论文摘要
在海岛开发建设过程中,电渗析小型海水淡化技术具有较强的优势。但是该技术存在的出水硼含量高、能耗大的问题还需要进一步解决。针对以上问题,本文首先以实验室配置模拟海水,提出浓水分段外排电渗析的方法,将电渗析过程中的浓水分一至五段外排,考察该过程中溶液中的盐和硼的去除效果、pH值、电阻、电流效率以及水迁移量的变化情况;并针对电渗析的时长、pH值、离子交换膜的品种等影响电渗析海水淡化硼去除效果的因素进行操作工艺优化,提高电渗析海水淡化过程中硼的去除效果;并且组建了一套便携式小型海水淡化设备进行现场小试。研究发现:1.采用浓水分段外排电渗析方法时,模拟海水脱盐速率随着浓水分段外排数从一至五段增加而增加;含盐量降至《生活饮用水水质标准》要求的500mg/L需要的时间逐渐缩短;离子的电迁移系数λ基本保持不变,离子的浓差扩散系数μ同比有所降低;水的电渗透系数φ基本保持不变,水的浓差扩散系数ρ逐渐减小,淡室中因为浓淡室之间的浓差导致的水损失量也随分段数增加而减小。2.采用浓水分段外排电渗析方法时,对模拟海水中硼的去除效果最好的四段浓水分段外排法,可以在180min的电渗析过程内将模拟海水中硼的浓度从5mg/L降至0.461mg/L,达到了《饮用水水质标准》的要求。3.采用浓水分段外排电渗析方法时,淡室的pH值呈上升趋势,但能够满足《饮用水水质标准》pH值的要求;同时,膜堆电阻随浓水分段外排段数增加而逐渐减缓,膜堆的电流效率提升明显,平均效率最高可达90.4%;膜堆能耗逐渐降低,四段法浓水分段外排电渗析的能耗最低。4.对影响电渗析海水淡化硼去除效果的因素进行操作工艺优化。结果表明,当电渗析时长为210min时,淡室中硼的浓度最低;当淡室中的pH维持在8.5时,硼的去除效果最好;当电渗析过程进行至120min时,将淡室的pH值维持在8.5,可以将实验结束时淡室中的硼浓度从5mg/L降至0.3041mg/L,实现了电渗析膜堆最高除硼效率;日本Katsujiro Iwai离子交换膜在离子迁移速率、电迁移系数、浓差扩散系数、以及水的电渗透系数、浓差渗透系数以及除硼效果上表现优良,但其价格昂贵,为降低成本,本文组建的便携式小型海水淡化电渗析设备采用性能稍微逊色的合肥科佳4号离子交换膜。5.根据实验室研究结果,组建了便携式小型海水淡化电渗析设备,在某海岛进行现场实际海水淡化除硼验证小试试验,考察海水淡化脱盐、除硼的效果。结果表明,便携式小型海水淡化电渗析设备对实际海水淡化处理出水可以达到《生活饮用水水质标准》对含盐量和硼的指标要求,但是对硼的去除效果还不够稳定。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 崔景科
导师: 杨庆,田秉晖
关键词: 电渗析,小型海水淡化,除硼,浓水分段外排,工艺优化
来源: 兰州交通大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 海洋学
单位: 兰州交通大学
分类号: P747
DOI: 10.27205/d.cnki.gltec.2019.000188
总页数: 76
文件大小: 2681K
下载量: 124
相关论文文献
- [1].炼化废水电渗析脱盐系统预处理工艺研究[J]. 广州化工 2015(08)
- [2].电渗析用于造纸制浆母液脱盐[J]. 膜科学与技术 2019(04)
- [3].淡水流量对电渗析脱盐过程性能参数的影响[J]. 盐科学与化工 2017(03)
- [4].电渗析脱盐处理离子交换再生废水的试验与研究[J]. 工业水处理 2019(07)
- [5].电渗析脱除热稳定盐技术在天然气净化厂的应用[J]. 石油与天然气化工 2017(05)
- [6].丝肽电渗析工艺优化[J]. 上海化工 2017(04)
- [7].直接黄11染料电渗析脱盐[J]. 浙江科技学院学报 2010(03)
- [8].基于Box-Behnken实验设计的电渗析脱盐效率影响因素实验研究[J]. 科学技术与工程 2017(24)
- [9].电渗析脱盐过程离子传递现象的数值模拟[J]. 化工学报 2020(08)
- [10].1,3-丙二醇发酵液电渗析脱盐技术研究[J]. 商情(财经研究) 2008(04)
- [11].盐浓度对电渗析脱盐过程影响[J]. 甘肃科技 2018(16)
- [12].1,3-丙二醇发酵液离子交换耦联电渗析脱盐的中试研究[J]. 精细化工 2014(03)
- [13].电渗析脱盐对咸鸭蛋蛋清理化性质的影响[J]. 食品科学 2013(07)
- [14].亚氨基二乙酸母液的电渗析脱盐实验[J]. 农药 2008(10)
- [15].印染废水电渗析脱盐中试及影响因素[J]. 净水技术 2015(02)
- [16].废MDEA溶液资源化回收利用研究[J]. 石油与天然气化工 2019(05)
- [17].复杂黄金废水深度净化与脱盐回用技术研究与实践[J]. 黄金科学技术 2018(04)
- [18].上海石化芳烃胺处理系统利用电渗析脱盐技术[J]. 石油化工技术与经济 2019(01)
- [19].鱼皮胶原肽提取液电渗析脱盐工艺的优化[J]. 食品工业 2018(10)
- [20].直通式浓水分段外排型电渗析分散源海水淡化研究[J]. 海洋技术学报 2018(03)
- [21].上海石化芳烃胺处理系统利用电渗析脱盐技术处理劣化胺液[J]. 石油炼制与化工 2019(04)
- [22].电渗析脱盐对鱼露氨基酸和挥发性风味物质组成的影响[J]. 现代食品科技 2017(10)
- [23].焦化生化出水电渗析脱盐研究[J]. 化学工业与工程 2015(05)
- [24].谷氨酸发酵废水电渗析脱盐[J]. 过程工程学报 2013(03)
- [25].扩散渗析-电渗析回收赖氨酸离子交换废液中的盐[J]. 过程工程学报 2019(05)
- [26].电渗析合成离子液体过程中的离子迁移行为[J]. 北华航天工业学院学报 2017(05)
- [27].α-癸基甜菜碱两性表面活性剂的电渗析脱盐[J]. 化工进展 2008(06)
- [28].基于改进BP人工神经网络用于电渗析脱盐的预测[J]. 化工进展 2012(S2)
- [29].中水处理技术在焦化行业的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版) 2016(31)
- [30].钢铁厂循环冷却排污水回用技术研究[J]. 水处理技术 2012(04)