wǎng)絡(luò)4可包括一個或多個串聯(lián)或并聯(lián)配置的換熱器以用于提高稀釋的汲取溶液5的溫度。作為離開換熱器網(wǎng)絡(luò)4的流出物的稀釋的汲取溶液物流19的溫度足以沉淀出大部分的溶質(zhì)并且產(chǎn)生兩相流出物。
[0035]離開換熱器網(wǎng)絡(luò)4的兩相汲取溶液流出物流19被供應(yīng)到溫度控制的聚結(jié)器6以聚結(jié)在換熱器網(wǎng)絡(luò)4中沉淀出的富含小溶質(zhì)的小液滴。聚結(jié)器6被設(shè)計為聚結(jié)富溶質(zhì)液滴足夠大以便在隨后的相分離工藝8中分離。在一種示例性實施方式中，聚結(jié)器6被設(shè)計為聚結(jié)富溶質(zhì)液滴至大于10 μ m,優(yōu)選大于25 μ m并且更優(yōu)選大于50 μ m。由經(jīng)過聚結(jié)器6的兩相流動物流所引起的壓降顯著小于由經(jīng)過納濾器的兩相流動物流所引起的壓降。聚結(jié)器6的使用消除了額外的復(fù)雜性和在半批量操作中所需的反沖。
[0036] 聚結(jié)器6還可被分隔成包含疏水性聚結(jié)成分用于聚集汲取溶質(zhì)的頂部部分以及包含親水性聚結(jié)成分用于水聚集的底部部分。選擇疏水性聚結(jié)成分的疏水性程度和親水性聚結(jié)成分的親水性程度以實現(xiàn)大于IOym的汲取溶質(zhì)的特定聚結(jié)程度。在一種示例性實施方式中，選擇疏水性聚結(jié)成分的疏水性程度和親水性聚結(jié)成分的親水性程度以聚結(jié)汲取溶質(zhì)到大于10 μ m。
[0037]聚結(jié)器流出物流7被供應(yīng)到溫度控制的重力分離器8，離心機，水力旋流器或類似裝置，在其中累積來自聚結(jié)器的富溶質(zhì)液滴。重力相分離器8被設(shè)計為將溶質(zhì)與水分離并且產(chǎn)生連續(xù)富溶質(zhì)物流10和連續(xù)富水物流9。在一種示例性實施方式中，聚結(jié)器6和重力相分離器8的操作溫度被保持在小于150°C，優(yōu)選小于100°C并且更優(yōu)選小于80°C，以實現(xiàn)作為從分離器8排出的流出物的富水物流9的特定的溶質(zhì)濃度和滲透壓。在一種示例性實施方式中，聚結(jié)器6和重力相分離器8的操作溫度被選擇以實現(xiàn)富水物流9中溶質(zhì)濃度為小于5%，優(yōu)選小于2%并且更優(yōu)選小于1%重量溶解的溶質(zhì)。
[0038]在一種示例性實施方式中，重力相分離器8被設(shè)計為將富溶質(zhì)物流10中的溶質(zhì)濃縮到大于60%，優(yōu)選大于80%并且更優(yōu)選大于90%重量溶解的溶質(zhì)的濃度。作為流出物離開相分離器8的富溶質(zhì)物流10在換熱器16中被冷卻。作為流出物離開相分離器8的富水物流9也通過換熱器11冷卻以允許殘余的溶質(zhì)再溶解并且產(chǎn)生單相冷卻的富水物流12。冷卻的富水物流12是單相物流，被供應(yīng)到納濾器13，超濾器或反滲透模塊(包含半透膜)或者類似裝置，其用于將殘余溶質(zhì)與產(chǎn)品水分離。納濾器13被選擇為根據(jù)尺寸或結(jié)構(gòu)截留溶質(zhì)分子并且理想地通過大部分的溶解的鹽。在納濾器13、超濾器、反滲透模塊或類似裝置中的最終過濾步驟僅用于回收單相冷卻的富水物流12中的殘余溶質(zhì)。溶質(zhì)再溶解在單相冷卻的富水物流12中以最小化跨越納濾器13的壓降并且簡化操作。無溶質(zhì)水過濾器滲透物14是該方法廣品。
[0039]離開納濾器13的富溶質(zhì)物流15在混合器17中與離開換熱器16的冷卻的富溶質(zhì)物流10合并以產(chǎn)生合并的富溶質(zhì)物流18?；旌掀?7被用來在所產(chǎn)生的合并的富溶質(zhì)物流18中完全溶解溶質(zhì)。合并的富溶質(zhì)物流18被供應(yīng)到正滲透模塊3以便以連續(xù)方式對源物流I進行凈化或者脫鹽。作為流出物離開相分離器8的富溶質(zhì)物流10在換熱器16中被冷卻至特定溫度，以保持合并的富溶質(zhì)物流18的溫度足夠低并且提供在進入正滲透模塊3的合并的富溶質(zhì)物流18中溶質(zhì)的完全溶解。
[0040]在圖1的一種示例性實施方式中，聚結(jié)器6和/或相分離器8可利用另外的外部熱源(未示出)加熱到操作溫度。
