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正渗透技术在卤水浓缩中的应用

作者: 时间:2021-07-02 19:16:39 点击:



沐鸣2一般来说,我国的海滨盐生产主要采用太阳盐制盐工艺。在晒盐时,海水主要引入蒸发池,当水被太阳蒸发到一定程度后,倒入结晶池继续晒干,海水就会变成盐的饱和溶液,然后盐就会逐渐沉淀。

沐鸣2但是,采用盐干燥工艺制盐占用空间大,制盐周期长,受天气影响大。随着盐业产量的不断增加,盐田的面积需求也在不断增加。但由于受盐场产区的限制,盐场周边土地资源紧张,无法扩大盐业生产。

正渗透技术在卤水浓缩中的应用(图1)

正向渗透是近年来发展起来的一种污染。

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以及一种新的海水淡化膜分离技术。正向渗透是指水通过半透膜自发地从高水化学势区(或低渗透压)转移到低水化学势区(或高渗透压)的过程。将不同渗透压力的水和盐水溶液放置在由半透膜隔开的容器两侧,在没有外压的情况下,水会通过半透膜自发地从纯水侧扩散到盐水侧,使盐水侧的液位上升,直到膜两侧的液位压差等于膜两侧的渗透压差,这就是正渗透过程。与压力驱动膜分离工艺相比,正向渗透过程不需要外压,只需要渗透压力。因此,正向渗透运行过程能耗小,膜污染情况会相对较少,无需频繁清洗即可长时间运行。

正渗透技术在卤水浓缩中的应用(图2)

采用超滤、纳滤、正渗透耦合工艺,可实现卤水的净化浓缩。通过超滤和纳滤过程,去除盐水中较大的污染物和水中的二价离子,实现盐水的净化。主要介绍了以老卤水为吸收液,通过正渗透浓缩,浓缩能耗低的精制盐水,以降低经济成本。该工艺主要以特种分离膜为核心,具有运行成本低、占地面积小的优点。

测试设备示意图

沐鸣2如上图所示,老盐水和老盐水在正渗透膜两侧循环,利用正渗透膜的选择性渗透性,以膜两侧的渗透压差为驱动力,将盐水侧的水输送到老盐水侧。以达到浓缩盐水的目的。实验中浓缩过程分为两步,首先以稀释的老盐水(老盐水-1)为驱动液,浓缩纳滤水(老盐水-0),浓缩过程中膜通量逐渐减小,达到预定值后停止浓缩得到盐水-1;再将盐水-1与新老盐水(老盐水-0)一起浓缩,得到老盐水-1和最终产品盐水-2,然后将新老盐水(老盐水-0)与新老盐水(老盐水-0)一起浓缩,得到旧盐水-1和最终产品盐水-2,然后将新老盐水(老盐水-1)与新老盐水(老盐水-0)一起浓缩,得到旧盐水-1和最终产品盐水-2,

正渗透两段浓缩流程示意图

沐鸣2通过山东某盐场为期两个月的中试试验,通过优化试验参数,得出以下结论:

沐鸣2采用正渗透浓缩工艺,以精制卤水为原料,用28°Be‘(波美度)老卤浓缩,当老卤与卤水体积比为1:1时,卤水可浓缩5.5°Be’~16.1°Be‘。当平均操作流量为8.14LMH时,吨水能耗为4.77kWh。当卤水从5.5°Be‘浓缩到17.7°Be’时,吨盐水能耗为4.32kWh,平均操作流量为9.01LMH;当旧盐水从5.5°Be‘浓缩到16.4°Be’时,吨水能耗为3.72kW.h,平均操作流量为10.46LMh,而电渗析浓缩盐水到19%,相当于吨盐,能耗约为200kWh。

一般来说,采用正向渗透技术进行浓缩,能耗低。且无需附加推动力,抗污染效果好,使用寿命长,运行成本低。

沐鸣2然而,目前正渗透技术在工业化中的应用仍受到诸多因素的制约,其中关键是正渗透膜和吸收液的选择。本工程前向渗透膜截留率低,离子扩散现象严重,导致饲料品质下降,在进一步使用前需进一步去除钙、镁、硫酸根离子。因此,开发高截留率、高通量的正渗透膜是正渗透技术产业化的关键。

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