错流式减压膜蒸馏海水深度浓缩过程

首先探讨了氯化钠浓度对错流式减压膜蒸馏过程的影响,在此基础上重点研究了利用错流式减压膜蒸馏对海水进行深度浓缩的过程以及有效的海水预处理工艺。研究表明:未经严格预处理的海水具有很低的膜通量,且随着海水浓度的增加迅速减小,而经过严格预处理的海水具有与氯化钠水溶液相近的膜通量曲线,在复杂的海水体系中钙镁结垢是产生膜污染的最主要因素;微滤+除硬+pH值调节的海水预处理工艺能够有效地去除海水中的硬度离子和防止膜污染,保障膜蒸馏过程的顺利进行。当海水被浓缩至4.5倍以上时,膜污染仍然是导致膜通量下降的主要原因之一;当海水中的总盐度达到25%时由于浓度极化效应使膜表面的氯化钠浓度达到了饱和而结晶析出,膜通量急剧降低直至膜蒸馏过程无法进行。在正常的海水膜蒸馏过程中,膜的脱盐率保持在99.7%以上,且与海水浓度基本无关。膜表面的钙镁结垢以及氯化钠结晶不仅会阻塞膜孔使膜通量降低,而且会导致膜孔的润湿和料液的渗漏,因此膜蒸馏过程中的防垢非常重要。在海水的膜蒸馏实验过程中获得了固体盐结晶,其氯化钠含量达到了94.49%。研究结果表明,在海水经适当预处理的条件下,利用错流式减压膜蒸馏进行海水淡化和浓海水资源化利用具有技术可行性。