發(fā)布時(shí)間：2017-12-04 17:27

  本文關(guān)鍵詞：反滲透海水高度濃縮及資源提取集成過(guò)程研究

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【摘要】：我國(guó)水資源緊缺,海水淡化可以解決水資源危機(jī)。目前熱法和膜法是比較成熟的海水淡化方法。其中熱法多用于能源價(jià)格較低的區(qū)域以及有較多廢熱可供利用的情形,其它情境下一般以膜法為主,尤其是近年來(lái)越發(fā)成熟和高效的海水反滲透(SWRO)工藝。隨著人類(lèi)對(duì)淡水需求的不斷增加,海水淡化廠大規(guī)模實(shí)施,反滲透濃海水的排放問(wèn)題造成了嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難。從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看,高濃度海水里面的化學(xué)資源十分豐富,直接排放實(shí)則浪費(fèi)。如果能夠?qū)@部分濃鹽水加以回收利用,不但免除了生態(tài)壓力,還得到了食鹽、硫酸鈉、鎂等豐富的礦產(chǎn)資源。為此我們提出了一種集化學(xué)處理、沉淀分離以及膜分離技術(shù)的反滲透濃海水綜合開(kāi)發(fā)過(guò)程。主要工作如下:(1)分析反滲透濃海水的組成。海水十分復(fù)雜,必須對(duì)其成分進(jìn)行準(zhǔn)確分析。本研究用海水晶模擬反滲透濃海水,通過(guò)各種方法分析測(cè)定里面的陰陽(yáng)離子。最終得到研究所用濃海水中的陽(yáng)離子主要是Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)和Sr2+,陰離子主要是Cl~-、SO_4~(2-)、Br-和OH~-。(2)提取濃海水中的鎂和鈣。向反滲透濃海水中投加NaOH來(lái)提取Mg~(2+),投加Na_2CO_3來(lái)去除Ca~(2+)。最終Mg~(2+)去除率99.88%,Ca~(2+)去除率99.76%。通過(guò)這種方法除去了Mg~(2+)和Ca~(2+),避免了后續(xù)過(guò)程的結(jié)垢問(wèn)題。而且得到的Mg(OH)2產(chǎn)品中僅僅有1.66%的Ca~(2+)雜質(zhì),可以直接回收利用,具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。(3)用納濾的方法去除濃海水里的硫酸根。將反滲透濃海水通過(guò)納濾膜,實(shí)現(xiàn)了NaCl及Na2SO4混合溶液的分離。在94.12%的回收率下,透過(guò)液中主要成分是NaCl,其中的SO_4~(2-)含量不到總成分的5%,可以直接用電滲析的方法制鹽;濃縮液中主要是Na2SO4,可以制取硫酸鈉固體獲得經(jīng)濟(jì)效益。(4)電滲析法處理反滲透濃海水制鹽。用電滲析的方法對(duì)納濾法處理之后的溶液進(jìn)行濃縮,得到了約18%的NaCl濃鹽水和3%的NaCl淡鹽水。在最佳條件下,通過(guò)電滲析的方法,每得到一噸氯化鈉的成本是36.44$。濃水進(jìn)入MVR蒸發(fā)器后,每得到一噸氯化鈉的成本為15.17$。綜合兩項(xiàng)成本,生產(chǎn)每噸氯化鈉的成本僅僅為51.61$。這比反滲透濃海水直接進(jìn)入MVR蒸發(fā)器后制鹽的成本要低。
【學(xué)位授予單位】：溫州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TQ131.12;TQ028.8

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1251770