發(fā)布時間：2020-06-12 11:31

【摘要】：由于淡水資源日益緊張、淡水資源短缺問題的加劇，海水淡化技術的重要性日益突顯。集成膜法海水淡化技術憑借著自身的優(yōu)勢在海水淡化技術中占居著重要地位并逐漸發(fā)展成熟，現(xiàn)已被許多沿海城市廣泛應用于生活和飲用水的淡化，并在海上油田石油開采中也有十分重要的應用。本文是基于海上油田采油配聚的課題背景下，利用膠州灣近海海域海水，通過集成膜法海水軟化過程的研究，為進一步海水淡化及油田注水開發(fā)提供優(yōu)質(zhì)水源。 本文著重進行了基于納濾軟化的集成膜法海水軟化的試驗研究和納濾過程阻垢劑的影響研究，主要包括：利用集成膜法小試和中試裝置開展了操作壓力、進水溫度、濃水循環(huán)比等參數(shù)變化對膜性能的影響研究；二級納濾海水淡化過程及應用探究；納濾-反滲透耦合技術過程工藝研究；阻垢劑對納濾過程的影響試驗探究。 集成膜法海水軟化小試試驗研究表明，操作壓力較進水溫度、濃水循環(huán)比等參數(shù)對納濾膜產(chǎn)水通量和水質(zhì)影響顯著。隨著操作壓力的升高，產(chǎn)水通量線性增加，而各離子的截留率也呈現(xiàn)一定的上升趨勢，但是當操作壓力升高到一定時，由于膜面濃差極化等原因，造成產(chǎn)水各離子截留率上升趨勢變緩；當溫度變化時，產(chǎn)水通量變化較大，產(chǎn)水水質(zhì)隨溫度變化較小。隨著濃水循環(huán)比的增加，回收率有所提高，但是產(chǎn)水水質(zhì)下降，這是由于進水中混有一部分濃水，使得總進水水質(zhì)變差，這也說明了實際應用過程中要綜合考慮回收率和產(chǎn)水水質(zhì)等各方面因素。 二級納濾試驗結(jié)果表明，當一級納濾操作壓力為2.0~3.2MPa，二級納濾在較低的操作壓力2.5MPa下能夠達到50~80L·m~(-2)·h~(-1)的產(chǎn)水通量，極大地提高了產(chǎn)水能力。 納濾-反滲透耦合技術綜合了納濾技術與反滲透技術的優(yōu)勢，納濾膜過程在較高的操作壓力3.0MPa下可為反滲透提供更優(yōu)質(zhì)的進水，從而使反滲透在較低的操作壓力為3.0MPa下即能夠獲得優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)水TDS為18mg·L~(-1)。 二級納濾及納濾-反滲透耦合技術，使得海上平臺可以充分利用海水來獲取低TDS的生活及生產(chǎn)用水，解決了海上油田淡水資源短缺的問題。 隨著回收率的提高，膜面污染逐漸嚴重，制約了集成膜法海水軟化技術的應用。加入阻垢劑是降低納濾過程污染的一個重要解決方案，本研究通過重點考察不同阻垢劑對納濾膜過程的影響，探究適于納濾過程的專用阻垢劑，并通過優(yōu)化操作參數(shù)，保證納濾過程長期穩(wěn)定運行，延長膜的使用壽命，保障膜的優(yōu)良性能，，降低海水軟化噸水成本。隨著阻垢劑濃度的增加，產(chǎn)水水質(zhì)逐漸變優(yōu)，當納濾過程操作壓力為3.0MPa，進水溫度為25℃，阻垢劑濃度為4mg·L~(-1)時，產(chǎn)水通量達17.23L·m~(-2)·h~(-1)。通過有無阻垢劑的對比試驗表明，在較適宜的阻垢劑添加量4mg·L~(-1)時，可以延緩膜面的結(jié)垢形成，降低通量下降趨勢。 本課題的研究，為面向海上油田的海水納濾軟化的實際工業(yè)化應用提供了必要的基礎數(shù)據(jù)和可行性論證，具有很好的指導意義。
【圖文】：

