离子选择性电渗析处理海水淡化浓海水

来源 :南开大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:veiri32
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
海水淡化成为目前解决淡水资源稀缺的重要技术,而随之产生的浓海水的处理成为海水淡化技术研究及产业发展的关键难题。电渗析(ED,electrodialysis)是一种分离和纯化技术,它不受溶液渗透压限制,可达到200 g/L以上的浓缩效果。ED过程设备简单,易于操作,且占地面积小;与反渗透(RO,reverse osmosis)过程相比,不需要高压操作且仅通过消耗电能就可以实现低能耗浓缩;因此在处理浓盐水方面占优势。  然而,浓海水含有较多的Ca2+,Mg2+和SO42-,若采用常规ED工艺进行浓缩将导致严重的结垢问题。将一价阳离子交换膜(CMS)和一价阴离子交换膜(AMS)交替排列组成的离子选择性电渗析系统,对海水淡化中排放的浓海水进行浓缩处理,可以一定程度上克服ED膜堆结垢的问题。  首先,针对模拟浓海水处理进行了膜堆构型的探索。研究表明最佳的膜堆构型是靠近极室采用CMS膜,且阴极室增加极室保护室,这样才能保证ED过程的正常运行。  采用充足的原料液对优化的膜堆构型在不同的电流密度、隔室流量和浓缩室初始循环体积之下进行初步探究。结果表明在电流密度为30~40 mA/cm2时,ED过程能够顺利进行;对进水流量的准确控制可以避免ED内部出现显著水解离和漏水现象;此外,减小浓缩室的初始循环体积,有利于缩短反应时间,减少ED过程能耗。最终能够实现浓缩液TDS为200 g/L的目标。  为了既能实现浓缩又同时最大限度的减少剩余料液浓度,需要确定最佳浓淡体积比。实验结果表明,控制原料室离子浓度不低于20 g/L,可以保证ED过程在较低能耗下进行且原料室不发生水解离。  在选定初始原料液为20 L,初始浓缩液为0.5 L;电流密度为40 mA/cm2;隔室流量为15 L/h的条件下进行浓缩。结果表明,最终TDS达到200 g/L的水平,能耗在2.5 kW·h/kg NaCl之下;实验结束后,剩余原料液浓度为25 g/L,这既实现了浓缩室的高浓度浓缩,又实现原料室低浓度的排放。
其他文献
垃圾渗滤液是垃圾卫生填埋过程中产生的一种难处理的高浓度有机废水,其特点是水质水量变化大,氨氮浓度高,有毒有害物质含量高。目前随着城市环境卫生管理的加强,城市垃圾填埋场的
高粘原油是一种胶质、沥青质等重组份分散相含量较高的非常规原油。高粘原油的长距离管道输送在技术工艺上存在较大的困难,现有的输送工艺存在一定的局限性。微波加热是介质材
针对传统稀土电解槽具有能耗高、效率低、使用寿命短等缺点,提出一种20 kA新型稀土电解槽.采用ANSYS探究极距和电解质高度对电热场分布的影响.结果表明:随着极距增加,电解槽
本文以谢二矿塌陷塘为例,对 矿区采煤塌陷塘浮游植物水生态环境进行了研究。文章于2004年3月~2005年2月对己形成的相对稳定的谢二矿塌陷塘的营养盐含量和相关水化学指标及叶绿
本文利用现代计算流体力学技术对污水处理单元的流态进行了模拟和分析,通过实验室试验和现场中试开发了新型高效溢流污水处理装置,主要研究内容包括:测量了实际二沉池内不同
铁酸铋(Bi FeO3)同时具有铁电性与微弱的铁磁性,是目前唯一的室温单相多铁材料。其铁电居里温度高达830oC,反铁磁尼尔温度为370oC,单晶自发极化值超过90μC?cm-2,具有非常大
本文以酰氯化方法合成了单端生物素化的聚乙二醇,并用1H-NMR进行了表征。利用辛酸亚锡为主引发剂,单端生物素化的聚乙二醇的另一端羟基为共引发剂,催化丙交酯开环聚合合成了
本学位论文在课题组筛选出高效絮凝剂产生菌并对其进行生长条件研究的基础上,完成了如下研究工作:对采用常规筛选和化学诱变相结合的方法从活性污泥中筛选出的6株高效絮凝剂
本文首先在不影响所制备氧化钛(TiO2)纳米线可见光催化活性的基础上,对多孔氧化铝(PAA)模板的制备工艺和溶胶-电泳工艺进行了优化;然后系统研究了TiO2纳米线金属离子共掺杂、半导体
粘土矿物是陶瓷生产中重要的可塑性原料,近几百年来,因开采量过大,造成我国高可塑性粘土资源已近枯竭,大量低可塑性的粘土原料塑性不足不能满足生产需要;广西区有维罗球粘土、坭兴