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《华东理工大学》 2014年
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纳滤和膜蒸馏处理海水淡化浓盐水的研究

张觅  
【摘要】:目前,海水淡化过程产生的浓海水直接排放将对生态环境造成严重影响。我国沿海地区水资源短缺、土地资源紧张、近岸海域环境迫切需要得到保护,处理海水淡化浓盐水势在必行。本文主要研究了纳滤和膜蒸馏处理海水淡化浓盐水,设计了日处理10吨海水淡化浓盐水资源利用工艺装置。具体结论如下: 首先研究了纳滤处理海水淡化浓盐水,讨论了操作压力和进料浓度对纳滤膜分离性能的影响。实验结果表明在温度一定的条件下,纳滤膜渗透通量、系统脱盐率、系统回收率、二价离子截留率均随操作压力的增大而增大,随进料浓度的增大而减小。对于6wt.%的浓盐水,在较优化的工艺条件下,纳滤过程渗透通量达到47.9L/(m2·h), Ca2+、 Mg2+、SO42-的截留率达到37.8%、57.8%、82.9%,系统回收率达到57.6%,高于纳滤膜一般规定的回收率。 其次研究了真空膜蒸馏处理海水淡化浓盐水,讨论优化了膜蒸馏的各种工艺参数,包括进料液温度,进料液浓度,渗透侧压强和膜表面流量。实验结果表明在其他条件一定的情况下,膜蒸馏渗透通量随料液温度升高而增大,随进料液浓度增大而减小,随渗透侧压强增大而减小,随膜表面流速增大而增大。此外,还进行了真空膜蒸馏浓缩结晶实验:以起始浓度为150g/L的氯化钠溶液和200g/L的硫酸钠溶液作为母液来考察膜蒸馏装置浓缩结晶性能。在较优化的工艺条件下,6wt.%的浓盐水膜蒸馏过程通量达到33.0L/(m2·h),且表现出近100%的截留率。 最后,根据纳滤和真空膜蒸馏的实验结果,设计了日处理10吨海水淡化浓盐水资源利用工艺装置,装置采用超滤-纳滤-真空膜蒸馏(UF-NF-VMD)相耦合的工艺流程。结果表明,该中试装置能有效处理海水淡化浓盐水。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:P747.1

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