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沧电浓海水综合利用项目经济与社会效益评价研究

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沧电浓海水综合利用项目经济与社会效益评价研究

作者：郝海平华北电力大学

学位级别：硕士

近年来，许多大规模的海水淡化工程陆续建成投产，其废弃的大量高浓度海水往往最终排入大海，不仅造成了有限资源的浪费，还会对海洋生态环境有一定影响。因此，对海水淡化副产的浓海水进行化学资源的综合利用是十分必要的。沧电是我国... 详细信息

近年来，许多大规模的海水淡化工程陆续建成投产，其废弃的大量高浓度海水往往最终排入大海，不仅造成了有限资源的浪费，还会对海洋生态环境有一定影响。因此，对海水淡化副产的浓海水进行化学资源的综合利用是十分必要的。沧电是我国较早使用海水淡化发电的大型发电企业，本文以其浓海水综合利用项目为研究对象，试图对该类新兴项目产品的市场需求、项目的经济性和社会效益进行全面研究，为该类项目投资决策提供理论方法和实际依据。本文通过对国内外相关工程项目技术分析以及经济和社会效益评价文献资料进行分析研究，结合国华沧电浓海水综合利用项目的特点，在对该项目产品氯化钾、溴素、液体盐、海水镁砂（氧化镁）四种产品的市场需求与竞争力进行分析的基础上，从工艺技术、生产设备等方面对项目工程建设方案的技术性进行了详细分析;随后对浓海水提取氯化钾、溴素、液态盐和海水镁砂四个子项目进行了财务评价和抗风险能力分析，得出了暂缓浓海水提取液态盐和海水镁砂的项目，选取浓海水提取氯化钾和溴素两个子项目进行组合投资的方案，并对组合投资项目进行了财务评价和抗风险能力分析，结果表明该投资组合可以取得良好的经济效果。最后，建立了项目社会影响评价指标体系，采用基于层次分析法的模糊综合评价方法对该项目的社会效益进行了评价。通过对浓海水综合利用项目从技术、经济和社会三个角度进行技术经济评价研究，得出以浓海水为原料提取氯化钾、溴素的项目无论从技术的先进性和可行性、项目的经济性，还是从项目的社会效益来看，都具有很强的可实施性。为项目投资者做出正确的投资决策提供科学地依据。

关键词：浓海水综合利用技术分析经济效益社会效益

D201强碱性阴离子交换树脂提取浓海水中溴的应用基础研究

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D201强碱性阴离子交换树脂提取浓海水中溴的应用基础研究

作者：杨芳芳浙江工业大学

学位级别：硕士

溴素是一种重要的基础化工原料,用途非常广泛,是我国的紧缺物资。现行的主要提溴工艺耗能大、成本高、受外界条件影响大,因此探索新的提溴工艺,有效地开发利用溴资源,是人们关注的课题。本文采用离子交换树脂法提溴,具有耗能少,清洁无污... 详细信息

溴素是一种重要的基础化工原料,用途非常广泛,是我国的紧缺物资。现行的主要提溴工艺耗能大、成本高、受外界条件影响大,因此探索新的提溴工艺,有效地开发利用溴资源,是人们关注的课题。本文采用离子交换树脂法提溴,具有耗能少,清洁无污染,不受季节影响等优点,是一种具有重要应用前景的提溴技术。研究提取浓海水中的溴资源,不仅可以解决我国溴行业可持续发展的资源问题,还可以减少海洋环境污染,促进浓海水化学资源的综合利用。通过筛选试验,从三种离子交换树脂D201、201×7和201×4中筛选出D201树脂进行树脂吸附溴的静、动态实验。在静态实验中,进行了D201树脂从浓海水中提溴的热力学及动力学研究。实验结果表明:该树脂对溴的最大吸附量为0.105g/（mL湿树脂）,吸附平衡数据符合Henry型吸附等温方程;吸附和解吸过程同为吸热过程,吸附过程焓变?H=7.746kJ/mol,解吸过程?H=3.508kJ/mol,升高温度有利于吸附和解吸;吸附过程为颗粒扩散控制,解吸过程为液膜扩散。通过动态实验发现,对于一定的交换体系,当温度、流速保持一定时,离子交换带的高度不受树脂床层高度和树脂床直径的影响,而是保持定值。在温度为25℃、流速为5mL/min时,交换带高度为12.32cm。通过吸附柱的串联可以解决吸附柱的穿透漏液现象,提高吸附率。由交换带高度定出吸附柱串联操作需要3根交换柱。树脂的稳定性试验说明D201树脂吸附和解吸性能优越,循环使用性能及机械强度都比较好。在实验确定的最佳条件下,对D201树脂提溴全过程进行系统实验,实验结果的重复性比较好,表明此工艺比较稳定。

