双胺“可逆”溶剂强化正渗透脱盐及过程优化

正渗透作为非压力驱动膜脱盐技术,具有能耗低、膜污染轻、水回收率高等优点,其中汲取液的分离回收是整个正渗透技术的关键。本文提出采用双胺(TEPDA,N,N,N’,N’-四乙基-1,3-丙二胺)“可逆”溶剂经质子化-脱碳可逆循环作为正渗透汲取液进行脱盐的策略。首先,使用TEST软件预测发现,相比传统有机溶剂及单胺溶剂(如DMCHA,N,N-二甲基环己胺),TEPDA具有较低的挥发性、较高的安全性和低生育毒性。正渗透实验发现在两种模式下TEPDA的反向通量选择性均高于DMCHA,证明TEPDA具有更好的正渗透效果。同时发现TEPDA汲取液在PRO模式下效果要优于FO模式。通过对操作条件的优化得到TEPDA汲取液的最优操作温度为30℃,最佳流速为500mL/min。在最优条件下对1%(质量分数)的氯化钠溶液进行5h的连续运行发现,TEPDA汲取液在5h后仍能保持6.09L/(m^(2)·h)的正向渗透通量,具有连续运行的稳定性。循环实验也证明了TEPDA具有较好的循环稳定性。上述结果为双胺(TEPDA)“可逆”溶剂应用于正渗透脱盐领域提供了基础的理论指导。