集成膜法海水軟化試驗及阻垢劑對納濾過程的影響研究2 試驗流程及分析方法2.1 試驗流程簡介本部分納濾試驗采用了兩套裝置，其中一套為 5m3·d-1的小試裝置，一套為100m3·d-1的中試裝置。2.1.1 納濾小試裝置及工藝流程小試裝置的實物照片如圖 2-1 所示。

圖 2- 2 二級式納濾中試裝置工藝流程圖-水箱，2，6， 8，10-泵，3，7-保安過濾器，4-超濾膜元件，9-一級納濾元件，11-二級納濾元件，12-流量計Fig.2-2 The flow diagram of dual-pass NF membrane system1，5-water tank; 2，6， 8，10-pump; 3， 7-cartridge filter ; 4-UF module;9- 1stpass NF module; 11-2ndpass NF module; 12-flowmeter 納濾-反滲透耦合工藝流程利用中試納濾裝置的納濾產(chǎn)水作為反滲透進水，構(gòu)成納濾-反滲透工藝。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P747

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉立杰;;納濾技術及水處理中的應用[J];科技信息;2010年16期

2 馬海峰;劉志剛;陳玉龍;;膜分離技術在水處理中的應用進展[J];中國科技信息;2008年14期

3 查呂應,丁志斌,曹傳新;納濾技術用于反滲透海水淡化預處理評述[J];工業(yè)用水與廢水;2003年02期

4 張小云,田學達,鄭祥明,石華;一種天然植物阻垢劑的性能評定[J];湘潭大學自然科學學報;2003年02期

5 楊林軍,張允湘,鐘本和,任成軍;阻垢劑對濕法磷酸中氟硅酸鉀(鈉)垢的抑制作用[J];四川大學學報(工程科學版);2002年01期

6 張勝寒,張彤,張凌;緩蝕阻垢劑開發(fā)試驗的計算機構(gòu)造與分析[J];河北大學學報(自然科學版);1997年03期

7 申啟金;;阻垢劑在工業(yè)循環(huán)水處理工藝中的應用[J];黑龍江科技信息;2011年03期

8 呂海蕓;楊昭毅;廖艾梅;;水阻垢劑氧化多糖的合成[J];首都師范大學學報(自然科學版);1991年02期

9 朱志良,張冰如,李繼文,蘇耀東,倪亞明;不同阻垢劑對硫酸鈣結(jié)晶生長誘導期影響的動力學探討[J];應用化學;2001年03期

10 郭振良,牟起娜,孫言志;水解聚馬來酸酐的綠色合成工藝及阻垢性能研究[J];煙臺師范學院學報(自然科學版);2005年03期

相關會議論文 前10條

1 溫勇;呂擁軍;劉震;;納濾技術在處理大觀霉素廢水中的應用[A];第4屆全國醫(yī)藥行業(yè)膜分離技術應用研討會論文集[C];2007年

2 曾淦寧;周鴻艷;艾寧;沈江南;;納濾脫鹽技術及其在大型海藻預處理上的展望[A];全國農(nóng)村清潔能源與低碳技術學術研討會論文集[C];2011年

3 張顯球;張林生;呂錫武;;面向染料清潔生產(chǎn)和染料廢水處理的納濾技術[A];膜分離技術在石油和化工行業(yè)中應用研討會論文集[C];2006年

4 屠多難;;納濾技術在生物后處理工藝中的應用簡介[A];第九屆全國土壤微生物學術討論會論文摘要[C];2001年

5 張巖;張宇峰;王剛;田國軍;;納濾技術處理紡織印染廢水[A];第六屆功能性紡織品及納米技術應用研討會論文集[C];2006年

6 杭曉風;萬印華;陳向榮;;納濾技術分離谷氨酸和鹽混合液的研究[A];第三屆全國化學工程與生物化工年會論文摘要集（上）[C];2006年

7 張新暉;袁其朋;秦國宏;楊曉進;;有機溶劑中納濾傳遞通量模型的研究[A];第一屆全國化學工程與生物化工年會論文摘要集(上)[C];2004年

8 葉冬柏;余國明;鄒守軍;;納濾技術在混酸再生系統(tǒng)中的應用[A];第七屆(2009)中國鋼鐵年會大會論文集(中)[C];2009年

9 吉衛(wèi);;一種綠色環(huán)保高效膜用阻垢劑[A];膜分離技術在石油和化工行業(yè)中應用研討會論文集[C];2006年

10 侯立安;劉曉芳;;納濾水處理應用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[A];2010年膜法市政水處理技術研討會論文集[C];2010年

