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基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理
1
作者
刘兆峰
郭强
+7 位作者
王霄
唐佳伟
蒋斌斌
曹志国
张锁
闫祖喻
王群
李井峰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2462-2471,共10页
在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高...
在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。
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关键词
高矿化度矿井水
集成膜系统
零排放
双极膜电渗析技术
矿井水资源化
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职称材料
静电纺丝纳米纤维在膜分离领域中的应用研究进展
2
作者
李杰
闫祖喻
+4 位作者
张锁
刘兆峰
唐佳伟
王霄
郭强
《当代化工》
CAS
2023年第9期2218-2228,共11页
静电纺丝技术因具有高灵活性,在能源、环境等领域引起人们广泛关注。近年来,通过静电纺丝技术已成功制备出多种高性能和多功能的纳米纤维膜。简要阐述了静电纺丝技术,详细综述了静电纺丝技术在膜分离领域的研究和应用,主要在空气过滤、...
静电纺丝技术因具有高灵活性,在能源、环境等领域引起人们广泛关注。近年来,通过静电纺丝技术已成功制备出多种高性能和多功能的纳米纤维膜。简要阐述了静电纺丝技术,详细综述了静电纺丝技术在膜分离领域的研究和应用,主要在空气过滤、液体过滤以及水油分离方面,最后对静电纺丝技术的发展与研究方向进行了展望。
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关键词
静电纺丝
膜分离
空气过滤
液体过滤
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职称材料
题名
基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理
1
作者
刘兆峰
郭强
王霄
唐佳伟
蒋斌斌
曹志国
张锁
闫祖喻
王群
李井峰
机构
国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室
北京低碳清洁能源研究院
神华新街能源有限责任公司
山东科技大学化学与生物工程学院
山东海化集团有限公司
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第5期2462-2471,共10页
基金
国家能源集团科技创新资助项目(GJNY-21-129,GJNY-20-198-1)
国家自然科学基金资助项目(22008143)。
文摘
在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。
关键词
高矿化度矿井水
集成膜系统
零排放
双极膜电渗析技术
矿井水资源化
Keywords
high-salinity mine water
integrated membrane system
zero liquid discharge
bipolar membrane electrodialysis
reclamation of mine water
分类号
TD713 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
静电纺丝纳米纤维在膜分离领域中的应用研究进展
2
作者
李杰
闫祖喻
张锁
刘兆峰
唐佳伟
王霄
郭强
机构
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室
国能神东煤炭技术研究院
神华新街能源有限责任公司
出处
《当代化工》
CAS
2023年第9期2218-2228,共11页
基金
新疆维吾尔自治区重点研发计划专项(研究方向:2022B03028-1)
国家能源集团科技项目资助(项目编号:GJNY-21-129)。
文摘
静电纺丝技术因具有高灵活性,在能源、环境等领域引起人们广泛关注。近年来,通过静电纺丝技术已成功制备出多种高性能和多功能的纳米纤维膜。简要阐述了静电纺丝技术,详细综述了静电纺丝技术在膜分离领域的研究和应用,主要在空气过滤、液体过滤以及水油分离方面,最后对静电纺丝技术的发展与研究方向进行了展望。
关键词
静电纺丝
膜分离
空气过滤
液体过滤
Keywords
Electrospinning
Membrane separation
Air filtration
Liquid filtration
分类号
TQ028 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理
刘兆峰
郭强
王霄
唐佳伟
蒋斌斌
曹志国
张锁
闫祖喻
王群
李井峰
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
静电纺丝纳米纤维在膜分离领域中的应用研究进展
李杰
闫祖喻
张锁
刘兆峰
唐佳伟
王霄
郭强
《当代化工》
CAS
2023
0
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职称材料
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