关键词：溴 D201树脂浓海水离子交换

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利用双极膜电渗析以浓海水制备酸碱的研究

利用双极膜电渗析以浓海水制备酸碱的研究

作者：杨洋中国海洋大学

学位级别：硕士

海水淡化，作为淡水资源的开源增量技术，在很大程度上缓解了水资源缺乏危机。淡化技术主要包括多级闪蒸（MSF）、多效蒸馏（MED）、反渗透（RO）以及电渗析（ED）。根据不同地区及不同水质，每一种淡化技术都有其相应的市场。但是不管... 详细信息

海水淡化，作为淡水资源的开源增量技术，在很大程度上缓解了水资源缺乏危机。淡化技术主要包括多级闪蒸（MSF）、多效蒸馏（MED）、反渗透（RO）以及电渗析（ED）。根据不同地区及不同水质，每一种淡化技术都有其相应的市场。但是不管是哪一种技术，为了防止系统的结垢问题，淡化前的酸化预处理是必需的，特别对反渗透海水淡化。但是，酸（浓盐酸或浓硫酸）的运输和储存会带来一系列的安全隐患，特别是远离硫酸（盐酸）工厂的海水淡化基地。同样由酸的来源问题所导致的还有海水淡化水的后处理。由于淡化水TDS含量较低，在送往供水管道之前需要将其矿化，一般采用CaCO3溶解法，此法仍然需要消耗大量的酸。另外，海水淡化过程中排放的浓海水是一种高浓度的盐卤资源，若将其直接排放，对近海环境造成污染的同时，也是对资源的浪费。双极膜电渗析的应用能同时解决上述三个问题。在通电条件下，双极膜内的水分子能解离成H+和OH-，H+与浓海水中的Cl-和SO42-结合生成酸，OH-与浓海水中的Na+结合生成碱。其中，制备的酸可用于海水淡化酸化预处理及后处理，生成的碱可用于镁资源的提取。解决酸的来源问题同时，又可以使浓海水资源得到合理利用。本文以双极膜电渗析的酸碱制备作为切入点，探讨该技术用于上述问题的可行性。研究内容和主要结论如下：1.在利用浓海水进行双极膜电渗析的酸碱制备实验之前，实验预先考察一下其主要成分的酸碱（NaCl及Na2SO4）制备情况，判断其可行性。采用三室型双极膜电渗析由硫酸钠以及氯化钠进行原位产酸，从实验结果可以看出两种盐都具有较高的产酸效率，皆可用于海水淡化酸化预处理中酸的制备，且在碱室可得到纯度较高的氢氧化钠。2.在确定采用浓海水主要盐成分制备酸碱的可行性后，实验下一步采用RO浓海水进行酸碱制备实验。但是，在实验之前，需预先采用模拟RO浓海水来确定其最佳的操作参数。结果显示在连续处理模式下电流密度为57mA/cm2、流速为0.3L/h时，实验能够连续地获得1mol/L的混合酸和1mol/L的氢氧化钠。实验结束后，通过膜堆电阻及扫描电镜分析证实了离子交换膜在酸碱连续制备中无结垢及污染趋势，说明采用双极膜技术利用RO浓海水进行酸碱制备具有可行性。3.针对反渗透海水淡化淡化水低碱度和低盐度的特点，本实验以以色列的后处理水质标准为目标采用石灰石溶解法对淡化水进行矿化，同时对双极膜电渗析盐室出水进行回用。实验考察不同填料粒径（2、3及4mm）及流速（50、75及100L/h）下矿化过程的变化情况。结果表明：随着粒径的减少，CaCO3的溶解速度越快，其出水的Ca2+浓度和pH越高;流速越大，相对应的取样口矿化水Ca2+浓度越低，即相应的CaCO3溶解量越少。在矿化水与淡化水以1：6的比例进行混合后，为满足出水碱度，得出需加入NaHCO3的量为100mg/L，且最终得到的出水达到供给标准。

关键词：海水淡化酸制备浓海水双极膜电渗析

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冷冻离心法处理浓海水研究

盐业与化工 2008年第4期37卷 25-28页

作者：张宁苏营营苏华邓莉萍李丽丽杨佩珊王新亭朱校斌中国科学院海洋研究所

利用冷冻离心法处理浓海水样品,并对处理前后各个水样主要离子含量进行分析。结果表明,经过多步冷冻离心,处理后的冰的主要离子含量仅为原水浓度的2%左右,而经过多次分离后的浓海水各种离子高度富集,盐度、主要离子含量均比原水样增高3... 详细信息

