登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
日益增长的人口数量和人口密度给很多地方的供水能力带来了压力。据联合国预测,到本世纪中叶,有20-70亿人将面临水资源缺乏的局面。为了应对这一情况,水行业将越来越依赖海水和苦咸水脱盐技术。
脱盐技术分为膜法技术和热法技术。脱盐技术的主要缺点是成本高。SWRO技术中,电能花费占到了总处理成本的30%,因此减少能耗是降低脱盐处理成本的关键。一些新型膜材料可以降低能耗的同时带到良好的脱盐效果。
1纳米复合材料膜
薄膜纳米复合物(TFN)膜是将林德A型沸石纳米粒子加入薄膜分离层来提高透水性和保持脱盐率。林德A型沸石纳米粒子增加了水的通透性,能在降低进水压力的同时保持相同的产水率,从而降低能耗。相比典型的纯聚酰胺复合膜(TFC),由于纳米孔隙的存在,这些TFN膜更加平滑、更具亲水性、表面带有更多负电荷,提高了膜的渗透性,其本质是在膜基质上创建分子级的亲水性通道让水优先通过,而纳米孔隙壁更多的负电荷则增强了离子排斥,从而维持脱盐率。据报道,TFN膜元件渗透流量最高达52m3˙d-1,NaCl的脱盐率最低为99.7%。
在实验室规模,研究人员评估了两种不同类型的TFN膜。相比未经改性的聚砜支撑层,加入纳米粒子的聚砜支撑层具有更小的水接触角和更高的极限抗拉强度。但实验室研究结果与商业化的TFC膜不具有直接的可比性。
中试规模下对TFN膜和TFC膜的对比结果表明,TFN膜的透水性比TFC膜高1.4倍。虽然TFN膜表现出更高的透水性,并保持了类似的脱盐率,但其硼和低分子量亚硝胺的去除率却比TFC膜低。目前市场推出的新一代TFN膜提高了硼的去除率,但其透水性与TFC膜相当。目前还不清楚TFN膜活性层的纳米粒子浓度是否能增加渗透率。
在最近的一项研究中,科研人员比较了NanoH2O公司TFN膜中的Qfx400R、Qfx400ES与陶氏TFC膜中的SW30XLE、SW30ULE用于太平洋的海水淡化,相应的进水TDS为34000mg˙L-1。在膜通量为11.9-15.3L˙m-2˙h-1,系统回收率为40-55%时,TFN膜的能耗是2.24-2.55kWh˙m-3。在同样的膜通量和回收率下,TFC膜的能耗是2.28-2.61kWh˙m-3。因此,使用TFN膜节省能耗不到6%。相比TFC膜,使用TFN膜的硼去除率低。然而在海水淡化中含盐水通过的二级RO系统的pH大约是10.3,这可使得水处理系统中硼含量(<0.5mg˙L-1)非常低。当在TFN的RO膜和TFC的RO膜间做选择时,还需要仔细考虑整个生命周期的成本。当TFN膜元件成本较高时,资本成本会更高。然而,由于整个运营期的能耗成本降低,水厂整个生命周期成本可能会较低。
水通道蛋白是控制水通过生物膜的蛋白质通道。水通道蛋白中水分子的运动是由选择性、快速扩散和渗透梯度引起的。水通道蛋白-1(AQP1)在细胞外和细胞内有选择性前庭,将允许水分子单列迅速通过,而通过静电调谐机制分离蛋白质并阻挡离子。
水通道蛋白膜的透水性比商业RO膜的透水性高100倍。掺入功能性水通道蛋白-Z到新型三嵌段共聚物中形成的高渗透性和选择性膜已经显现出明显高于现有RO膜的透水能力。将水通道蛋白膜附着在商业膜的研究也一直在推进。研究人员在pH=2时通过囊泡融合将水通道蛋白附着到NF270和NTR7450商用膜上。结果表明,支撑的双脂层形成了致密的水渗透纳滤(NF)膜,可在与RO膜同等的驱动压力下运行。NF膜被选为支撑层是由于其高渗透性和较低的表面粗糙度,从而达到脂质双分子层的最小形变。
