浓盐水处理技术研究进展

海水淡化技术是解决中国水资源危机的一种具有根本性的举措之一.然而随着海水淡化产业规模的增大,其产生的浓盐水的排放成了本身面临解决的问题之一.本文阐述了浓盐水的特性及其对环境的各种危害性,并对浓盐水直接排放问题进行了详细分析.介绍了国内外近年来主要处理浓盐水的方法-真空膜蒸馏浓缩技术、正渗透技术、喷雾蒸发技术、冷冻法浓缩技术.对各种处理技术的原理和特点进行了详细综述,并对其研究进展进行了归纳总结.最后对各项处理技术的应用前景提出了展望.     

光热光电驱动的海岛型太阳能海水淡化装置研制与性能分析

针对偏远海岛淡水资源和常规能源缺乏问题,综合利用光热与光伏驱动,通过技术设计、数学计算、传热传质、模拟测试、性能分析等程序研制一种适用于海岛的太阳能海水淡化装置。并在光热模式、光热光伏模式、电加热模式下测试了装置的性能。实验结果表明:1）淡化装置在光热模式下的平均产水速率为225 mL/h,在光热光伏模式下的平均产水速率为332 mL/h,比光热模式提高了47.6%,而电加热模式平均产水速率可达到1910 mL/h,反映了中高温太阳能集热管的重要性;2）淡化装置的最佳实验条件为:蒸发舱温度为103℃,冷却水温度为41℃,环境温度为30℃,在此条件下的瞬时产水量高达2389 mL/h,各因素的影响程度顺序为蒸发舱温度>冷却水温度>环境温度;3）淡化装置在光热和光热光伏模式下的单位面积产水量分别为2172,1167 mL/（m2·d）,太阳能蒸馏过程的最小热耗为2.03 kW·h/m3。     

增湿除湿太阳能海水淡化系统的试验研究

基于增湿-除湿原理,设计了一种新型的太阳能海水淡化装置,该装置包含太阳能空气集热器、太阳能热管集热器、横管蒸发器、竖管冷凝器以及冷却水箱。介绍了各部件的尺寸结构和工作原理,研究了影响系统产水量的各因素。结果表明:热海水温度、进口空气流量以及冷凝海水流量对产水量影响较大,而一定范围内环境温度的变化对产水量影响较小。数据显示,系统的产水率和效率分别为5.79×10-4kg/kJ和43.5%。     

浓盐水排海对渤海湾盐度分布的影响预测

利用MIKE21模型进行浓海水排放对渤海湾海水盐度分布影响的研究,分别以天津大港和河北黄骅两地建设海水淡化工程所排放的浓海水量为输入条件,模拟预测了渤海湾不同潮期和工程规模浓海水排放的扩散状况。结果显示,浓海水的稀释扩散受潮流的影响较大,总体来讲小潮低潮时排海的浓海水稀释扩散效果最差,大潮低潮和小潮高潮时次之,大潮高潮时扩散效果最好;建设10×104 t/d以下的海水淡化工程浓海水排海对周围海区的盐度影响不显著,建设50×104 t/d以上的大型海水淡化工程时,小潮低潮时盐度升高波及面积最大,高于背景值1.5 PSU的面积为31 km2,最远离岸距离为6.74 km,所以大规模海水淡化工程的选址、浓海水排海方式均要进行合理规划、选择,尽可能降低其对海洋环境的不利影响。     

海水淡化及其在电厂中的应用

目前,在地球上淡水总量仅有2.5%淡水,而且还分布还不均匀,剩下的97.5%都为海水。目前,全球有80多个国家都面临着淡水不足的危机,我国也不例外。随着时代的快速发展,我国的电力企业进入了一个全新的发展期,尤其是在建设电厂时,需要大量的淡水资源,使淡水问题显得更加凸现,必须要寻找新的解决途径。     

反渗透海水淡化预处理技术研究现状

阐述了预处理对于反渗透海水淡化的重要性,介绍了目前反渗透海水淡化预处理的主要技术,特别是新型的膜法预处理技术,提出了今后反渗透海水淡化预处理技术的发展方向。     

诱导沉淀结晶软化浓盐水的实验研究

采用诱导沉淀结晶的理论和方法开展了对浓盐水软化的实验,实验研究了浓盐水结晶介稳区的控制条件,考察了pH、温度、搅拌速度、镁离子浓度对浓盐水诱导沉淀结晶以及水软化效果的影响。通过实验表明了浓盐水在其结晶介稳区内可以自生成0.5~1 mm的大颗粒碳酸钙晶体,晶体易于沉淀分离,回收的晶体纯度达到95%,钙硬度去除率达到95%,具有较好的水软化效果。     

