水資源的缺乏是現(xiàn)代社會(huì)面臨最大的挑戰(zhàn)之一,海水淡化可以有效地解決這一危機(jī)。膜蒸餾是近年來發(fā)展的一種新的海水淡化技術(shù),與傳統(tǒng)的反滲透、多級(jí)閃蒸技術(shù)相比,膜蒸餾可以有效降低操作溫度和操作壓力,是一種節(jié)能環(huán)保的海水淡化技術(shù)。真實(shí)海水淡化時(shí),膜表面會(huì)產(chǎn)生大量污染,這嚴(yán)重影響膜蒸餾系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而目前對(duì)膜蒸餾污染物研究較少,為此本文利用膜蒸餾污染物測(cè)試系統(tǒng)對(duì)海水中各粒子的污染行為進(jìn)行研究。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:（1）采用真實(shí)海水進(jìn)料進(jìn)行膜蒸餾實(shí)驗(yàn),并采用超聲時(shí)域反射法（ultrasonic time-domain reflectometry）測(cè)試系統(tǒng)對(duì)膜蒸餾污染物進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量;（2）建立了膜蒸餾污染物生成模型,并采用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法探究了膜蒸餾過程中污染物熱質(zhì)傳遞機(jī)理,及其對(duì)膜蒸餾產(chǎn)生的影響。本文主要由以下幾個(gè)部分組成:（1）設(shè)計(jì)并搭建了膜蒸餾污染物測(cè)試系統(tǒng),采用不同的進(jìn)料狀態(tài)評(píng)估污染物對(duì)膜蒸餾的影響。當(dāng)料液中僅含有各類純無機(jī)鹽離子時(shí),系統(tǒng)各項(xiàng)性能下降較慢,實(shí)驗(yàn)運(yùn)行前127 h系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)較好,膜表面污染物生長(zhǎng)較慢,污染物主要是難溶鹽。有機(jī)酸會(huì)加重PVDF膜的污染,當(dāng)進(jìn)料液含有有機(jī)酸時(shí)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

低溫多效蒸發(fā)海水淡化流程示意圖

第一章緒論3閃蒸室壓力控制在海水溫度對(duì)應(yīng)的飽和蒸氣壓以下，海水進(jìn)入閃蒸室之后由于過熱進(jìn)而部分汽化，之后海水溫度降低，產(chǎn)生的蒸汽冷凝后即為淡水。多級(jí)閃蒸有以下特點(diǎn)：①對(duì)原料海水的要求較低，預(yù)處理較為簡(jiǎn)單；②閃蒸室不容易結(jié)垢；③設(shè)備耐腐蝕要求高，因此設(shè)備造價(jià)也相應(yīng)較高；④過程操作溫度高，頂端水溫可達(dá)110℃，因此耗能較大。圖1-2多級(jí)閃蒸海水淡化流程示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofmultistageflashseawater(MSF)desalinationprocess（3）太陽能蒸餾太陽能海水淡化是從太陽光中獲取能量，利用獲得的能量進(jìn)行海水淡化的技術(shù)。一般用于較為干旱的地區(qū)[9]。太陽能海水淡化可以分為直接法和間接法兩種。直接法是直接收集太陽能熱量進(jìn)行淡化；間接法是利用太陽能光伏發(fā)電，再利用電能進(jìn)行海水淡化。圖1-3是直接太陽能海水淡化示意圖。其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是占地面積比較大，直接太陽能海水淡化系統(tǒng)產(chǎn)水速率2~4kg/(m2·d)。太陽光穿透玻璃或者塑料材質(zhì)的頂棚，照射棚內(nèi)海水，一般情況下水池底部為黑色，保證最好的吸收太陽光，海水吸熱后蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)在頂棚并最終滴落形成淡水。太陽能海水淡化不消耗化石能源、無污染，是一種具有潛力的海水淡化技術(shù)。但是太陽能海水淡化受地區(qū)以及氣候的影響，難以穩(wěn)定的提供淡水，裝置面積較大，單位面積產(chǎn)水量較少。

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1-3直接太陽能海水淡化示意圖Fig.1-3Schematicdiagramofdirect-solardesalination1.2.2膜法海水淡化膜法海水淡化主要包括反滲透海水淡化技術(shù)（RO）和電滲析海水淡化技術(shù)（ED），膜法海水淡化技術(shù)主要依靠膜的選擇透過性來實(shí)現(xiàn)鹽水分離，其過程不需要大量熱能，是目前使用較多的一種海水淡化方法。（1）反滲透海水淡化技術(shù)（RO）反滲透海水淡化技術(shù)[10]是目前主流海水淡化技術(shù)之一。在壓力的驅(qū)動(dòng)下，水通過半透膜進(jìn)入膜的低壓側(cè)，海水中的鹽和有機(jī)酸則被阻擋在膜的另一側(cè)，并隨著濃海水流出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鹽水分離過程。圖1-4為反滲透海水淡化示意圖，相比于傳統(tǒng)海水淡化，反滲透海水淡化具有耗能少，產(chǎn)水成本低的優(yōu)點(diǎn)[11]。圖1-4反滲透海水淡化示意圖Fig.1-4Schematicdiagramofreverseosmosismembranedesalination


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