水通道蛋白膜显示了脱盐的潜力,其驱动机制是渗透压梯度(盐浓度),而不是像RO那样机械地应用压力梯度。当膜上水通道蛋白覆盖率达75%时,预测的液压渗透性将增加一个数量级。由于没有施加压力,能耗与RO膜相比将大幅降低。由于难以获得大量的蛋白质和生产大面积的膜材料,水通道蛋白膜并没有广泛地用于商业化。
未完待续
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
各有关单位:钢铁工业用水具有需求多样、水质波动大、管网复杂、废水处理成本高、污(废)水和污泥难处理等特点。为贯彻执行节水优先、系统协同治理理念,提高水资源利用率、降低吨钢新水消耗,优化水网络,发展智慧水务,实现废水“零排放”,促进钢铁工业用水绿色低碳发展,中国金属学会将于2025年7月2
会议亮点中国政府高端打造,全球各地行业组织共同支持云集全球50多个国家的2600余位水处理行业领袖、专家及资深人士300余位重量级演讲嘉宾共谋应对全球水资源危机下的环保产业商机及技术发展策略10大主题板块,50余个专题分会场,450余个权威专业报告,同期20,000㎡展览,600+展商,15,000+专业买家到
沙特阿拉伯国际电力(ACWAPower)与全球供水公司(WaterGlobalAccess)签订了一项工业发展协议,旨在开发和推广水力射流脱盐(HID)技术。探索替代反渗透的方法在沙特达成协议后,一种新型热法海水淡化技术的开发工作正在被持续推进。沙特海水淡化与绿氢开发商沙特国际电力(ACWAPower)已经与全球供水
导言:根据吉尼斯世界纪录,ACWAPower公司位于沙特阿拉伯的Rabigh3独立水厂(IWP)已成为世界上最大的反渗透(RO)海水淡化厂。最新记录根据吉尼斯世界纪录,ACWAPower公司位于沙特阿拉伯的Rabigh3独立水厂(IWP)已成为世界上最大的反渗透(RO)海水淡化厂。该厂可生产60万m3/d淡化水,经过三周评选程
摘要:介绍了电渗析的原理和性能、回顾了在火电厂水处理中的应用历程、并分析了其在火电厂深度优化用水中的研究和发展方向。对比了几类高盐废水浓缩减量技术,总结了电渗析的优势在于浓缩倍率高、能耗低和操作灵活。通过列举几种新型电渗析技术,指出了其在火电厂废水处理及资源化应用上的巨大前景。认
【化工行业新时代,“绿色”升级大势所趋】综观世界,迫切的环保诉求倒逼化工行业转型升级,几乎是每一个发达国家曾经面对且必须突破的境遇。投入巨资着力研发有毒物和不可降解物的替代产品,研发处理废弃物的裂解、焚烧工艺和装置,研发回收循环工艺和装置,不断升级生产工艺和流程,避免污染气体外泄
DavidSedlak教授在最近举行的IWA数字世界水大会主题演讲中分享了他对水处理新方法未来机会的看法。加州大学伯克利分校DavidSedlak教授认为,自20世纪中叶以来,人们采用了两种截然不同的水资源管理方式。
7月28日,北海炼化与新星石油公司成功举行新能源合作项目签约仪式,实施中国石化部署在广西的首个光伏项目,这也是中国石化绿色低碳转型、炼化企业开展新能源业务的“零突破”。
高盐废水处理是现阶段工业发展面临的重大环保问题。综合利用是解决高盐废水瓶颈的重要路径。高盐废水回用技术的应用是取得显著经济效益、环境效益和社会效益的重要保障。本文基于高盐废水处理现状及研究进展展开论述。
每年全球水奖的入围名单总是可以帮助我们更深刻地理解目前行业的发展趋势,今年也不例外。以下是我对今年的入围名单的一些思索。
随着国家对环保要求的提高和对城市中水回用的推行,越来越多的已建电厂将锅炉补给水的膜处理工艺列入技改项目。城市中水污染性高,在其回用过程中,多家发电企业的化学制水系统和循环水系统频繁出现问题。
本文不仅深入探讨了对不同目标组分(如水、离子、分子等)进行选择性分离的潜在膜材料、过程和机理,还讨论了发展高选择性膜材料和过程的实际需求、知识缺口、以及面临的技术挑战。本文还基于当前和未来的供水模式指明了高选择性膜材料的研究重点和方向。
