基于农业灌溉的苦咸水淡化工艺优化研究

发布时间：2021-06-11 08:47

　　我国是一个农业大国,耕地面积在全国总面积中占有极大的比重。同时我国又是一个水资源极其匮乏的国家,水资源人均占有量仅接近世界水平的四分之一。但是,我国拥有丰富的苦咸水资源,研究苦咸水淡化在农业生产方面的应用,对国家经济的发展具有重要意义,苦咸水淡化技术被认为是改善水资源短缺的重要举措。近年来,膜分离技术得到了很高的重视。本文分别使用电渗析、正渗透、反渗透三种膜分离方法对苦咸水淡化工艺进行优化研究。首先,本文研究了利用电渗析反应器对基于农业灌溉的苦咸水进行淡化处理。对初始浓度为5000 mg/L的模拟苦咸水溶液进行脱盐处理,确定了最优实验参数。实验结果表明:当苦咸水浓度降至500 mg/L时,最佳工作电压为15 V,此时的能耗成本为2.13元/m3,脱盐率高达90%。在苦咸水淡化的基础上,研究了电渗析技术在微咸水处理方面的应用。得出微咸水溶液由初始的3000 mg/L降至500 mg/L时,最佳工作电压为12 V,此时的能耗最低,能耗成本为1.43元/m3,脱盐率高达90%。从各方面综合考虑,电渗析技术是进行农业灌溉苦咸水淡化的一种经济有效的方式。本文还利用正渗透技术进行了用于农业灌溉的苦... 

【文章来源】：济南大学山东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电渗析装置正面图

图 2.2 电渗析装置后置图配制水的配制 ml 总含盐量为 5000 mg/L 的模拟苦咸水溶液。具体配比见表 2.3 苦咸水溶液配比硫酸镁 氯化镁 结晶氯化钙 碳酸2.75g 0.75g 0.99g 0. 用的电极溶液为 NaSO4，浓度为0.20 mol/L。具体实施方案如下：先进行预实验，在实验室条件下，得出最适宜流量大小为 1置电压恒定，观察电流以及 pH 的变化，每五分钟记录一次

过分析（2）中的数据，针对不同水质以及出水含盐量的要求，计算出最佳，以便用于商业化的生产。在实验进行之前应实施一系列的预实验，将各指标限定在一定的范围内，然步实验确定最佳条件。在进行电渗析的过程中，电压的选择、流量的控制是设计、运行的关键。预实验实施方案如下：将料液分别注入相应的水箱中；动电渗析的淡水泵、浓水泵和极水泵，控制阀门，逐渐增加额定流量值，渗析膜堆的淡水流量与浓水流量相近；量稳定后，打开电源，将电压表的值调节到预定的数字；套系统运行稳定后，计时取样，分别对浓、淡料液的浓度值进行测定。实验运行过程中，驱动力来自离心泵，使溶液不断循环。在循环过程中，脱分移至浓缩室，使得盐分与水分离开来。具体工艺流程见图 2.1。

【参考文献】：
期刊论文
[1]有机大分子对聚酰胺复合纳滤膜偏硅酸钠污染的影响[J]. 张晓婷,王磊,杨若松,王佳璇.  中国环境科学. 2016(02)
[2]纳滤膜在医药中间体浓缩中的应用[J]. 张国荣.  化工管理. 2016(03)
[3]新形势下反渗透法进行海水淡化工艺分析[J]. 仲晓华.  化工管理. 2015(33)
[4]超临界CO2萃取与水蒸气蒸馏提取疏柔毛变种罗勒挥发油成分的比较研究[J]. 王兆玉,郑家欢,施胜英,罗志雄,倪舜宇,林敬明.  中药材. 2015(11)
[5]纳滤技术浓缩原料乳生产酸奶工艺[J]. 王玉堂,郭文奎,迟涛,程涛.  农业工程学报. 2014(15)
[6]反渗透在水处理方面的应用与管理[J]. 乔金枝.  河南科技. 2014(15)
[7]中国内陆干旱、半干旱区苦咸水分布特征[J]. 俄有浩,严平,李文赞,马玉风.  中国沙漠. 2014(02)
[8]超声波辅助-盐析-水蒸气蒸馏法提取葛缕子精油的研究[J]. 李敏杰,陆兆新,赵海珍.  食品工业科技. 2013(11)
[9]苦咸水淡化技术发展现状[J]. 刘亮亮,周莉,张兴文.  环境科学与管理. 2012(S1)
[10]苦咸水淡化技术现状及展望[J]. 李文明,吕建国.  甘肃科技. 2012(17)

博士论文
[1]基于生态优先的宁夏中南部干旱区域水资源合理配置研究[D]. 李金燕.宁夏大学 2014
[2]祖厉河流域水—土盐化及苦咸水淡化研究[D]. 罗从双.兰州大学 2010
[3]开发建设项目水土保持损益分析研究[D]. 姜德文.北京林业大学 2007

硕士论文
[1]龙口市兰高镇农业水资源优化配置研究[D]. 丁杰.济南大学 2010



本文编号：3224209