基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水淡化工藝優(yōu)化研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，耕地面積在全國(guó)總面積中占有極大的比重。同時(shí)我國(guó)又是一個(gè)水資源極其匱乏的國(guó)家，水資源人均占有量?jī)H接近世界水平的四分之一。但是，我國(guó)擁有豐富的苦咸水資源，研究苦咸水淡化在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義，苦咸水淡化技術(shù)被認(rèn)為是改善水資源短缺的重要舉措。近年來(lái)，膜分離技術(shù)得到了很高的重視。本文分別使用電滲析、正滲透、反滲透三種膜分離方法對(duì)苦咸水淡化工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。
　　首先，本文研究了利用電滲析反應(yīng)

2、器對(duì)基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水進(jìn)行淡化處理。對(duì)初始濃度為5000 mg/L的模擬苦咸水溶液進(jìn)行脫鹽處理，確定了最優(yōu)實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)苦咸水濃度降至500 mg/L時(shí)，最佳工作電壓為15 V，此時(shí)的能耗成本為2.13元/m3，脫鹽率高達(dá)90％。在苦咸水淡化的基礎(chǔ)上，研究了電滲析技術(shù)在微咸水處理方面的應(yīng)用。得出微咸水溶液由初始的3000 mg/L降至500 mg/L時(shí)，最佳工作電壓為12 V，此時(shí)的能耗最低，能耗成本為1.43元/m3，脫

3、鹽率高達(dá)90%。從各方面綜合考慮，電滲析技術(shù)是進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉苦咸水淡化的一種經(jīng)濟(jì)有效的方式。
　　本文還利用正滲透技術(shù)進(jìn)行了用于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水的淡化研究。實(shí)驗(yàn)中選用葡萄糖、氯化鉀、碳酸氫氨三種溶液作為汲取液，通過(guò)研究滲透過(guò)程中膜的水通量以及截鹽率的變化，選出最佳的汲取液。然后選用商業(yè)化正滲透膜與實(shí)驗(yàn)室自制醋酸纖維素正滲透膜進(jìn)行性能比較，從中選取針對(duì)苦咸水淡化性能較優(yōu)的正滲透膜。結(jié)果顯示：無(wú)論使用自制的醋酸纖維素膜還是商業(yè)化三醋酸纖

4、維素膜，以氯化鉀作為汲取液時(shí)，水通量最大。通過(guò)對(duì)自制的醋酸纖維素膜和商業(yè)化的三醋酸纖維素膜的水通量和截鹽率的對(duì)比可以得出：自制醋酸纖維素膜的性能比商業(yè)三醋酸纖維素膜略好。在進(jìn)行工藝優(yōu)化研究之后，對(duì)正滲透過(guò)程的能耗進(jìn)行了計(jì)算，最后得出處理一立方米的苦咸水的能耗為1.16元。
　　同時(shí)，本文基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水，對(duì)反滲透淡化系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。在考慮水源有效利用的基礎(chǔ)上，對(duì)反滲透苦咸水淡化系統(tǒng)的以下幾個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究：設(shè)計(jì)原則、水源綜