| 题名 | 膜蒸馏过程中膜污染及控制方法研究 |
| 作者 | 曲丹 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2009-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 栾兆坤 |
| 关键词 | 膜蒸馏 膜污染 反渗透浓水 加速结晶软化 高盐工业废水. Membrane distillation Membrane fouling Reverse osmosis concentrate Accerlerated Precipitation softening Salty industrial wastewater treatment IV |
| 其他题名 | Study on membrane fouling and its control method during membrane distillation |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 本文针对直接接触式膜蒸馏过程中的膜污染展开研究，并通过建立数学模型模拟直接接触式膜蒸馏过程中流道内温度及盐浓度的分布情况，深入地阐述了膜污染行为及其发展规律。在此基础上，考察了直接接触式膜蒸馏处理实际反渗透浓水、高浓度含砷废水及淀粉废水的可行性与实验过程中膜污染现象，并提出相应的膜污染控制方法，取得以下主要成果： 1、系统研究考察了典型无机盐NaCl、CaCO3及CaSO4在直接接触式膜蒸馏过程中的结晶规律及对膜蒸馏过程的影响。研究结果表明：在膜蒸馏过程中，由于极化现象，NaCl的浓缩结晶发生在膜表面，而CaCO3、CaSO4结晶则发生在溶液中，易引起膜组件的堵塞，但一般不会在膜表面形成致密的沉积层。 2、研究发现：当溶液中SO42-、HCO3-、Ca2+共存时，由于膜蒸馏的热驱动分离原理，CaCO3首先形成，引起膜通量的缓慢下降；只有当溶液中Ca2+及SO42-高度过饱和时，CaSO4沉积物才会形成，其将导致膜通量的迅速下降。在中性及弱酸性条件下，溶液中溶解性SiO2发生硅酸聚合反应，但硅酸聚合不会引起膜通量的显著降低。 3、通过建立数学模型模拟计算60℃时饱和CaSO4溶液在直接接触式膜蒸馏流道内温度及浓度的变化情况。计算结果表明：CaSO4在溶液中饱和指数高于膜表面处的饱和指数，进一步验证了CaSO4的结晶易于发生在溶液中，与实验现象一致。 4、开展了膜蒸馏处理实际反渗透浓水可行性试验及膜污染研究。结果表明：酸化预处理可在一定程度减轻或消除CaCO3结垢对膜蒸馏过程的影响，而加速结晶软化预处理可从根本上解决CaCO3、CaSO4结垢对膜蒸馏过程的影响。通过采取合适的预处理措施，膜蒸馏可将产水率仅为50%的一级反渗透浓水继续浓缩40倍，使得反渗透产水率大幅提高至98.8%。 5、膜蒸馏处理高浓度含砷废水及淀粉废水的实验结果表明：(1)与其它除砷方法相比，膜蒸馏在高浓度含砷水的处理及水中As (III)的去除具有显著优势；(2)采用膜蒸馏技术浓缩淀粉废水，不仅可实现出水TOC、正磷酸达标排放，而且可显著提高淀粉废水的固含量，为后续固化处理及资源化再利用奠定了应用基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 水处理工程 |
| 公开日期 | 2010-06-07 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/361]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境水质学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 曲丹. 膜蒸馏过程中膜污染及控制方法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2009. |
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