海水淡化技术浅析

本文根据实例介绍了目前常用的海水淡化技术,并分析其淡化工艺顺序极其经济性,供同行参阅。     

新材料为海水淡化另辟蹊径

8月21日,在瑞典首都斯德哥尔摩举行的世界水源大会上,由全球700多位专家用5年多时间编写的一份报告公之于世,其中一个结论便是:目前世界上每3个人就有1人面对程度不一的缺水,全球面临大水荒.     

采用纳滤预处理的海水淡化集成技术

海水淡化是解决淡水危机的主要方法之一，但由于海水的硬度、浊度和总固溶物含量均非常高，因而导致淡化水的能耗量和成本较高．采用纳滤膜技术可以降低海水的硬度和总固溶物及有机物的含量，减少结垢与污染，提高水回收率，有望实现海水淡化成本的进一步降低．详细介绍了纳滤与常规蒸馏法、膜法海水淡化相结合而构成的新型纳滤预处理海水淡化集成技术：NF—MSF、NF—SWRO、NF—SWROrej-MSF等的国外研究与应用进展情况．     

反渗透海水淡化技术应用

简要回顾了反渗透技术的发展过程及应用状况．针对国内典型反渗透海水淡化工程实例，分析了一期、二期不同工艺、设备的技术特点，并针对相关海域的海水水质介绍了海水预处理技术以及存在的问题．     

海水淡化的成本

简要介绍几种主要海水淡化方法－多级蒸,多效蒸馏和反渗透的投资费,能耗及其淡化水的总成本,在市场竞争中,海水反渗透淡化法近来的市场占有发过其他的方法,海水反渗透的能耗进一步下降到3kW.h/m^3左右,淡化水的成本也几乎下降了一半,即0．55$/m^2以下,预计21世纪的海水淡化市场会有很大发展。     

海水淡化反渗透膜的研究进展

对醋酸纤维素、聚酰胺、聚乙烯醇和壳聚糖等海水淡化反渗透膜进行了综述,探讨了它们各自的特点、改性和相关应用,并对未来反渗透膜的研发方向进行了展望。     

海水淡化中连续膜过滤技术的工艺优化研究

研究了PVDF中空纤维膜为核心的CMF系统在海水淡化预处理应用中的工艺优化问题.经过长期的运行实验表明:最佳运行工艺条件是工作时间35 min,气水双洗30 s,反冲洗25 s,排污15 s.在气水双洗工艺中,当压缩空气储罐压力大于0.5 MPa时清洗效果最好.使用CMF进水配制的清洗剂中,NaClO和HCl相结合的化学清洗效果最好.CMF系统的出水浊度始终稳定在0.06~0.07 NTU之间,SDI值一直稳定在1~2之间,系统收率维持在96.3%.     

浅析海水淡化副产浓海水的资源化利用

针对我国当前淡水资源不足的现象,我国提出了多种治理方案。国家在提出南水北调的方针政策的同时,也提出了海水淡化的政策来缓解我国淡水资源的压力。在海水淡化工程进行中,其产生的副产浓海水如若直接排放到海洋中,对于水资源而言是一种浪费。因此,本文通过对副产浓海水的资源化利用进行分析,以供大家参考。     

纳滤预处理反渗透海水淡化研究进展

反渗透(RO)海水淡化是一种有效获取淡水的技术,同时,结垢、浓水处理、能耗等问题制约着反渗透的进一步发展.采用纳滤(NF)作为反渗透的海水淡化预处理工艺,能有效解决反渗透膜结垢问题,并降低能耗,有助于排放浓水的处理.本文从海水淡化预处理纳滤膜的性能、海水淡化纳滤预处理的工艺以及NF-RO与其他方法联用三个方面综述纳滤-反渗透联用进行海水淡化的研究进展.     

海水淡化技术与太阳能利用

海水淡化是解决水源危机的根本措施，但海水淡化绝不能以牺牲能源为代价；现有的几种海水淡化技术各有优劣，应配套使用；河海大学和南京玻纤院等研制的太阳能加热装置，可以作为海水淡化装置中清洁、无污染的能源。     

海水淡化技术在沿海电厂的应用浅析

简要介绍了海水淡化技术及其应用现状,仔细分析了沿海电厂应用海水淡化技术的可行性、必要性和需要解决的主要问题,并给出了有关综合利用的建议。     

MSF/RO/ED海水淡化技术研究

综述了世界水资源形势以及海水淡化技术的发展现状,概括了海水淡化技术的主要方法,着重介绍了多级闪蒸海水淡化法(MSF)、反渗透法(RO)和电渗析法(ED),从各种装置的组件、能耗以及淡化过程等入手,总结3种方法的优势与不足,针对性提出了解决问题的方法以及发展方向,以降低使用成本,并探讨和展望了今后的海水淡化技术。     

