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说来遗憾,自从1950年代有了可工业化应用的离子交换膜技术后,只是主要地用在了用电驱动的电渗析领域,比如离子膜法烧碱的生产,以及少量的用在了用浓度差驱动的扩散渗析领域,比如废酸、废碱的回收。本来,海水中的异物不过是些也有用也有价值的离子,况且数量也不是很多,按个数论,只有~1%。利用离子膜交换技术,依据等价交换原则,一种物质的正电离子和另外一种物质的正电离子,一个负电离子和另外一种负电离子在膜的两侧互相交换赎买,不动刀枪,海水淡化就不是像现在这样的暴力强迫水分子和盐分子互相拆散的行为,所谓杀敌一千自损几百了,而是文明的离子间的以物易物的文明交易行为。通过浓度差驱动的,也不是很费劲的离子膜交换,让海水里原来舒舒服服赖着不走的那些懒汉离子替换为喜欢离开水分子出来走走逛逛的阴阳离子。在元素周期表里,为了彻底地解决海水淡化问题,让海水成为大众的宝物,上苍恰恰给我们准备了一套唯一的一阴一阳两个离子。当他们阴阳交会之时,就是双飞之刻,留下淡淡的海水。
俄国化学家门捷列夫于1869年就发明了元素周期表,如何这两个阴阳离子一直就没有走出来显摆?一方面,这两个阴阳离子其实是排在元素周期表的背面的,只有翻过周期表才能看的到的,好比照镜子,需要看到镜子后面的影像。他们分别是由一个氮原子和4个氢原子所组成的铵离子,和由一个碳原子和3个氧原子组成的碳酸根离子。另一方面,还是因为离子交换膜多事,人造的东西,总是不完美的。比方说阳离子交换膜,它只让带正电的阳离子来回通过它满身的细小孔洞,这个事情做的很出色,很少有差错。为了适应目前电渗析方面的需要,阳离子膜生出来的时候大多数本身是强酸性的,虽然也有弱酸性的,不酸不碱中性的姐妹,强酸性强大到使其孔洞附近的水分子发生水解离成为氢阳离子和氢氧根阴离子。随之而来的问题是,当浓浓的铵离子发起进攻,准备透过阳离子膜与对面海水中为数并不多的阳离子进行交换时,铵离子首先碰到的是已经在膜孔洞中守株待兔的氢离子和氢氧根离子,并且氢离子和铵离子即刻进行位置交换,顿时使铵离子失去和海水中阳离子如钠、钾离子的交换能力。接下来更惨,铵阳离子还会被氢氧根阴离子所吸引,转化为氢氧化铵分子,氢氧化铵在水里憋不住,几经挣扎,一部分就分解成为水和臭臭的由一个氮原子和3个氢原子组成的氨气。也算是由多原子组合而成的离子所具有的一种缺陷,条件谈不好,可以自行分解而罢工。站在膜的旁边,你会发现,这根本就不是什么海水淡化,而是铵离子的自杀,留下了氢离子,冒出氨臭,和处在一间比较正规的厕所里的味道差不多。不排除这么些年来,也有人尝试过这样的海水淡化,但结果都是和进了一趟厕所一般,也就放弃了。现在,既然知道了这些来龙去脉,采用弱酸性或中性的阳离子膜,或者将铵离子放在碱性的溶液中,膜的孔洞中氢离子几乎绝迹,铵离子也就比较老实,去干正经的海水淡化的事情了。也许,这就是传说中的抠出盐分子的勺子和工具了。也是解决含酸、碱、盐类工业无机废水的一个有效的工具。
如果把海水淡化的困难看成是一种病,其病根应该是且仅仅是海水中的那一点点的盐不挥发也不沉淀,死皮赖脸的赖在水里,治这个病,现在是可能开错了反渗透这个药方了。好比从中国到印度,非得爬过喜马拉雅山的方法就是有病的了。错误的方法导致了一系列的后遗症,如淡化后的水质偏酸性需要调制,高能耗,一半的浓盐水排放喂鱼也害死鱼,需要能量回收装置增加了系统的复杂性,高压下膜易污染,高压泵难制造问题。而通过离子交换膜技术,通过等价交换,常温常压不用电渗析,轻松低能耗地让浓碳酸铵溶液中的铵阳离子与海水中的阳离子互换,碳酸根阴离子与海水中的阴离子互换,在不知不觉中,海水即转变为只含1%的挥发性的碳酸铵分子,相当于是把躲在99粒黄豆中的那粒砂子变成了一只更大的会飞的气球了。海水淡化也就转变成为简单的减压或催化挥发析出仅仅1%碳酸铵分子的问题,与渗透法透过99%的海水分子相比,能耗必然低的多,同时,海水中的矿物质自然地得到浓缩,方便后续的结晶提取,产生大量有价值的副产品。另外,其中的浓溶液碳酸铵可以一直不停地循环往复回收再用,没有浪费和理论消耗,如同电冰箱里的氟利昂,循环工作。由此,海水淡化将成为一个可盈利可创造社会财富的好事。
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2月27日,中国能建葛洲坝生态环保公司党委书记、董事长杨贞武与中国能建投资公司党委书记、董事长吴立成会谈。双方就深化环保水务、固废处理、土地整治等业务领域合作深入交流并达成共识。会谈现场杨贞武介绍了葛洲坝生态环保公司发展战略、市场布局等情况。他表示,公司聚焦“六全”领域,围绕“七网
