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正渗透(forward osmosis,FO)过程中膜表层和内部都出现浓差极化现象,从而大幅降低膜两侧的有效渗透压差及水通量。因此,采用量化分析方法研究和评价不同工况下浓差极化影响程度,考察不同措施对浓差极化的缓解效果。论文首先在不同溶液浓度下,考察膜摆放模式对装置性能的影响,认为PRO模式的水通量和反向盐通量均高于FO模式,但其随运行时间衰减速度较快;驱动液与原料液浓度差一定时,随着原料液浓度的增加,PRO模式的水通量呈严重下降趋势。此外,在溶液浓度差相同的条件下,逆流操作更利于水通量的提高。以去离子水为原料液,当驱动液浓度从0.25M增加至1.5M时,通过量化分析发现FO模式中由内浓差极化引起的渗透压衰减率由31.43%增加至50.59%,外浓差极化引起的渗透压衰减率由11.42%增加至29.96%,膜两侧有效渗透压比例由56.75%降低至19.26%;PRO模式下,由内浓差极化引起的渗透压衰减率由18.20%增至46.84%,外浓差极化引起的渗透压衰减率由12.45%增至23.37%,膜两侧有效渗透压差比例由69.08%降至29.64%。研究表明,无论是FO模式还是PRO模式,内浓差极化都是影响有效渗透压衰减的主要因素,但随着驱动液浓度的增加,外浓差极化的影响不能被忽略。论文在FO模式下,采用量化分析方法研究了料液流速对浓差极化的影响程度,并探索了温度和格网配制对正渗透膜分离性能的强化作用。结果表明,增加流速可以提高流体的扩散速度和扰动,缓解浓差极化的影响,且驱动液流速的单边强化效果优于原料液流速单边强化及驱动夜与原料液流速双边强化效果。以0.5 M NaCl为原料液,1.0 M NaCl为驱动液,当膜两侧溶液温度同时从20℃增加至30℃时,正渗透的水通量分别增加52.81%。保持原料液温度为20℃,单独升高驱动液温度至30℃,FO的水通量增加46.87%;保持驱动液温度20℃不变,单独升高原料液温度至30℃,FO的水通量增加27.78%,说明驱动液侧温度的改变对正渗透性能影响更大。对原料液和驱动液流道内采用三种不同格网配置的研究表明,当原料液流道中格网与活性层紧贴,驱动液流道中格网与支撑层相距2.7 mm时,正渗透的水通量最大。