正渗透技术从非常规水源中汲取净水用于农业种植研究

发布时间：2023-03-24 23:29

　　在全球水资源短缺的压力下,人们曾尝试直接使用微污染水等非常规水源进行农业灌溉。但微污染水中含有的重金属离子等有害物质,易被农作物富集,对人类健康造成危害。正渗透技术具有分离有害物质效果好、抗膜污染能力强等优势,但驱动溶质回收需消耗额外能耗,制约了正渗透技术的发展。肥料驱动的正渗透技术,以浓缩肥料作为驱动液,被汲取水稀释的驱动液可直接用于灌溉,无需进一步分离,过程能耗低,因此在水处理领域和农业中具有较好的应用潜力。本文以浓缩肥料作为正渗透驱动溶液,分别探究了微污染水-沼液体系、海水/污水-固体肥料体系的正渗透过程状况。考察了中空纤维正渗透膜对重金属离子Cd2+、Pb2+的截留性能;以水通量和反向溶质通量为指标对过程的操作参数进行了优化;并将汲取水稀释后的肥料液用于水培实验,评价了正渗透过程从非常规水源中汲取净水用于农业种植的可行性。主要内容和结论如下:(1)以沼液为驱动液,从含重金属离子的微污染水中汲取净水。以水通量和反盐通量为性能指标,考察了循环流速、进料液、驱动液温度等操作参数的影响。综合过程能耗等因素,确定了最佳的操作温度、流速和驱动液组成依次为25 ℃,200ml/min,100...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 正渗透技术
        1.2.1 正渗透技术简介
        1.2.2 正渗透技术应用
        1.2.3 正渗透技术存在的问题
    1.3 肥料驱动的正渗透技术
        1.3.1 肥料驱动的正渗透技术的优势
        1.3.2 肥料驱动正渗透技术研究进展
    1.4 论文研究的意义及研究内容
2 实验材料和方法
    2.1 正渗透装置
        2.1.1 正渗透膜组件
        2.1.2 正渗透分离系统
    2.2 试验材料和仪器
        2.2.1 试验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 试验分析方法
        2.3.1 水通量计算
        2.3.2 反盐通量计算
        2.3.3 重金属截留率计算
    2.4 膜清洗
3 正渗透从微污染水中汲取净水用于农业灌溉
    3.1 前言
    3.2 实验材料及方法
        3.2.1 进料液配制
        3.2.2 驱动液选取
    3.3 水培材料及种植方法
        3.3.1 水培材料
        3.3.2 种植方法
    3.4 重金属离子截留性能
    3.5 正渗透过程操作参数优化
        3.5.1 循环流速对通量、反盐通量的影响
        3.5.2 温度对通量、反盐通量的影响
        3.5.3 驱动液浓度对通量、反盐通量的影响
        3.5.4 进料液中总溶解固体颗粒含量对通量、反盐通量的影响
    3.6 膜污染
    3.7 水稻、韭菜水培实验结果
    3.8 小结
4 正渗透从海水&废水中汲取净水用于农业灌溉
    4.1 前言
    4.2 实验材料及方法
        4.2.1 进料液配制
        4.2.2 驱动液选取
        4.2.3 水培材料及种植方法
        4.2.4 种植方法
    4.3 正渗透过程操作参数优化
        4.3.1 错流、并流对通量、反盐通量的影响
        4.3.2 温度对通量、反盐通量的影响
        4.3.3 流速对通量、反盐通量的影响
        4.3.4 驱动液浓度对通量、反盐通量的影响
        4.3.5 操作模式(FO/PRO)对通量、反盐通量的影响
    4.4 水稻、棉花水培实验结果
    4.5 小结
5 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 主要创新点
    5.3 不足与展望
参考文献



本文编号：3770066