發(fā)布時間：2020-05-30 13:38

【摘要】：海水(苦咸水)軟化是解決我國淡水資源短缺問題的有效途徑之一。本課題擬結合國家戰(zhàn)略需求,積極探索全膜法海水軟化集成膜技術,降低產(chǎn)水成本,推動海水軟化技術的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。納濾作為海水軟化的主要技術之一,可有效去除海水中二價離子,其既可作為反滲透等工藝的預處理部分,從而降低其結垢和有機污染等現(xiàn)象,提高系統(tǒng)回收率；又可直接作為工業(yè)化軟化海水工藝加以利用,如海上油田的采油配聚用水。 本實驗著重于集成膜法海水軟化工藝,在膠州灣現(xiàn)場進行海水軟化試驗研究,其中納濾系統(tǒng)共采用兩種工藝——模式1和模式2,其研究主要包括：考察在不同操作及清洗條件下納濾預處理工藝——自清洗-超濾工藝的穩(wěn)定性等問題,并優(yōu)化預處理操作參數(shù)；考察操作壓力、進水流量、產(chǎn)水的回收率等操作參數(shù)對納濾海水軟化性能的影響,對該工藝的運行成本進行了估算,確定納濾最佳操作參數(shù)；考察了納濾膜對有機物和營養(yǎng)鹽的去除性能；對該中試裝置進行了長期穩(wěn)定性實驗,從而驗證中試成撬裝備的運行穩(wěn)定性、經(jīng)濟性和海上使用的適應性。 研究表明,研制的100m3/d集成膜法海水軟化裝置具有良好的運行穩(wěn)定性,其能夠應對復雜的水質(zhì)環(huán)境變化,產(chǎn)水穩(wěn)定可靠,具體結論如下： (1)中試試驗中,自清洗-超濾工藝作為納濾的預處理工藝,其產(chǎn)水完全可以滿足納濾的進水要求,且產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定,不受原海水水質(zhì)影響。該預處理工藝對海水中的有機物和營養(yǎng)鹽有一定的去除效果,這對降低納濾膜的污染有一定的意義。 (2)本實驗共設計了兩種納濾工藝,同時考察了操作壓力、進水流量、回收率以及能量回收裝置等操作工藝對兩種納濾工藝的膜通量和回收率的影響。結果顯示,操作條件對兩種納濾工藝的膜通量和回收率均有影響。模式1的產(chǎn)水量大,但產(chǎn)水水質(zhì)較差,難以滿足海上油田配聚用水的要求；模式2產(chǎn)水量較小,但產(chǎn)水水質(zhì)很好,其鈣、鎂離子含量總和小于25mg·L-1,且操作條件對其影響很小。 (3)納濾膜對有機物均有較好的去除性能,對DOC的平均去除率在80%以上,對UV254的平均去除率在70%以上,其對營養(yǎng)鹽和總磷、總氮有一定的去除性能。 (4)100m3/d集成膜軟化裝置在3.5MPa下運行的總電能耗約為3.86kWh/m3,運行成本約3.83元/,產(chǎn)水總投資成本約0.94元/,產(chǎn)水總成本約為4.77元/。 (5)在長期穩(wěn)定性試驗中,所研制的100m3/d集成膜法海水軟化裝置具有良好的運行穩(wěn)定性,能夠應對復雜的水質(zhì)環(huán)境變化,產(chǎn)水穩(wěn)定可靠。 本實驗對納濾膜法海水軟化工業(yè)具有十分重大的意義,為該技術的最終產(chǎn)業(yè)化推廣應用奠定了堅實的基礎。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：P747

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