CO2水合物法淡化海水影响因素的实验研究

实验探究了CO2水合物法淡化海水的影响因素。在模拟海水的盐水溶液中进行水合物反应,分解后测出溶液前后盐度的变化,分析了压力、温度以及溶液的盐度等因素对淡化效果的影响。由结果分析可知,水合物分解后的水溶液盐度有一定降低,采用CO2水合物法可以实现海水淡化的目的,温度越低,压力越高,淡化效果越好,CO2水合淡化合适压力在4-5MPa,合适温度2—3℃,可以逐级对海水盐溶液进行水合淡化,以达到要求的淡化效果,用合理的淡化流程来达到好的淡化效益。     

功能无机材料在海水淡化技术中的应用与开发

由于水资源紧缺问题日益突出，海水淡化技术的研究与开发将越来越显得紧迫。海水淡化研究的根本是如何降低成本，而其中关键问题是材料的选择。本文旨在对功能无机材料应用于海水淡化技术这一新的研究方向作一详细的分析与展望。其中着重分析无机分离膜在反渗透海水淡化技术中的应用，包括无机分离膜的特点和制备方法，无机反渗透膜替代有机反渗透膜和无机超滤膜应用于海水预处理等；并讨论了无机材料中硅酸盐矿物（粘土和沸石矿物等     

纳滤膜脱盐及其在海水软化中的应用

采用卷式纳滤膜进行了MgSO4、K2SO4、MgCl2等5种物质的脱盐性能研究,考察了进料操作压力和浓度对表现截留率和膜通量的影响,在此基础上研究了操作压力对海水脱盐性能的影响.实验表明,纳滤膜性能稳定,能除去海水中90％以上的SO42-以及50％以上的Mg2+和Ca2+,大幅度降低了海水的硬度,可解决传统上海水淡化过程中易结垢离子对膜的污染问题;纳滤膜软化海水可以降低海水淡化后期处理的成本和能耗;采用纳滤膜软化海水在技术上是可行的.     

Bioinspired Aerogel with Vertically Ordered Channels and Low Water Evaporation Enthalpy for High-Efficiency Salt-Rejecting Solar Seawater Desalination and Wastewater Purification

Solar energy-driven water evaporation is a promising sustainable strategy to purify seawater and contaminated water. However, developing solar evaporators with high water evaporation rates and excellent salt resistance still faces a great challenge. Herein, inspired by the long-range ordered structure and water transportation capability of lotus stem, a biomimetic aerogel with vertically ordered channels and low water evaporation enthalpy for high-efficiency solar energy-driven salt-resistant seawater desalination and wastewater purification is developed. The biomimetic aerogel consists of ultralong hydroxyapatite nanowires as heat-insulating skeletons, polydopamine-modified MXene as a photothermal material with broadband sunlight absorption and high photothermal conversion efficiency, polyacrylamide, and polyvinyl alcohol as reagents to lower the water evaporation enthalpy and as glues to enhance the mechanical performance. The honeycomb porous structure, unidirectionally aligned microchannels, and nanowire/nanosheet/polymer pore wall endow the biomimetic aerogel with excellent mechanical properties, rapid water transportation, and excellent solar water evaporation performance. The biomimetic aerogel exhibits a high water evaporation rate (2.62 kg m⁻² h⁻¹) and energy efficiency (93.6%) under one sun irradiation. The superior salt-rejecting ability of the designed water evaporator enables stable and continuous seawater desalination, which is promising for application in water purification to mitigate the global water crisis.     

聚丙烯中空纤维膜在海水中的老化现象

本文对聚丙烯中空纤维膜在海水淡化中的老化现象进行了研究,采用差热扫描、傅立叶变换红外分析、扫描电镜等方法对聚丙烯中空纤维膜在海水中应用前后的结构变化进行了表征,通过多组比对浸泡实验,分析了聚丙烯中空纤维膜海水浸泡后强度降低的原因,并对如何防止聚丙烯中空纤维膜在海水中快速老化,提高其使用寿命进行了讨论。     

Molecular Dynamics Simulations of High-Performance,Dissipationless Desalination across Self-Assembled Amyloid Beta Nanotubes

Climate change is causing droughts and water shortages. Membrane desalination is one of the most widely employed conventional methods of creating a source of clean water, but is a very energy-intensive process. Membrane separation requires high salt selectivity across nano-channels, yet traditional techniques remain inefficient in this regard. Herein, a bioinspired, chemically robust, amyloid–fibril-based nanotube is designed, exhibiting water permeability and salt rejection properties capable of providing highly efficient desalination. Molecular dynamics simulations show that nano-dewetting facilitates the unidirectional motion of water molecules on the surface of amyloid beta (Aβ) sheets owing to the ratchet structure of the underlying potential surface and the broken detailed balance. The water inside the self-assembled Aβ nanotube (ABNT) overflows, while the passage of salts can be blocked using amphiphilic peptides. The designed nanofilter ABNT shows 100% desalination efficiency with perfect NaCl rejection. The production of ≈2.5 tons of pure water per day without any energy input, which corresponds to a water flux up to 200 times higher than those of existing commercial methods, is assessed by this simulation method. These results provide a detailed fundamental understanding of potential high-performance nanotechnologies for water treatment.