[0041]在圖1的另一種示例性實施方式中，聚結(jié)器6和相分離器8被合并成一個物理裝置?？蛇x地，換熱器網(wǎng)絡(luò)4內(nèi)的表面區(qū)域和換熱器網(wǎng)絡(luò)4與相分離器8之間的管道可被用來替代聚結(jié)器6。
[0042]在圖1的另一種示例性實施方式中，并不根據(jù)溶質(zhì)濃度保持溫度，而是控制聚結(jié)器6和相分離器8的溫度以保持富水物流9的滲透壓在小于50m0sm，優(yōu)選小于25m0sm并且更優(yōu)選小于15m0sm。
[0043]在圖1的另一種示例性實施方式中，稀釋的汲取溶液物流5中的溶質(zhì)濃度使用稀釋的汲取溶液物流5或合并的富溶質(zhì)物流18的流速來控制。稀釋的汲取溶液5中的目標濃度被控制以保持至少4L/(m2*hr)的在正滲透模塊3中的最小流量。
[0044]在圖1的另一種示例性實施方式中，在稀釋的汲取溶液物流5中的微生物濃度通過使用UV消毒器或者添加生物殺滅劑來控制。
[0045]在圖1的另一種示例性實施方式中，先進的氧化方法或者吸附系統(tǒng)被用來從過濾器滲透物14中除去殘余汲取溶質(zhì)。
[0046]在圖1的另一種示例性實施方式中，選擇納濾器13、超濾器或反滲透過濾器以獲得小于2000，優(yōu)選小于1000并且更優(yōu)選小于500的分子量截止(cutoff);小于50%，優(yōu)選小于25%并且更優(yōu)選小于10%的NaCl截留；以及大于95%，優(yōu)選大于99%并且更優(yōu)選大于99.9%重量溶解的溶質(zhì)的溶質(zhì)截留。
[0047]實例聚結(jié)器操作條件
[0048]研究圖1中所示正滲透工藝中聚結(jié)器操作溫度對工藝物流濃度和滲透壓的影響。在該工藝中使用包含聚氧基無規(guī)共聚物的優(yōu)選汲取溶液。當在聚結(jié)器6中加熱時，稀釋的汲取溶液物流5的滲透壓降低并且溶解分離成富溶質(zhì)相和富水相。聚結(jié)器流出物7被供應(yīng)到溫度控制的重力分離器8，在其中重力相分離器8將溶質(zhì)與水分離以產(chǎn)生連續(xù)富溶質(zhì)物流10和連續(xù)富水物流9。隨著聚結(jié)器操作溫度的變化測量富水物流9的滲透壓(其設(shè)定或限制最終過濾器13的功率消耗)和富溶質(zhì)物流10的溶質(zhì)組成(其設(shè)定或限制在正滲透模塊中處理的最大鹽水濃度和膜流量)。結(jié)果在表2中示出。
[0049]表2:聚結(jié)器操作溫度的影響
[0050]
【權(quán)利要求】
1.用于凈化受污染水的方法，包括: 在半透膜的原料側(cè)上提供包含水且具有第一滲透壓的受污染原料溶液物流； 在半透膜的汲取側(cè)上提供包含汲取溶質(zhì)且具有第二滲透壓的汲取溶液物流； 使水經(jīng)過半透膜到汲取側(cè)而產(chǎn)生稀釋的汲取溶液物流； 加熱該稀釋的汲取溶液物流以過飽和該稀釋的汲取溶液物流； 使該稀釋的稀汲取溶液物流中的汲取溶質(zhì)沉淀而產(chǎn)生沉淀的兩相流出物流； 聚結(jié)在該沉淀的兩相流出物流中的汲取溶質(zhì)而產(chǎn)生聚結(jié)的流出物流； 將聚結(jié)的汲取溶質(zhì)與聚結(jié)的流出物流分離而產(chǎn)生包含水和殘余汲取溶質(zhì)的富水物流以及包含聚結(jié)的汲取溶質(zhì)和水的富溶質(zhì)物流； 冷卻該富水物流以產(chǎn)生冷卻的單相富水物流；并且 將該殘余汲取溶質(zhì)與該冷卻的單相富水物流分離而產(chǎn)生殘余汲取溶質(zhì)物流和凈化的水產(chǎn)品流。
2.權(quán)利要求1的方法，進一步包括: 冷卻該富溶質(zhì)物流以產(chǎn)生包含汲取溶質(zhì)和水的冷卻的富溶質(zhì)物流； 合并殘余汲取溶質(zhì)物流與冷卻的富溶質(zhì)物流以產(chǎn)生重構(gòu)的汲取溶液；并且 將重構(gòu)的汲取溶液再循環(huán)到半透膜的汲取側(cè)。
3.權(quán)利要求1的方法，`其中加熱稀釋的汲取溶液包括在換熱器網(wǎng)絡(luò)中加熱稀釋的汲取溶液。
4.權(quán)利要求1的方法，其中聚結(jié)汲取溶質(zhì)包括在聚結(jié)器中聚結(jié)汲取溶質(zhì)。
5.權(quán)利要求1的方法，其中將聚結(jié)的汲取溶質(zhì)與聚結(jié)的流出物流分離包括在重力相分離器中將聚結(jié)的汲取溶質(zhì)與聚結(jié)的流出物流分離。
