真空膜蒸餾淡化鹽水的現狀及發展
來源：水處理技術(shu) 閱讀：2074 更新時(shi)間：2011-03-21 09:34摘要：真空膜(mo)蒸(zheng)餾技(ji)(ji)(ji)術(shu)(VMD)是一種以蒸(zheng)汽壓(ya)差為(wei)推(tui)動(dong)力的新(xin)型膜(mo)分(fen)(fen)離技(ji)(ji)(ji)術(shu)，具有(you)截留(liu)率高(gao)、操作壓(ya)力低、設備 簡單、能(neng)耗低等優點 本文綜述了真空膜(mo)蒸(zheng)餾技(ji)(ji)(ji)術(shu)淡化(hua)鹽(yan)水的研究(jiu)現狀和應用(yong)效果(guo)，分(fen)(fen)析了影響分(fen)(fen)離性(xing)能(neng)的相關因 素，指出了真空膜(mo)蒸(zheng)餾過程目前存在的問題，進而指出真空膜(mo)蒸(zheng)餾技(ji)(ji)(ji)術(shu)在淡化(hua)鹽(yan)水方(fang)面(mian)的研究(jiu)發展趨勢。
關鍵詞：真空膜蒸餾；鹽水；應用
目前海水(shui)淡化方(fang)法(fa)以反滲透和多級閃蒸為(wei)主， 但上述方(fang)法(fa)需要(yao)高(gao)溫高(gao)壓(ya)，設(she)備復(fu)雜，技(ji)術要(yao)求高(gao)， 成本高(gao)。并且反滲透工(gong)藝的實際(ji)產水(shui)率不(bu)足70％ ， ：勺有(you)30％的濃水(shui)被直接排放到環(huan)(huan)境中(zhong)(zhong)，這不(bu)僅加重 我國生態環(huan)(huan)境的高(gao)鹽(yan)度污染，而且還(huan)浪(lang)費了大量 貴的水(shui)資(zi)源(yuan)，同時，我國西北地區大量水(shui)為(wei)地下 高(gao)中(zhong)(zhong)鹽(yan)度苦咸水(shui)，無法(fa)直接飲用(yong)，如果(guo)能(neng)夠有(you)效地解 決這一問題將會帶來重大的社會效益和可觀的經濟(ji) 效益。而膜蒸餾技(ji)術因其無相變、高(gao)效、節能(neng)、工(gong)藝簡(jian) 單等特(te)點，在(zai)淡化鹽(yan)水(shui)及(ji)回用(yong)領域的應用(yong)得到極大 關注，也(ye)必(bi)將在(zai)在(zai)我國水(shui)資(zi)源(yuan)持續發展戰略中(zhong)(zhong)起(qi)著(zhu) 越(yue)(yue)來越(yue)(yue)重要(yao)的作用(yong)。
1 真空膜蒸餾技術
膜(mo)蒸(zheng)餾(liu)(liu)(Membrane distillation，MD)是近年來發(fa) 展起來的一種新型膜(mo)分(fen)離(li)(li)技術，它以膜(mo)兩側蒸(zheng)汽壓力 差為傳(chuan)質驅動力，疏(shu)水(shui)性微孔膜(mo)為傳(chuan)遞介質，在這個 過程中，膜(mo)作為兩相(xiang)間(jian)的界面，不直接(jie)參與分(fen)離(li)(li)作用， 分(fen)離(li)(li)選擇性完全由(you)氣(qi)一液平衡(heng)決定。根據冷側揮發(fa)組 分(fen)蒸(zheng)汽冷凝方法或(huo)排(pai)除方法不同，可分(fen)為：直接(jie)接(jie)觸 膜(mo)蒸(zheng)餾(liu)(liu)(DC )、空(kong)氣(qi)隙膜(mo)蒸(zheng)餾(liu)(liu)(AGMD)、吹掃氣(qi) 膜(mo)蒸(zheng)餾(liu)(liu)(SGMD)和真空(kong)膜(mo)蒸(zheng)餾(liu)(liu)(VMD)。
