【摘要】：采用海水淡化技術(shù)解決缺水地區(qū)淡水水源的方法越來越受到重視,成為水資源研究的熱點問題。近年來,反滲透海水淡化技術(shù)因成本低、能耗小等特點,逐漸成為市場的主流選擇。設(shè)計一種結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程度高、便于操作和維護(hù)的小型反滲透海水淡化裝置具有重要的理論與應(yīng)用意義。本文首先從討論海水淡化技術(shù)的主要方法出發(fā),闡述了國內(nèi)外反滲透海水淡化技術(shù)的研究進(jìn)展,通過對反滲透的脫鹽模型深入分析與研究,給出了反滲透過程的基本方程式,同時討論了反滲透海水淡化過程中出現(xiàn)的濃差極化現(xiàn)象及其影響和幾種常用的反滲透工藝流程及各自的特點�；谀は到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)計需求,確定了反滲透膜組件的數(shù)量及其排列方式,分析了給水壓力、給水溫度、給水含鹽量、回收率和pH值等因素對膜組件工作性能的影響,并利用ROSA7.0軟件仿真分析了反滲透系統(tǒng)與給水壓力、給水溫度的變化規(guī)律,獲得了較優(yōu)的工作參數(shù)�；谀は到y(tǒng)的設(shè)計,提出了小型反滲透海水淡化裝置的具體設(shè)計方案,裝置包括海水取水、預(yù)處理、反滲透單元、能量回收及后處理五部分。最后對反滲透海水淡化裝置進(jìn)行了試驗研究,基于試驗數(shù)據(jù)總結(jié)分析得到了一系列海水淡化裝置的性能曲線、能量回收裝置的過程特性和能量回收效率。本文以反滲透海水淡化技術(shù)為理論指導(dǎo),結(jié)合能量回收系統(tǒng),實現(xiàn)了反滲透海水淡化裝置的設(shè)計研究,試驗表明系統(tǒng)運行穩(wěn)定,具有一定的實用價值。
【圖文】：

圖 1-3 多級閃蒸流程示意圖[5]2.2 電滲析電滲析法海水淡化技術(shù)的主要原理是將多個陽離子交換膜和陰離子交換替排列在兩個電極之間，海水進(jìn)入由陽離子和陰離子組成的隔室，在電場的下，海水中的陰、陽離子分別透過陰離子交換膜和陽離子交換膜遷移到相鄰室中，從而實現(xiàn)海水中鹽分離子和淡水的分離[7]。電透析海水淡化技術(shù)的原圖 1-4 所示，脫鹽率通常在 75%～98%之間，但所消耗的能量與溶液中鹽類成正比，與其它海水淡化技術(shù)相比較，在處理海水或高濃度苦咸水時能量消，不易實現(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用。濃鹽水淡水陽離子交換膜陰離子交換膜

目前國內(nèi)市場上的小型反滲透海水淡化裝置的產(chǎn)水量通常在 0.5 m3/h ~10m3/h，回收率為 20%~30%，且大部分均未安裝能量回收裝置，產(chǎn)水能耗高達(dá) 10kWh/m3~20 kWh/m3[36]，或者是配備了國外進(jìn)口的能量回收裝置，但價格十分昂貴。因此，本文提出的反滲透系統(tǒng)的設(shè)計性能指標(biāo)為產(chǎn)水量 1 m3/h，回收率期望為 30%以上，脫鹽率期望為 99%以上，，并結(jié)合能量回收裝置的控制單位產(chǎn)水能耗在 8 kWh/m3以下。對于產(chǎn)水水質(zhì)的評價依據(jù)，按照國家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）[37]的要求，產(chǎn)水含鹽量（TDS）≤500 mg/L。3.2 膜組件的選型與設(shè)計3.2.1 膜組件膜組件是反滲透系統(tǒng)的核心部件，可以呈現(xiàn)不同的構(gòu)型、尺寸，以適應(yīng)不同規(guī)模的反滲透系統(tǒng)要求。工業(yè)上使用的反滲透膜組件主要有板框式、管式、中空纖維式和卷式四種基本形式，其結(jié)構(gòu)示意如圖 3-1，圖 3-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P747.5

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本文編號：2536541