【摘要】：發(fā)展海水淡化技術(shù)是解決水資源短缺的重要途徑。反滲透海水淡化技術(shù)由于設(shè)備投資省、能量消耗低、建設(shè)周期短等諸多優(yōu)點(diǎn),近10年來(lái)發(fā)展速度很快,今后將成為海水淡化的主導(dǎo)技術(shù)。目前,膜垢污染是反滲透海水淡化中遇到的一個(gè)主要問(wèn)題。在反滲透海水淡化過(guò)程中,由于膜的濃縮作用,濃水中的鈣、鎂等離子濃度大大增加,從而使難溶鹽的離子積大于其溶度積,在反滲透膜表面形成膜垢,影響整個(gè)反滲透裝置的正常運(yùn)行,縮短了反滲透膜的使用壽命。 首先本文針對(duì)大連地區(qū)打井取水膜法海水淡化中海水水質(zhì)和膜垢的特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)室制備了一種環(huán)境友好的,易生物降解的阻垢劑PAP-1。采用靜態(tài)阻垢的實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)了PAP-1對(duì)Ca~(2+)和Mg~(2+)結(jié)垢的抑制能力,在實(shí)驗(yàn)水質(zhì)條件下,當(dāng)pH在3.00和9.00之間時(shí)適合的PAP-1加藥量為3-5mg/L;pH為3.00時(shí),3mg/L PAP-1阻垢劑可使阻垢率達(dá)到100%;pH為9.00時(shí),9mg/L PAP-1阻垢劑對(duì)鈣垢的阻垢率為97.24%,對(duì)鎂垢的阻垢率達(dá)到98.63%。藻類(lèi)毒性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明藻類(lèi)的生長(zhǎng)不受PAP-1的限制;生物降解性評(píng)價(jià)得出PAP-1是易生物降解的,第8d其生物降解率達(dá)到38.25%,第20d時(shí)達(dá)到58.3%。 在靜態(tài)阻垢實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,本文通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了阻垢劑PAP-1的性能,以成垢離子在膜元件上的結(jié)垢速率作為阻垢性能的評(píng)價(jià)指標(biāo),與目前市場(chǎng)上使用較多的進(jìn)口阻垢劑PermaTreat 191進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果表明PAP-1的阻垢性能優(yōu)良,在一些條件下優(yōu)于進(jìn)口阻垢劑,PAP-1具有更好的抑制鈣和鎂離子結(jié)垢的能力,連續(xù)六個(gè)月隨機(jī)取樣分析結(jié)果得出使用PAP-1的2# RO系統(tǒng)鈣的平均結(jié)垢速率為2.822g/h,低于1# RO系統(tǒng)3.585g/h;2# RO系統(tǒng)中鎂的平均結(jié)垢速率為5.562g/h,略低于1# RO系統(tǒng)5.849g/h。兩套系統(tǒng)中產(chǎn)水電導(dǎo)率在整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間幾乎不變,膜的脫鹽率始終在99.5%以上,進(jìn)水壓力保持51bar不變,產(chǎn)水流量始終處于22～23m~3/h之間,說(shuō)明PAP-1具有較好的穩(wěn)定性;并且在價(jià)格上PAP-1具有更大的優(yōu)勢(shì),有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和廣泛的應(yīng)用前景。 同時(shí)本文采用電子掃描電鏡、X射線衍射等手段對(duì)加入阻垢劑PAP-1前后CaCO_3晶體的變化情況進(jìn)行了研究,結(jié)果表明PAP-1在阻垢過(guò)程中不僅存在著宏觀的晶貌改變和微觀的晶格畸變,還存在著晶型轉(zhuǎn)變問(wèn)題。 最后本文在VB平臺(tái)基礎(chǔ)上,根據(jù)阻垢劑的性能、反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)分析數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)了加藥計(jì)算軟件和結(jié)垢速率計(jì)算軟件,為阻垢劑投加、阻垢劑的性能評(píng)價(jià)以及膜的清洗工作提供指導(dǎo)。通過(guò)對(duì)上述內(nèi)容的系統(tǒng)研究,本文在膜法海水淡化阻垢劑研究方面建立了一個(gè)完善的體系。
【圖文】：

圖5.1無(wú)PAP一1時(shí)CCaO3晶體的掃描電鏡照片圖5.2加入APP一1后CCaO3晶體的掃描電鏡照片F(xiàn)ig.5.1SEMofCCa03eyrstalwihtoutPAP一1Fig.5.2SEMofCCaO3eylstalwihtAPP一l

人的研究成果，，并根據(jù)阻垢實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，我們對(duì)PAP一1的阻垢機(jī)理進(jìn)行了分析，在必要的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)其阻垢機(jī)理進(jìn)行了推測(cè)和探討。5.4CaCO。垢樣制備5.4.1CaCO�？瞻坠笜拥闹苽溆萌ルx子水配置含c擴(kuò)+，Hco3.均為.0025m。比的溶液，在不加阻垢劑的情況下，置于恒溫水浴中，在80℃下加熱一定的時(shí)間。將沉淀用濾，并用去離子水洗滌，于50℃下干燥。用電子掃描電鏡、X射線衍射儀測(cè)定晶體。5.4.2加藥Cac03垢樣的制備用去離子水配置含c擴(kuò)+，Hco3一均為o.o25mo比的溶液，在加入阻垢劑PAP一1的濃度分別為.20、3.0、5.Om叭的情況下，置于恒溫水浴中，在80℃下，濃縮適當(dāng)?shù)谋稊?shù)。然后將沉淀過(guò)濾，并用去離子水洗滌，于50℃下干燥。用電子掃描電鏡、X射線衍射儀測(cè)定晶體。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類(lèi)號(hào)】：P747

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王小磊;污染密度指數(shù)和修正污染指數(shù)影響因素評(píng)測(cè)[D];天津大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2609910