利用冷冻离心法处理浓海水样品,并对处理前后各个水样主要离子含量进行分析。结果表明,经过多步冷冻离心,处理后的冰的主要离子含量仅为原水浓度的2%左右,而经过多次分离后的浓海水各种离子高度富集,盐度、主要离子含量均比原水样增高3倍以上。

关键词：浓海水冷冻离心盐度

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基于单价离子交换膜浓海水处理工艺优化研究

基于单价离子交换膜浓海水处理工艺优化研究

作者：张涛河北工业大学

学位级别：硕士

浓海水含有丰富的资源,如果直接排放势必造成淡水资源的矿化和浪费同时加剧土壤的碱化,所以浓海水的开发势在必行。对于某地下卤水和经过反渗透处理后浓海水进行了电渗析浓缩实验,并对电渗析传质过程进行了简单的分析,为单价选择性离子... 详细信息

浓海水含有丰富的资源,如果直接排放势必造成淡水资源的矿化和浪费同时加剧土壤的碱化,所以浓海水的开发势在必行。对于某地下卤水和经过反渗透处理后浓海水进行了电渗析浓缩实验,并对电渗析传质过程进行了简单的分析,为单价选择性离子交换膜电渗析方法应用到浓海水浓缩利用方面提供了一定的参考依据。对电渗析法浓缩地下卤水进行了研究,本次实验考察的主要工艺条件为电流密度、脱盐槽循环流量、阳极液种类与循环状态及阳极液Na2SO4浓度对地下卤水浓缩过程的影响。实验结果表明,增大电流密度可以提高浓缩速率,增大浓缩终点,提高单价离子的选择透过性,但过高的电流密度会增大能耗;脱盐槽循环流量对电渗析浓缩过程影响不大;阳极液种类与循环状态及阳极液Na2SO4浓度极室溶液的导电性能有较大的影响,将阳极液换成合适浓度Na2SO4溶液循环时可以达到与阳极液为原料水补水状态相近的效果。在最优工艺条件即电流密度为3A/dm2,阳极液为5%Na2SO4溶液循环,脱盐槽补水流量为0.3-0.4 m3/h条件下NaCl浓度可以达到205g/L,电流效率稳定在83%,膜堆单位能耗到达160KWh/tNaCl。对经反渗透处理后的浓海水进行了电渗析法浓缩研究。本次实验主要考察电流密度和脱盐槽补水流量对浓缩过程的影响。实验结果表明,增大电流密度可以提高浓缩效率,增大浓缩终点,但是过大的电流密度引起浓差极化,降低浓缩效果;脱盐槽补水流量越大,单价离子浓度增长速率几乎不变,膜对单价离子的选择性增大,对二价离子的透过性减少,同时电流效率与膜堆单位能耗、实验总单位能耗都随着脱盐槽补水流量的增大而减小。在最优工艺条件下NaCl浓度可以达到120g/L以上,电流效率稳定在90%,膜堆单位能耗到达177KWh/tNaCl。本文是以离子在直流电场作用下发生电迁移传质为基础,根据电化学基本方程和双膜理论模型对浓海水在浓缩过程中的传质过程进行分析。由电渗析传质系数,电解质总扩散系数,水的电渗系数,不同流速下的界面层厚度,忽略浓差扩散的影响可得连续电渗析过程中浓缩室出口溶液浓度。

关键词：电渗析浓海水浓缩工艺优化传质

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海水淡化副产浓海水综合利用方案的探讨

盐业与化工 2008年第1期37卷 36-38,42页

作者：崔树军韩惠茹邓会宁袁俊生河北工业大学天津300130

我国是水资源严重短缺的国家,海水淡化是解决我国水资源危机的重要措施之一。淡化过程产生的浓海水直接排放将对生态环境造成影响,而其较高的浓度和稳定的性质为海水化学资源的综合利用提供了方便。文章介绍了包括基于盐田法的传统综合... 详细信息

我国是水资源严重短缺的国家,海水淡化是解决我国水资源危机的重要措施之一。淡化过程产生的浓海水直接排放将对生态环境造成影响,而其较高的浓度和稳定的性质为海水化学资源的综合利用提供了方便。文章介绍了包括基于盐田法的传统综合利用方案、基于电渗析浓缩制盐方案、基于浓海水化学资源综合提取的方案和反渗透-电渗析集成的方案等浓海水综合利用的方案及其优缺点,探讨了这些技术的应用可行性,提出了发展浓海水综合利用技术的建议。

