在世界上很多國(guó)家和地區(qū)，水資源短缺是限制社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素，由于海水資源儲(chǔ)量豐富，海水淡化是解決水資源問題的重要途徑，對(duì)現(xiàn)有海水淡化技術(shù)的任何改進(jìn)將顯著提高人們的生活質(zhì)量。目前，效率最高的海水淡化方法是反滲透法，但仍存在需要高壓和經(jīng)常更換膜組件的問題，因此急需對(duì)現(xiàn)有海水淡化技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。考慮到磁場(chǎng)在水處理方面的優(yōu)勢(shì)，我們提出了基于旋轉(zhuǎn)電磁效應(yīng)海水淡化技術(shù)，該方法具有抑垢、緩蝕、殺菌、滅藻，能源利用率高和設(shè)備動(dòng)力損耗低等優(yōu)點(diǎn)，但其中磁場(chǎng)對(duì)海水微觀結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)以及海水淡化過程中水分子和鹽離子在反滲透膜中傳質(zhì)行為的作用效果和機(jī)制，旋轉(zhuǎn)電磁效應(yīng)涉及的主要因素對(duì)磁場(chǎng)作用效果的影響規(guī)律并不明確，因此本文開展了該方面的分子動(dòng)力學(xué)模擬和實(shí)驗(yàn)研究。采用分子動(dòng)力學(xué)模擬方法，以擴(kuò)散系數(shù)為依據(jù)，選擇與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最接近的SPCE水分子模型和合適的勢(shì)能參數(shù)，研究磁場(chǎng)對(duì)純水和NaCl溶液中水分子擴(kuò)散系數(shù)、對(duì)相關(guān)函數(shù)、配位數(shù)等的影響。模擬結(jié)果表明，磁場(chǎng)作用下，純水中水分子之間的氫鍵網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)、結(jié)構(gòu)有序性增強(qiáng)、分子簇平均尺寸增加；NaCl溶液中兩種離子與水分子之間作用均減弱、水合離子尺寸減小、水合數(shù)目減少... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

多級(jí)閃蒸海水淡化方法示意圖

圖 1-1 多級(jí)閃蒸海水淡化方法示意圖[1]Fig. 1-1 MSF desalination scheme[1]法通過將海水、苦咸水或者地表水施加壓力到意圖如圖 1-2 所示。利用反滲透膜僅允許水通子獲得淡化水。RO 方法主要的能耗來源是為鹽濃度直接相關(guān)，所以苦咸水淡化最常選擇該海水淡化所需壓力達(dá)到 54 ~ 80 bar。隨著 RO 產(chǎn)水所需壓力增加，系統(tǒng)回收率下降，因此海40%左右。由于 RO 工廠的大部分能耗來自于對(duì)備對(duì)排出濃鹽水的機(jī)械壓縮能進(jìn)行回收的裝置降低到苦咸水淡化系統(tǒng)的能耗值，大約 9 kJ/大多數(shù)有機(jī)物、海藻、細(xì)菌、顆粒和其他污染過膜之前進(jìn)行預(yù)處理，盡管這會(huì)明顯地增加 R

圖 1-3 多效蒸餾海水淡化方法示意圖[1]Fig. 1-3 ME desalination scheme[1]蒸餾法是靠降低壓力來驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)，蒸發(fā)熱由機(jī)械壓縮機(jī)(MV(TVC)產(chǎn)生的壓縮空氣提供，示意圖如圖 1-4 所示。壓汽蒸用于中小型安裝場(chǎng)所。MVC 裝置最大產(chǎn)水量 3,000 m3/day到 20,000 m3/day。MVC 系統(tǒng)通常只有一級(jí)，而 TVC 系統(tǒng)種差異源于 MVC 系統(tǒng)單位產(chǎn)水量對(duì)應(yīng)的的能耗是相同的， MVC 級(jí)數(shù)只是簡(jiǎn)單的提高產(chǎn)量，而 TVC 可以通過增加額效率[9, 10]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]磁化對(duì)水的性質(zhì)影響的研究[J]. 楊明,劉偉,徐革聯(lián).  化工時(shí)刊. 2007(06)
[2]濃度對(duì)NaCl水溶液影響的分子動(dòng)力學(xué)模擬[J]. 孫煒,陳中,黃素逸.  武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(07)
[3]磁處理對(duì)水溶液pH值和電導(dǎo)率的影響[J]. 黃征青,徐洪濤,黃光斗.  水處理技術(shù). 2003(01)

博士論文
[1]旋轉(zhuǎn)式機(jī)電熱換能器及其對(duì)水媒質(zhì)磁化作用的研究[D]. 陳磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于旋轉(zhuǎn)電磁效應(yīng)的循環(huán)水系統(tǒng)抑垢緩蝕機(jī)制研究[D]. 張鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]反滲透膜及水溶液內(nèi)擴(kuò)散過程的分子模擬研究[D]. 劉清芝.中國(guó)海洋大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于旋轉(zhuǎn)耦合電磁理論海水淡化技術(shù)基礎(chǔ)研究[D]. 宮海龍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：2952182