【摘要】： 海水經(jīng)淡化技術(shù)提取淡水后,被濃縮一倍左右的剩余海水被稱為高鹽度濃海水。日產(chǎn)10萬t淡水的海水淡化廠,同時產(chǎn)生10萬t以上高鹽度濃海水。隨著海水淡化規(guī)模的迅速擴(kuò)大,大量濃海水的排放必將對生態(tài)環(huán)境造成難以估量的威脅。目前,世界各國通常采用濃海水直接排海的方法來處理。這不但威脅了脆弱的生態(tài)環(huán)境,而且限制了海水淡化事業(yè)的發(fā)展。同時,海水中大量的化學(xué)資源被白白浪費,不符合綠色化學(xué)準(zhǔn)則與節(jié)約資源的要求。研究濃海水資源的綜合利用,不但能夠緩解濃海水造成的污染,而且能夠節(jié)約能耗,提高經(jīng)濟(jì)效益。 本論文研究了冷凍脫鹽法處理濃海水的作用機(jī)理,探討了應(yīng)用冷凍脫鹽工藝技術(shù)處理濃海水的效果,研究了不同實驗條件下冰凍濃海水的脫鹽效率,以及多次分步冷凍處理之后,得到的低鹽度冰和高鹽度鹽水的主要離子組成和性質(zhì)。并利用ICP-MS對其主要離子含量進(jìn)行測定。 實驗結(jié)果表明:離心機(jī)轉(zhuǎn)速變化對冰凍濃海水脫鹽、脫除鈣鎂離子的影響顯著。不同離心轉(zhuǎn)速條件下,對脫鹽和脫除鈣鎂離子均有較好效果,脫除率均達(dá)到88.5%和87.4%以上。隨著離心轉(zhuǎn)速的提高,脫鹽率提高,轉(zhuǎn)速4000r/min達(dá)到最大,但是其變化幅度減小,進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)速對脫鹽率和鈣鎂離子脫除率的提高影響不大。多步冷凍脫鹽的實驗表明,一次冷凍離心分離,冰晶的鹽度可降低99.0%。與原濃海水相比,鉀、鈉、鈣、鎂等主要離子含量降低到原濃海水的3%以下。多步離心分離之后,得到的濃鹽水的鹽度達(dá)到原濃海水的3.3倍。通過對微量金屬離子含量的分析表明,冷凍脫鹽技術(shù)對各種微量離子的脫除率不同,如銅的脫除率為94.3%,鈷的脫除率為94.8%,鈾的脫除率為60.6%。多步冷凍脫鹽后,冰融化成水的總量達(dá)到被處理的濃海水總體積的2/3以上。
【圖文】：

圖 1-1 多級閃蒸流程示意圖[4]Figure1.1Process flow diagram of multiple stages flash（2）多效蒸發(fā)（MED）多效蒸發(fā)[5,6]系由單效蒸發(fā)組成的系統(tǒng)。即將前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的二次蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸氣，并在下一蒸發(fā)器中凝為蒸餾水。依次進(jìn)行，每一個蒸發(fā)器及其過程稱為一效。這樣就可形成雙效、三效和多效等。其流程圖如圖1-2。

蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸氣，并在下一蒸發(fā)器中凝為蒸餾水。依次進(jìn)行，每一個蒸發(fā)器及其過程稱為一效。這樣就可形成雙效、三效和多效等。其流程圖如圖1-2。圖 1-2 豎管降膜多效蒸發(fā)流程[7]Figure1.2 Process flow diagram of falling-film evaporation on a horizontal tubeMED為20世紀(jì)30年代的淡化方法，，淡化設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕問題是阻礙MED發(fā)展的重要問題。盡管美、日等國投入大量資金改進(jìn)提高，但至今市場占有份額仍不足10%。MED有包括兩種類型：一類是各效分列式，二十世紀(jì)七八十年代較盛行，稱為豎管蒸發(fā)（VTE），操作溫度一般較高，頂溫100-120℃，歐洲和亞洲一些火電廠都有使用；另一類是低溫多效蒸餾（LTMED），頂溫65~70℃，這樣能使結(jié)垢和腐蝕有所減緩
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P747

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本文編號：2705435