关键词：海水淡化浓海水综合利用

反渗透海水淡化后浓海水的理化性质及镁元素的可利用性研究

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反渗透海水淡化后浓海水的理化性质及镁元素的可利用性研究

作者：周琳浙江海洋学院

学位级别：硕士

海水淡化是一项特别适合海岛环境的造水、节水新技术。因其能有效缓解淡水资源稀缺问题,在世界和中国沿海地区得到广泛的推广、应用,同时也产生大量的浓海水。如果浓海水处置利用不当,将对环境产生极大危害。本文针对目前市场占有率最... 详细信息

海水淡化是一项特别适合海岛环境的造水、节水新技术。因其能有效缓解淡水资源稀缺问题,在世界和中国沿海地区得到广泛的推广、应用,同时也产生大量的浓海水。如果浓海水处置利用不当,将对环境产生极大危害。本文针对目前市场占有率最高的反渗透海水淡化技术,以其副产品浓海水中的第三大资源镁元素为主要研究对象,以水质分析为主要研究手段,结合化学反应热力学的相关原理,通过数值模拟,研究淡化后浓海水中镁资源的提取机理。本文共分六部分研究内容。第一部分是文献综述,第二部分是反渗透海水淡化后浓海水的水质特点,第三部分是结晶法从反渗透海水淡化浓海水中提取镁,第四部分是沉淀法从反渗透海水淡化浓海水中提取镁,第五部分是热力学计算,第六部分是结论。本文首先采集5个生产厂家反渗透海水淡化浓海水和进料海水,较全面的分析反渗透海水淡化浓海水的理化性质,其中以舟山六横反渗透海水淡化浓海水为主要研究对象,研究反渗透海水淡化浓海水中镁元素的提取及热力学过程。所取得的主要结论如下:1、与进料海水相比,由于反渗透海水淡化过程中的预处理、反渗透膜的拦截等影响,使反渗透海水淡化后浓海水的溶解氧、化学需氧量、电导率、盐度、溶解性总固体量、常量离子浓度等理化性质发生较大变化,而且反渗透海水淡化浓海水的常量元素的浓度更高,浓海水中镁资源的含量是进料海水中镁元素含量的1.924倍,更加利于镁元素的提取。2、蒸发浓缩结晶过程中Ca SO4和KCl先析出,镁盐的析出在Ca SO4和KCl之后,且需更多的能量用于镁盐的蒸发浓缩结晶析出,所以结晶法提镁的经济性较差;沉淀法更适合提镁,反渗透海水淡化后浓海水固定CO2脱钙后,Na OH加入脱钙母液,生成Mg(OH)2的产率较高且纯度较高。本论文为反渗透海水淡化后浓海水的利用提供理论参考,且能够为我国海水淡化与综合利用产业提供新的思路。

关键词：反渗透浓海水镁资源热力学

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膜吸收法浓海水烟气脱硫试验研究

膜吸收法浓海水烟气脱硫试验研究

作者：崔振东中国海洋大学

学位级别：硕士

我国以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质量的主要因素之一。空气中90%二氧化硫来自于煤炭的燃烧。开发具有自主知识产权、利于发展循环经济和资源综合利用的烟气脱硫技术,对于推进节能减排、推动我国大气环境质量改善,具有重要意... 详细信息