预处理的作用及目标1.预处理系统的重要性反渗透系统包括原水的预处理、反渗透装置、后处理三部分。RO系统对原水的预处理有它特定的要求。由于原水的种类繁多,其成分也非常复杂,针对原水水质情况及RO系统回收率等主要工艺设计参数的要求,选择合适的预处理工艺系统,减少对RO膜的污堵、结垢,防止RO膜
我国的能源结构为“富煤、贫油、少气”,为了改善能源结构,提高油气能源贮备,以煤制油、煤制气为代表的煤化工企业发展迅速,为均衡能源结构做出了重要贡献。然而,煤化工过程消耗大量的水资源,同时产生大量含有高盐、高浓度有机物的废水。2015年,国家能源局公布《关于规范煤制燃料示范工作的指导意
根据2014年原环境保护部与原国土资源部联合发布的全国土壤污染公报显示,耕地土壤点位超标率为19.4%,其中轻中度污染占超标点位的94.3%。耕地土壤重金属污染带来了较为严重的农产品重金属污染风险。农产品中主要超标元素为重金属镉与类金属砷。所有粮食作物中,稻米的镉与砷超标率最高。稻田镉砷污染治
水是新加坡重要的战略和经济资本。水技术作为其经济发展的关键支柱,新加坡公共事业局PUB和新加坡经济发展局EDB联手其他相关政府部门、企业和科研机构,紧密合作,力求将新加坡打造成一个欣欣向荣的全球性水技术中心。2017年7月,新加坡公共事务局PUB就在其报告《InnovationinWaterSingapore(新加坡水
科学家们已成功利用二维材料组装成了具有最小人造孔的海水脱盐装置,允许直径大于其缝隙本身的离子通过,打破了传统观念,为制造高通量水脱盐膜铺垫了道路。曼彻斯特大学国家石墨烯研究所(NGI)的研究人员成功地在一个尺寸仅为几埃(0.1nm)的新型膜片上制造了小尺寸的狭缝。这使得能够研究各种离子究竟如
引言:黑臭水体底泥主要由粘土、泥沙、有机物等矿物质组成,经过长时间水体传输、物理、化学、生物等作用沉积于水体底部,导致水体黑臭的原因是有机污泥沉积+厌氧发酵。我们来梳理目前底泥处理相关技术与工艺:技术一疏浚清淤疏浚清淤指利用人力或机械进行水下开挖,清除底泥。1.干床疏浚干床疏浚是在
博天环境作为工业污水处理领域龙头企业近日公告称,为进一步聚焦公司核心优势,突出主营业务,提高公司的盈利能力,董事会同意公司及全资子公司博中投资、博元生态与汇禾生态农业(北京)有限公司签订《股权转让协议》。根据该协议,公司将其持有的博乐宝70%的股权,博中投资旗下博乐创智和博乐汇智共持
携手资本,梦想起航。在2016(第十届)环境创业创新论坛上,金科水务董事长张慧春拿出公司里面最美丽的羽毛,与与会嘉宾一起,展示了金科水务的梦想。以下内容根据发言嘉宾速记整理,未经本人审核:首先讲我们的故事,把我们公司里面最美的那点羽毛拿出来,给大家展示一下,希望能够得到投资界朋友更多
如何实现梦想,在当前环保炙手可热却又危机四伏的形势下,环保企业如何自立?赵笠钧认为近观形势、远瞻未来是关键。论坛现场,赵笠钧携公司高级副总裁张蕾,共同讲述了一个北欧环保梦在中国落地的故事。梦想是未来的居所,博天环境集团股份有限公司董事长赵笠钧在2016(第十届)环境产业创业创新论坛上
近日,新加坡Darco集团(简称Darco)与AquaporinAsia公司签署了一项合作协议,双方将对利用Aquaporin公司基于水通道蛋白膜基础上的正向渗透技术开发可应用于工业水处理领域的ZLD系统(零液体排放系统)。目前,双方已签署了谅解备忘录,Darco将和AquaporinAsia联手,试运行基于Aquaporin基于水通道蛋白
随着加快沙戈荒风光大基地建设写入政府工作报告,大基地场景下光伏电站正在如火如荼地建设中。但沙漠、戈壁和荒漠地区的地质地形和气象条件特殊,8级以上伴随沙尘的大风和高温差等严苛的气候非常常见,对光伏电站的建设施工和运维管理都带来了严峻的挑战,沙戈荒大基地建设规模较大,对光伏组件设备选
