基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水淡化工藝優(yōu)化研究.pdf

1、我國是一個農(nóng)業(yè)大國，耕地面積在全國總面積中占有極大的比重。同時我國又是一個水資源極其匱乏的國家，水資源人均占有量僅接近世界水平的四分之一。但是，我國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)方面的應用，對國家經(jīng)濟的發(fā)展具有重要意義，苦咸水淡化技術(shù)被認為是改善水資源短缺的重要舉措。近年來，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苦咸水淡化工藝進行優(yōu)化研究。
　　首先，本文研究了利用電滲析反應

2、器對基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水進行淡化處理。對初始濃度為5000 mg/L的模擬苦咸水溶液進行脫鹽處理，確定了最優(yōu)實驗參數(shù)。實驗結(jié)果表明：當苦咸水濃度降至500 mg/L時，最佳工作電壓為15 V，此時的能耗成本為2.13元/m3，脫鹽率高達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用。得出微咸水溶液由初始的3000 mg/L降至500 mg/L時，最佳工作電壓為12 V，此時的能耗最低，能耗成本為1.43元/m3，脫

3、鹽率高達90%。從各方面綜合考慮，電滲析技術(shù)是進行農(nóng)業(yè)灌溉苦咸水淡化的一種經(jīng)濟有效的方式。
　　本文還利用正滲透技術(shù)進行了用于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水的淡化研究。實驗中選用葡萄糖、氯化鉀、碳酸氫氨三種溶液作為汲取液，通過研究滲透過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)化正滲透膜與實驗室自制醋酸纖維素正滲透膜進行性能比較，從中選取針對苦咸水淡化性能較優(yōu)的正滲透膜。結(jié)果顯示：無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，水通量最大。通過對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。在進行工藝優(yōu)化研究之后，對正滲透過程的能耗進行了計算，最后得出處理一立方米的苦咸水的能耗為1.16元。
　　同時，本文基于農(nóng)業(yè)灌溉的苦咸水，對反滲透淡化系統(tǒng)進行了優(yōu)化。在考慮水源有效利用的基礎(chǔ)上，對反滲透苦咸水淡化系統(tǒng)的以下幾個方面進行了設計研究：設計原則、水源綜