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11月26日,经过168小时满负荷平稳试运行,中国能建江苏电建一公司承建的蓬莱发电有限公司2*350兆瓦海水淡化EPC项目安装工程投运。该公司首次参建的海水淡化项目取得圆满成功。该项目位于山东省烟台市蓬莱区北沟镇聂家村北,建设日产1万吨的膜法海水淡化处理装置,供蓬莱公司生产、发电、供汽用水。项目
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1月4日,常州市江边五期及污水资源化利用工程——厂区污水处理工程——超滤及反渗透膜车间所需配套设备及相关服务公布中标结果,中标单位为金科环境股份有限公司,中标价7098万元。本次招标采购内容是常州市江边五期及污水资源化利用工程-厂区污水处理工程-超滤及反渗透膜车间所需配套设备及相关服务。
今年1月,世界气象组织(WMO)发布了首份《全球水资源状况》报告,报告直击全球水资源紧缺问题。目前,36亿人每年至少有一个月面临用水不足的问题,预计到2050年这一数字将增加到50亿以上。面临如此缺水的局面,生活用水、工业用水将如何得到有效保障?对此,科学家将目光聚焦海水淡化技术的研发与创新
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膜技术较传统污水处理技术在出水水质、占地面积、污泥产量等方面具有较强的优势,以反渗透膜为主的膜技术得到了许多国家的高度重视,在近几年得到了快速的发展和更广泛的应用。值此2023年第24届环博会之际,众多膜产品供应商携最新技术产品精彩亮相,全球海水淡化反渗透膜领域第一品牌LG化学也带着其具
作为一家肩负社会责任的企业,LG,始终以涵盖客户、环境和社会价值的可持续发展愿景为基础,在经营活动中追求可持续创新。值此届环博会到来之际,LG化学水处理事业部将带来最新的产品和技术。基于创新的薄膜纳米复合技术(TFN),LG化学生产制造全系列NanoH2O海水和苦咸水反渗透(RO)膜,期间不断发展,
记者近日从渤海新区管委会获悉,到目前为止,当地已有83家企业用上了海水淡化水。
面对日趋严重的水资源短缺问题,包括纳滤和反渗透在内的高压膜技术在饮用水、再生水处理以及海水、苦咸水淡化等方面逐渐得到了广泛应用。膜污染是膜分离过程中存在的普遍现象,会导致出水水质变差、膜使用寿命缩短、运行成本增加等问题,因此需要对膜污染机理进行深入解析并研发抑制或缓解膜污染的有效手段。膜污染的形成由膜表面性质、进水水质和运行条件共同决定,故通常也从这三方面进行膜污染控制。
水处理反渗透设备高/低压保护,是为了防止RO高压泵空转或在超过极限高/低压下工作。
反渗透膜元件一般情况下,可以使用2~3年左右。若想延长使用寿命,可对反渗透膜元件进行清洗,通常分为物理冲洗和化学冲洗两种方式,当物理冲洗已经不能使反渗透膜的性能恢复,就应该需进行化学清洗了。
反渗透系统制取纯水有个特点:反渗透膜的实际产水量受温度的影响变化较大。大多数实验室超纯水机或反渗透纯水设备产水量是按反渗透膜在25℃进水温度下的标准产水量来标注的。温度变低,水的粘度增加,水的扩散性减弱,产水量也随着温度下降而降低。
据外媒NewAtlas报道,尽管地球表面超过70%的面积被水覆盖,但令人沮丧的是其中大多数是不可饮用的。海水淡化是一项重要的技术,可以帮助获得更多的饮用水,现在两个独立的团队已使用非常不同的机制开发了新型太阳能海水淡化系统。这两个新设计中的第一个来自麻省理工学院和上海交通大学的研究人员。该
1电渗析概念与原理1.1概念利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时,溶液中的带电的溶质粒子通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法,它是20世纪50年代发展起来的一种新技术,最初用于海水淡化,现在广泛用于化工、
1反渗透脱盐的原理在一定的温度下,用一张易透水而难透盐的半透膜将淡水和盐水隔开〔如图(a)〕,淡水即透过半透膜向盐水方向移动,随着右室盐水侧液位升高,产生一定的压力,阻止左室淡水向盐水侧移动,最后达到平衡,如图(b)所示。此时的平衡压力称为溶液的渗透压,这种现象称为渗透现象。若在右室盐
膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时,实现选择性分离的技术,半透膜又称分离膜或滤膜;如今膜分离技术的应用日益广泛,前景广阔,为当今分离科学中最重要的手段之一。本文分为两大部分,第一部分是膜分离技术的基础的梳理,第二部分是对膜分离的问题的深入探究。本文整理自
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