4月8日,应中国国家原子能机构邀请,国际原子能机构总干事格罗西到访中国,首站走进中核集团海南昌江核电基地,实地调研全球首个陆上商用模块化小型堆玲龙一号工程,并见证《中国小型模块堆通用用户要求文件》发布。他高度肯定中国在世界核电发展中的示范作用,并为中国小堆的发展点赞。他指出,中国通
北极星电力网获悉,4月2日,国电投(合浦)核电有限公司成立,法定代表人为戴中恒,注册资本20000万人民币,由国电投核能有限公司全资持股。经营范围含许可项目:发电业务、输电业务、供(配)电业务;港口经营;建设工程施工;自来水生产与供应;餐饮服务;住宿服务。(依法须经批准的项目,经相关部
北极星氢能网获悉,东北首个氢能产业园区——大连金普新区氢能产业园正式开园并投产。开园当日,大检集团氢能检测中心二期等8个项目集中签约,涵盖绿氢示范应用、氢能装备研发制造、检验检测等多个领域,实现了氢能产业延链、固链、强链发展,将有力带动大连氢能产业向“新”发力、逐“质”而行。在国
北极星氢能网获悉,3月27日,山东烟台国家能源集团氢能科技公司与中集来福士集团共建的国内首个海洋氢氨醇一体化项目建设完工,标志着项目正式进入调试阶段,为项目投运及海上制氢全流程实证检验奠定基础,助力推动我国海上氢能关键装备检测评价体系建设再加速,填补海上电-氢-化标准规范空白。项目以
北极星氢能网获悉,3月24日上午,国家发展改革委副主任赵辰昕会见沙特国际电力和水务公司创始人兼董事长穆罕默德·阿布纳扬。双方围绕落实中沙两国领导人会晤共识,推动中沙在可再生能源、海水淡化、绿色氢能等领域深化和拓展互利共赢合作,促进中沙全面战略伙伴关系走深走实进行了交流。赵辰昕表示,
春节这几天,全世界尤其是美西方,都被Deepseek-R1这项我国在AI人工智能领域中的新突破所震惊到了!其实,在这之前,大家都体验过国内很多的AI产品,比如豆包、Kimi、文心等等,但是都没有像DeepSeek一样备受关注,主要是它的AI生成力与目前公认全球最高水平的GPT不相上下。看到网上各种玩儿法,想让它
2025年是中国全面践行“双碳”目标与生态文明建设的关键之年。国务院《2025年政府工作报告》明确提出“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”的重要任务,这对水处理行业的绿色低碳转型与高质量发展提出了更高要求。在此背景下,2025(第二十届)青岛国际水大会水展应势启航,以搭建
在“双碳”目标引领下,核能作为高效、清洁的低碳能源,正迎来前所未有的发展机遇。“核能,无所不能”,全国政协委员,中核集团总经理助理,中国核电党委书记、董事长卢铁忠说,“当核能供暖取代燃煤锅炉,当海水淡化解决缺水危机,当AI算力驱动绿色转型……你会发现,核能早已渗透进高质量发展的每个
在巴基斯坦卡拉奇市天堂角,我国自主三代核电“华龙一号”首个海外工程全面建成投产;在有着“东方夏威夷”美誉的山东荣成石岛湾,我国自主四代核电实现从试验堆向商业堆的跨越,目前运营良好;在椰林婆娑的海南昌江,全球首个陆上商用模块化小堆“玲龙一号”安装工作进入高峰期,预计2026年建成投运…
3月11日,中核二三中标福建漳州核电厂3、4号机组BOP建设安装项目。这是继1月24日中标漳州核电海水淡化一期工程后,中核二三在推动实现“开拓攻坚市场,推进产业布局新突破”方面的生动实践。福建漳州核电厂3、4号机组BOP建安工程作为一项综合性工程,涵盖了建筑安装的多个领域,对技术实力和协同管理能
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!