我国以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质量的主要因素之一。空气中90%二氧化硫来自于煤炭的燃烧。开发具有自主知识产权、利于发展循环经济和资源综合利用的烟气脱硫技术,对于推进节能减排、推动我国大气环境质量改善,具有重要意义。膜吸收法烟气脱硫技术是一种新型脱硫技术,与传统脱硫技术相比,具有占地面积小、传质效率高等优点。海水淡化和海水循环冷却工程所排放的浓海水,其化学组分浓度、碱度较普通海水高。利用有关浓海水作为吸收液,开展膜吸收法烟气脱硫,不仅可以降低吸收液成本,而且能够可以实现浓海水的再利用。目前,国内外尚无浓海水膜法烟气脱硫技术研究报道。本文研究了浓海水膜法烟气脱硫工艺及传质过程,为进一步实现工业化应用奠定了坚实基础。首先,对浓海水及海水水质进行了分析,并对聚丙烯中空纤维膜(PPHFM)进行了结构表征。初步证实了浓海水用于膜吸收法烟气脱硫试验的可行性。根据孔径大小及气体分子的平均自由程确定了气体通过PPHFM的扩散机理为介于努森扩散和分子扩散之间的过渡型扩散。其次,采用自制聚丙烯中空纤维膜接触器,以海水循环冷却系统排放的浓海水作吸收液,系统考察了操作方式、吸收液流量、烟气流量、烟气浓度、气液相压力差等因素对脱硫率的影响,并与相同pH值的原海水作吸收液进行了比对。结果表明：2倍浓海水吸收液与相同pH的原海水相比,对SO2吸收能力更强、脱硫率更高。当吸收液流量为10L·h-1、烟气流量为1000 L·h-1时,浓海水的脱硫率是原海水的2倍。在浓海水介质条件下,膜接触器性能稳定,具备潜在工业化应用前景。最后,在实验基础上,运用气态膜分离过程传质理论对气相、膜相、液相分传质系数进行了定性及定量分析,讨论了各因素对总传质系数的影响。结果表明：总传质系数随吸收液流量或进气流量增大而增大,气相中SO2浓度对总传质系数影响不明显。

关键词：浓海水脱硫聚丙烯中空纤维膜膜接触器

CO2气体软化法在浓海水资源化利用及海水软化中的应用研究

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CO2气体软化法在浓海水资源化利用及海水软化中的应用研究

作者：于慧中国海洋大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,淡水资源的短缺日益严重,海水淡化已成为解决水资源短缺的重要途径。目前,海水淡化供应的淡水量己占全球淡水供应总量的0.4%左右。在诸多海水淡化方法中膜法和热法是目前最主要的两类海水淡化方法。在海水淡化产业快速... 详细信息

随着经济的发展,淡水资源的短缺日益严重,海水淡化已成为解决水资源短缺的重要途径。目前,海水淡化供应的淡水量己占全球淡水供应总量的0.4%左右。在诸多海水淡化方法中膜法和热法是目前最主要的两类海水淡化方法。在海水淡化产业快速发展的同时也存在一些问题,淡化过程中的结垢问题就是其中之一。海水淡化普遍存在无机离子结垢的问题,这严重影响着系统稳定性,也是困扰着海水淡化的顽疾。同时,海水淡化产生的浓海水一般采用直接排海的方式处理,这种处理方式不仅会造成环境污染及生态的破坏,还是一种资源的浪费。随着海水淡化规模的扩大,浓海水的处理问题已经引起了全球广泛关注。经济的快速发展也带来了全球气候变暖,该问题已经引起很多国家的关注。温室气体C02的排放也已成为全球关注的焦点,温室气体减排已成为各国密切关注的问题,哥本哈根世界气候大会的召开主要就是为了解决全球变暖问题。基于上述问题,我们提出用C02气体去软化海水和浓海水的课题。该课题创新性的将温室气体减排和海水淡化有机结合起来,不仅能达到CO2气体减排的目的,而且去除了浓海水中的钙、镁离子,有利于浓海水的进一步处理和利用。本课题的主要思路是通过向（浓）海水中通入CO2气体的方式,去除（浓）水中易结垢的钙离子和镁离子。并尝试用自制的钾离子筛,从处理前后的模拟浓海水中提取钾,研究软化后的浓海水能否提高钾离子筛的吸钾量。本课题采用海水和模拟浓海水,首先加入氨水氨化,再通CO2气体进行软化的方式。考察了反应的温度、气体流量、加入氨水量、反应时间对反应效果的影响。本实验主要采用的原料是人工配制的模拟浓海水和真实海水、普纯的C02气体、及氨水分析纯。本论文的主要结果如下：（1）通过向氨化浓海水中通CO2气体的方法可以去除浓海水中的易结垢钙、镁离子,同时吸收CO2气体。通过考察我们选择适宜的浓海水反应温度为20℃,最佳的气体流量为1L/min,适宜通气时间10min,氨水加入量为16g/200ml,钙镁离子去除率可以达到93%以上。（2）同未处理的浓海水水相比,利用自制的钾离子筛从处理过的浓海水中提钾,吸钾量会有小幅提高,提高了约5mg/g,结果表明对浓海水进行软化有利于资源化利用。（3）通过向氨化海水中通C02气体的方可以去除海水（取自石老人海水浴场）中的易结垢钙、镁离子,同时吸收C02气体。最佳的通气时间为10min,气体流量1L/min,最合适的氨水加入量为5g/200ml,钙镁离子的去除率可达95%以上。

关键词：浓海水海水 CO2 Ca2+和Mg2+ 软化提钾