海水淡化技术评述与成本分析

介绍了我国海水淡化概况和各种淡化方法及工作原理，并对技术的优缺点和适用范围进行了评述，对海水淡化的成本进行了分析比较，指出了海水淡化今后发展的趋势和方向。     

反渗透海水淡化技术应用研究

反渗透技术在海水淡化领域的应用,将广博的海水资源转化为紧缺的淡水资源,为解决水资源的紧缺问题提供了新的方法和途径。该技术有着经济环保的优点,在海水淡化领域的发展极为迅速。本文着重探讨反渗透海水淡化技术的特点及应用前景。     

典型不锈钢在淡化海水中的耐腐蚀性能研究

目的研究316L和2205在淡化海水中的耐腐蚀性能,并研究水处理药剂对不锈钢耐蚀性的影响。方法采用电化学试验、慢应变速率拉伸试验、扫描电镜等方法。结果在淡化海水中,316L临界点蚀温度为42.7℃,加入药剂后为70.2℃;2205的临界点蚀温度大于85℃。2205耐缝隙腐蚀性能明显好于316L,药剂对2205也具有一定的缓蚀作用。316L和2205在50℃淡化海水中具有高应力腐蚀抗力。结论 316L不适合直接在淡化海水中应用,但适合在加入药剂的淡化海水中使用;2205适合在淡化海水中应用。     

国产海水淡化装置铝黄铜换热管腐蚀调查分析

目的了解国产万吨级LT-MED装置铝黄铜换热管的腐蚀情况。方法通过对设备现场调研和腐蚀产物分析,对换热管的腐蚀类型和腐蚀原因进行分析,并对其腐蚀的危害性进行判断。结果铝黄铜换热管在凝结水侧发生全面腐蚀和点蚀,在海水侧主要发生轻微脱锌腐蚀。结论铝黄铜换热管在凝结水中腐蚀率很低,其全面腐蚀可以接受。换热管在凝结水侧的点蚀轻微,可对其进行定期检测。铝黄铜在海水侧的脱锌腐蚀轻微,可以忽略。换热管腐蚀程度轻微,不影响水质和设备正常运行。     

手动单兵海水淡化器的制淡实验研究

文章采用DB-Ⅰ型手动单兵海水淡化器对实验室配制盐水与几种实际海水进行脱盐实验,结果表明:盐水的含盐量与温度是影响操作压力、淡水量及水质的主要因素。盐水的含盐量越大,操作压力就越大,淡水的含盐量也越高;盐水的温度越低,淡水的含盐量也越低,但操作压力反而越大。从盐水的含盐量与温度对淡水量的影响来看,含盐量1%～4%的只相差0.3%,10～35℃时约相差7%;通过膜法一级反渗透即可获取符合GB5749-2006标准的饮用水。     

2205双相不锈钢在淡化海水中的点蚀行为

目的研究2205双相不锈钢在一级反渗透(RO)淡化海水、海水及浓缩海水中的点蚀行为。方法运用开路电位、交流阻抗、阳极极化曲线和电化学频率调制技术研究2205双相不锈钢在不同温度(60~90℃)及不同海水(一级反渗透淡化海水、天然海水、1.6倍浓缩海水)中的点蚀行为。结果 2205双相不锈钢在一级RO淡化海水中,随温度升高,自腐蚀电位逐渐负移。在80℃的一级RO淡化海水中,在浸泡1 d时即有发生点蚀的倾向,在第28 d时已经发生了稳态蚀点。浸泡初期不锈钢的扰动电流为2μA/cm~2之内,浸泡41 d的扰动电流接近12μA/cm~2,且其值波动幅度更大。结论随着温度的升高钝化膜稳定性降低,2205不锈钢耐蚀性降低。钝化状态下,其在一级RO淡化海水中比在海水中腐蚀严重,点蚀敏感性随Cl–浓度的升高而增加。     

海水淡化工程用海适宜性评价指标体系与模型构建研究

海水淡化在中国沿海城市地区获得了广泛应用,海水淡化用海涉及到多方面的因素.根据海水淡化工程用海的特点,建立基于自然-生态环境-社会经济框架的指标体系,给出了评价指标量化方法.建立了模糊综合评价法的海水淡化用海适宜性评价模型,形成具有科学化、定量化等特征的海水淡化用海适宜性评价体系,研究成果可为海水淡化的开发与管理提供科学参考.     