在(zai)DCMD中，膜(mo)(mo)兩側(ce)(ce)分別和熱溶(rong)(rong)液及冷(leng)溶(rong)(rong)液直 接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸，大量的(de)熱量從熱側(ce)(ce)經(jing)熱傳導直接(jie)(jie)進入冷(leng)側(ce)(ce)， 因(yin)此(ci)熱效(xiao)率非常低；空(kong)氣隙(xi)式(shi)結構比較(jiao)復雜、蒸餾(liu)(liu)通 量低，且不適(shi)于中空(kong)纖(xian)維膜(mo)(mo)組件(jian)，因(yin)而(er)限制其(qi)(qi)(qi)商業(ye)推 廣；吹掃氣式(shi)由于其(qi)(qi)(qi)冷(leng)凝比較(jiao)困難而(er)一(yi)般很少被采 用。然而(er)，真空(kong)膜(mo)(mo)蒸餾(liu)(liu)可(ke)以(yi)(yi)(yi)說(shuo)是(shi)恒溫(wen)的(de)膜(mo)(mo)過(guo)程，其(qi)(qi)(qi) 熱傳導損(sun)失一(yi)般可(ke)以(yi)(yi)(yi)忽視，因(yin)此(ci)熱效(xiao)率高；并且由于 是(shi)真空(kong)過(guo)程使其(qi)(qi)(qi)具有相對更(geng)大的(de)推動力，所(suo)以(yi)(yi)(yi)其(qi)(qi)(qi)蒸 餾(liu)(liu)通量一(yi)般較(jiao)其(qi)(qi)(qi)它(ta)方式(shi)大，同時VMD過(guo)程操作溫(wen) 度(du)相對其(qi)(qi)(qi)它(ta)膜(mo)(mo)蒸餾(liu)(liu)過(guo)程可(ke)以(yi)(yi)(yi)更(geng)低嘲。
2 研究現狀
………………
4 存在問題及研究前景
VMD與其(qi)它操(cao)作方(fang)式(shi)MD技術相比，通(tong)(tong)量更(geng)(geng) 大，操(cao)作也很(hen)方(fang)便(bian)，設備簡(jian)單、結構緊湊，可以(yi)(yi)有(you)效(xiao)的 利(li)用(yong)如(ru)太陽能(neng)、地(di)熱(re)、溫熱(re)的工業廢水等廉價能(neng)源 。但也存在一些問題，比如(ru)膜(mo)通(tong)(tong)量相對來說還比 較(jiao)小，這需(xu)要以(yi)(yi)后對膜(mo)材(cai)料本(ben)身進(jin)行改進(jin)，研(yan)發更(geng)(geng)好(hao) 更(geng)(geng)經濟實用(yong)膜(mo)材(cai)料，另外設計更(geng)(geng)合理(li)的工藝，使(shi)在實 際的應用(yong)中(zhong)可以(yi)(yi)得到更(geng)(geng)大的通(tong)(tong)量；單程的熱(re)效(xiao)率(lv)很(hen) 低，一般(ban)不到50％ ，熱(re)傳導損失熱(re)量過多膜(mo)組件(jian)和 系(xi)統的合理(li)設計，盡可能(neng)回收(shou)汽(qi)化潛(qian)熱(re)，能(neng)有(you)效(xiao)提(ti)高 膜(mo)蒸餾的熱(re)量利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)；VMD過程機理(li)還不夠完 善，還有(you)待于對機理(li)模(mo)型的深(shen)入(ru)研(yan)究。同時將VMD 過程與其(qi)它分(fen)離過程相結合，取長補短，設計出新的 具有(you)更(geng)(geng)好(hao)分(fen)離性能(neng)、操(cao)作更(geng)(geng)簡(jian)便(bian)、能(neng)耗更(geng)(geng)小、更(geng)(geng)易(yi)產 業化的膜(mo)分(fen)離過程。
VMD過程是(shi)一種新型(xing)的(de)(de)膜分離技術，在淡化鹽 水的(de)(de)已進行了(le)詳細的(de)(de)研究(jiu)(jiu)，相(xiang)應(ying)的(de)(de)應(ying)用(yong)研究(jiu)(jiu)已經獲(huo) 得較好的(de)(de)成果，相(xiang)信隨著膜材(cai)料(liao)的(de)(de)發(fa)展以(yi)及對過程 機(ji)理的(de)(de)深入(ru)完善，VMD必(bi)將在鹽水淡化方面取得更 好的(de)(de)應(ying)用(yong)。
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