海冰淡化方法研究.pdf

1、淡水資源的緊缺已經(jīng)成為環(huán)渤海地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素,而該地區(qū)附近最大的水資源是大面積不可直接利用的海水.每年冬季氣溫劇降出現(xiàn)大面積的海冰,根據(jù)海冰形成機(jī)理,海冰含鹽量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海水含鹽量,對海冰進(jìn)行進(jìn)一步簡單處理便可以用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及生活飲用.本研究課題是國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)資助項目.利用海冰資源,開發(fā)海冰淡化技術(shù)是我國科技人員的首創(chuàng),是具有中國特色的海水間接利用方式,符合我國國情,其成果有原始創(chuàng)新性.在海冰形成過程

2、中,最初形成的冰晶、冰針和冰片會發(fā)生合并,合并過程中包裹海水形成了"鹽胞",故海冰具有一定的含鹽量.本文通過微融法和集成膜技術(shù)分別對固態(tài)海冰和海冰融水開展了淡化研究.微融法海冰淡化方法是通過保持實驗溫度高于海冰冰點,隨著海冰吸收外界熱量,冰內(nèi)的高鹽度鹽胞融解,形成鹽水通道,鹵水沿此通道流出,從而達(dá)到淡化的目的.本文研究了渤海沿岸海冰在一定溫度下,含鹽量、融出水質(zhì)量及其含鹽量隨時間的變化趨勢；海冰溫度在微融過程中的變化規(guī)律；時間、溫度和海

3、冰放置角度對海冰脫鹽率的影響；海冰在微融過程中鹽分向下的遷移規(guī)律.實驗結(jié)果表明:對于一定體積(約為100mm×100mm×100mm)的海冰在溫度為2.0℃,海冰放置角度為180°,時間為20h條件下,海冰最高脫鹽率為81.38﹪.根據(jù)海冰融水水質(zhì),確定了以超濾-反滲透為主的海冰融水集成膜處理流程.考察了超濾膜對融水中懸浮物、微生物和膠體的截留效果,探索了超濾膜的工作周期和清洗方式. 試驗結(jié)果表明,超濾膜作為預(yù)處理裝置對融水中懸

4、浮物、微生物和膠體的有較好的截留效果.采用工作30分鐘,反沖洗1分鐘,正沖洗1分鐘的清洗方式，能夠較長時間維持膜良好的截留和透水性能.長時間工作后,用NaCIO溶液和NaHSO<,3>溶液對膜進(jìn)行化學(xué)清洗,可以恢復(fù)超濾膜的工作性能.對海冰融水進(jìn)行了反滲透淡化試驗.實驗表明,反滲透對海冰融水的脫鹽率在90﹪以上,最大可達(dá)97.86﹪.在操作壓力為2.25MPa時,回收率為64.8﹪,反滲透系統(tǒng)出水水質(zhì)TDS值為216.7mg/L.通過實驗