6.權(quán)利要求1的方法，其中冷卻富水物流包括在該換熱器網(wǎng)絡(luò)中冷卻富水物流。
7.權(quán)利要求1的方法，其中將殘余汲取溶質(zhì)與冷卻的單相富水物流分離包括在納濾器、超濾器或反滲透模塊中將殘余汲取溶質(zhì)與冷卻的單相富水物流分離。
8.權(quán)利要求2的方法，其中冷卻富溶質(zhì)物流包括在該換熱器網(wǎng)絡(luò)中冷卻富溶質(zhì)物流。
9.權(quán)利要求4的方法，其中汲取溶質(zhì)的濁點溫度為40°C-90°C，并且聚結(jié)器的操作溫度小于150。。。
10.權(quán)利要求1的方法，其中富水物流中的殘余汲取溶質(zhì)的濃度為小于5%重量溶解的溶質(zhì)。
11.權(quán)利要求1的方法,其中單相冷卻的富水物流的滲透壓小于50m0sm。
12.權(quán)利要求1的方法，其中富溶質(zhì)物流中的溶質(zhì)濃度為大于60%重量溶解的溶質(zhì)。
13.權(quán)利要求1的方法，其中汲取溶質(zhì)是低分子量二醇的無規(guī)或序列共聚物。
14.權(quán)利要求13的方法，其中該無規(guī)或序列共聚物的分子量為大于500并且40%重量溶解的溶質(zhì)的滲透壓為大于30atm。
15.權(quán)利要求13的方法，其中該低分子量二醇是乙二醇和丙二醇并且汲取溶質(zhì)的濁點溫度、溶解度和滲透壓通過調(diào)節(jié)乙二醇與丙二醇之比并且通過調(diào)節(jié)汲取溶質(zhì)的分子量來控制。
16.權(quán)利要求1的方法，進一步包括測量富水物流中殘余汲取溶質(zhì)的濃度或滲透壓并且通過調(diào)節(jié)聚結(jié)器的操作溫度控制殘余汲取溶質(zhì)的濃度或滲透壓。
17.權(quán)利要求1的方法，進一步包括控制汲取溶液物流的流速以保持稀釋的汲取溶液物流中的汲取溶質(zhì)的預(yù)定濃度。
18.權(quán)利要求4的方法，其中聚結(jié)器被分隔成包含疏水性聚結(jié)成分用于聚集汲取溶質(zhì)的頂部部分以及包含親水性聚結(jié)成分用于水聚集的底部部分，其中選擇疏水性聚結(jié)成分的疏水性程度和親水性聚結(jié)成分的親水性程度以聚結(jié)汲取溶質(zhì)到大于10 μ m。
19.權(quán)利要求3的方法，其中該換熱器網(wǎng)絡(luò)包括至少兩個換熱器。
20.權(quán)利要求7的方法，其中納濾器、超濾器或反滲透工藝包括小于2000的分子量截止，小于50%的NaCl截留和大于95%的汲取溶質(zhì)截留。
21.權(quán)利要求1的方法，其中該方法中的汲取溶質(zhì)的微生物濃度使用UV消毒器或者生物殺滅劑來控制。
22.權(quán)利要求7的方法，其中使用先進的氧化方法或者吸附系統(tǒng)以從納濾器、超濾器或反滲透模塊的過濾器滲透物中除去殘余汲取溶質(zhì)。
23.用于凈化受污染水的系統(tǒng)，包括: 包括原料側(cè)和汲取側(cè)的半透膜，該原料側(cè)用于接受包含水且具有第一滲透壓的受污染原料溶液物流，該汲取側(cè)用于接受包含汲取溶質(zhì)且具有第二滲透壓的汲取溶液物流，其中該半透膜被配置為使來自受污染原料溶液物流的水經(jīng)過而到達汲取側(cè)以產(chǎn)生稀釋的汲取溶液物流； 第一換熱器，配置用于加熱稀釋的汲取溶液物流； 聚結(jié)器，配置用于聚結(jié)稀釋的汲取溶液物流中的汲取溶質(zhì)而產(chǎn)生聚結(jié)的流出物流； 重力相分離器，配置用于將聚結(jié)的汲取溶質(zhì)與聚結(jié)的流出物流分離而產(chǎn)生包含水和殘余汲取溶質(zhì)的富水物流以及包含聚結(jié)的汲取溶質(zhì)和水的富溶質(zhì)物流； 第二換熱器，配置用于冷卻富水物流以產(chǎn)生冷卻的單相富水物流；并且 反滲透模塊，配置用于將該殘余汲取溶質(zhì)與該冷卻的單相富水物流分離而產(chǎn)生殘余汲取溶質(zhì)物流和凈化的水產(chǎn)品流。
【文檔編號】C02F1/28GK103492038SQ201280017645
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月25日
【發(fā)明者】G·卡米格納尼, S·塞基維茲, J·W·維布雷 申請人:特雷維系統(tǒng)公司