海水淡化超滤-反渗透工艺沿程溴代消毒副产物变化规律

研究了海水淡化超滤-反渗透(UF-RO)工艺沿程有机物和溴代消毒副产物(Br-DBPs)变化特征.该海水中含有较高浓度的Br-(45.6~50.9 mg·L-1)和较多的芳香类化合物[比紫外吸收值SUVA为3.6~6.0 L·(mg·m)-1];色氨酸类芳香族蛋白质、富里酸类有机物和溶解性微生物代谢产物是海水中主要的荧光特征有机物.UF-RO工艺进水海水经Na Cl O消毒后,DBPs的种类和浓度显著增加,且增加的主要为Br-DBPs,其中三溴甲烷(CHBr3)占总三卤甲烷(THMs)的70.48%~91.50%,二溴乙酸(Br2CHCO2H)占总卤乙酸(HAAs)的81.14%~100%,二溴乙腈(C2HBr2N)占总卤乙腈(HANs)的83.77%~87.45%.UF膜对THMs、HAAs和HANs的去除率分别为36.63%~40.39%、73.83%~95.38%和100%.RO膜可以完全去除HAAs,但是对THMs不能完全去除.进水海水的抗雌激素活性为0.35~0.44 mg·L-1,氯消毒后增加了32%~69%.海水淡化UF-RO系统生成的DBPs和其他生物毒性物质最终被截留到了UF浓水和RO浓水中.     

海水淡化低温多效蒸馏工艺(LT-MED)沿程溴代消毒副产物的生成

研究了海水淡化低温多效蒸馏(LT-MED)工艺沿程水质和溴代消毒副产物(Br-DBPs)变化特征.LT-MED工艺进水海水的Br-浓度和比紫外吸收值(SUVA)分别为54.6 mg·L~(-1)和1.7 L·(mg·m)-1,其荧光特征有机物主要有色氨酸类芳香族蛋白质、富里酸类有机物和溶解性微生物代谢产物.进水海水经Na Cl O消毒后,DBPs的种类和浓度显著增加,且增加的主要为Br-DBPs,三溴甲烷(CHBr3)占总三卤甲烷(THMs)的100%;一溴乙酸(C2H3Br O2)和二溴乙酸(C2H2Br2O2)分别占总卤乙酸(HAAs)的31.9%和68.1%;四溴苯酚(C6H5Br O)占总卤代酚(HPs)的100%.LT-MED海水淡化产品水中THMs、HAAs和HPs均未检出,但是其浓水中的THMs、HAAs和HPs浓度分别为56.9、35.0和0.1μg·L~(-1).     

太阳能技术在住宅建筑中的应用

太阳能技术的应用对我国住宅产业的发展具有重要意义。文章分析了目前国际和国内住宅建设领域中太阳能技术的应用形式与局限,指出了我国实现太阳能住宅建筑一体化进程中应着重解决的主要问题。     

海水淡化装置内舱碳钢防护涂层寿命预测研究

目的获得海水淡化装置内舱碳钢防护涂层的耐热老化寿命。方法通过调整设备的温度及压力,模拟低温多效蒸发器半浸区工作环境,进行为期20个月的浸泡加速试验。以涂层的附着力随老化时间的变化情况、涂层颜色变化情况、涂层浸泡前后微观形貌和阻抗值为评判依据,在老化经验公式的基础上进行外推计算,进行涂层热老化寿命预测。结果该涂料在该区域经过20个月的挂片试验,涂层表面均未出现起泡、锈蚀、开裂、脱落等失效现象;表面色差变化趋势相对稳定;干态附着力为10.9 MPa,经过20个月的测试,附着力为8.95 MPa;0.01 Hz低频阻抗(|Z|0.01 Hz)条件下,其电化学交流阻抗值由浸泡前的1.8×10^8Ω·cm^2下降为浸泡后的7.9×10^6Ω·cm^2。涂层阻抗的数量级虽有所下降,但仍然具有较高的阻抗值,具有较好的保护性能。经过老化经验公式进行外推计算,预测海水淡化装置内舱碳钢防护涂层的热老化寿命为13.33年。结论海水淡化装置内舱防护涂料具有长寿命热老化重防腐作用。     

关于钢铁工业海水直接利用的技术探讨

在工业领域中钢铁工业是用水大户,临海建厂是未来中国钢铁产业布局的方向。向海洋要淡水,取之不尽、用之不竭。将海水直接利用于生产,可减少海水淡化成本、节约能源、降低钢铁企业生产成本。就钢铁企业的海水直接利用技术进行了初步的分析和探讨,可作为实际工程的参考。     

太阳能在农村生活污水处理中的应用

结合农村生活污水处理的现状及处理过程中可能出现的问题,将太阳能技术与传统土地渗滤工艺相结合应用于农村生活污水治理工程,保证水质达到排放标准并能延长工程的使用年限。此外文章还介绍了利用太阳能应用的工艺流程、创新点与应用优势及应用前景。