基于FDFO的反渗透浓水处理试验

作     者：刘娟 田军仓 李明 Liu Juan;Tian Juncang;Li Ming

作者机构：宁夏大学土木与水利工程学院银川750021 宁夏节水灌溉与水资源调控工程技术研究中心银川750021 旱区现代农业水资源高效利用工程研究中心银川750021 宁夏大学基建处银川750021 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2021年第37卷第16期

页      面：65-71页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：国家重点研发计划课题(2018YFC0408104) 宁夏自然科学基金(2020AAC03038) 宁夏自治区重点研发计划(2019BBF02014,2020BBF02004)联合资助 

主　　题：肥料 渗透 废水 肥料汲取液 反渗透浓水 苦咸水淡化 FDFO 

摘      要：针对目前反渗透、膜蒸馏等众多高能耗的苦咸水淡化技术,该研究采用无需加压无需再生的肥料汲取液正渗透技术对苦咸水进行处理。对KCl、KNO_(3)、NaNO_(3)、NH_(4)HCO_(3)、(NH_(4))2SO_(4)、NH_(4)Cl进行肥料汲取液正渗透(Fertilizer Draw Forward Osmosis,FDFO)单因素试验,通过改变汲取液种类、浓度、温度及原料液浓度,分析正渗透过程的正向水通量和反向盐通量的影响因素。结果表明汲取液种类不同,其正向水通量和反向盐通量差别较大,6种汲取液的正向水通量从大到小依次为KCl、NH_(4)Cl、NaNO_(3)、NH_(4)HCO_(3)、(NH_(4))2SO_(4)、KNO_(3),反向盐通量为NaNO_(3)、NH_(4)HCO_(3)、KNO_(3)、KCl、NH_(4)Cl、(NH_(4))2SO_(4)。KCl、NH_(4)Cl的正向水通量最大,反向盐通量较小,因此优先选用KCl和NH_(4)Cl作为肥料汲取液。改变KCl汲取液的浓度和温度进行正渗透试验。结果表明,2 mol/L的KCl汲取液其正向水通量是0.5 mol/L的3.56倍,55℃条件下的KCl汲取液其正向水通量大约是25℃条件下正向水通量的2倍,因此随着汲取液浓度的增加和温度的升高,正向水通量增加。改变NaNO_(3)汲取液的浓度和温度进行正渗透试验,结果表明,汲取液浓度从0.5 mol/L增大到2 mol/L,反向盐通量增大了2.94倍,汲取液温度从25℃上升到55℃,反向盐通量增大了1.64倍,因此随着汲取液浓度的增加和温度的升高,反向盐通量增加。