相關重要報紙文章 前10條

1 本報實習記者 賀延芳;納濾技術,讓水資源的明天更美好[N];中國知識產(chǎn)權(quán)報;2010年

2 本報記者　趙曉;用納濾法變河水為飲用水[N];中國環(huán)境報;2006年

3 特約記者 劉寬勝;我壓縮機阻垢劑躋身國際前列[N];中國化工報;2010年

4 葛軍 于海龍;中鋁山東企業(yè)研發(fā)“新型阻垢劑”達到國內(nèi)先進水平[N];中國有色金屬報;2009年

5 ;反滲透除污阻垢技術[N];科技日報;2006年

6 鐘曉陸;石油三廠“真摳”[N];中國物資報;2000年

7 席桃;直飲水市場 “興風作浪”會有時[N];經(jīng)理日報;2005年

8 魯米娜;水處理劑發(fā)展應追求綠色化[N];中國化工報;2007年

9 李鴻生;淮南天河電力實業(yè)公司多措并舉創(chuàng)效益[N];淮南日報;2009年

10 王秀蘭;清華大學化工系喜迎60華誕[N];中國化工報;2006年

相關博士學位論文 前10條

1 劉杰;納濾海水淡化及其脫硼性能研究[D];天津大學;2010年

2 安鵬;納濾—厭氧氨氧化—高級氧化工藝深度處理干法腈綸廢水研究[D];大連理工大學;2013年

3 伍靈;含銨鹽和碳酸氫鹽溶液納濾膜分離性能的實驗與模型研究[D];清華大學;2009年

4 鄭逢春;有機相納濾傳遞機理的研究[D];北京化工大學;2009年

5 胡登;基于納米材料和含氟單體納濾膜制備及其應用研究[D];華東理工大學;2013年

6 周偉生;反滲透膜用藥劑的制備及其性能研究[D];天津工業(yè)大學;2007年

7 唐星華;殼聚糖交聯(lián)接枝改性及性能研究[D];湖南大學;2008年

8 鄧愛華;水磁化處理的防垢阻垢研究[D];廣東工業(yè)大學;2013年

9 夏明珠;膦酰基羧酸的合成與性能[D];南京理工大學;2006年

10 黃瑞華;殼聚糖季銨鹽/高分子復合納濾膜的制備及其特征研究[D];中國海洋大學;2007年

相關碩士學位論文 前10條

1 宋金玲;集成膜法海水軟化試驗及阻垢劑對納濾過程的影響研究[D];中國海洋大學;2013年

2 韓璐;水中布洛芬和雙酚A的納濾去除及膜有機污染研究[D];沈陽師范大學;2012年

3 李哲超;納濾海水軟化中試及其長期穩(wěn)定性運行的研究[D];中國海洋大學;2013年

4 范衛(wèi)紅;納濾處理水中抗生素的研究[D];北京化工大學;2012年

5 宋躍飛;超濾—納濾集成膜法海水軟化工藝的實驗研究[D];中國海洋大學;2010年

6 馮雨;高鹽度堿液納濾脫鹽研究[D];天津大學;2010年

7 李娟;甲殼素堿煮廢水納濾傳質(zhì)機理研究[D];華東理工大學;2013年

8 時強;正滲透汲取液研究及膜性能測試[D];青島科技大學;2012年

9 陳遠超;納濾技術處理氨噻肟酸水解母液的研究[D];北京化工大學;2012年

10 李偉;膜集成工藝處理錢塘江飲用水的研究[D];江南大學;2013年

本文編號：2709466