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Salinization-Desalinization (SDS) Processes—A Linkage between Hula Valley and Lake Kinneret Ecosystem Management
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作者 Moshe Gophen 《Open Journal of Ecology》 2024年第9期731-746,共16页
The salinization process resulted in agricultural damage in the Hula Valley and water quality deterioration in Lake Kinneret. Therefore, salinization-desalinization (SDS) processes have been emphasized in the last two... The salinization process resulted in agricultural damage in the Hula Valley and water quality deterioration in Lake Kinneret. Therefore, salinization-desalinization (SDS) processes have been emphasized in the last two decades. Global and regional extreme climatological events and water scarcity strengthen the link between Hula Valley and Lake Kinneret management design. A bond between optimizing Hula agricultural maintenance and Kinneret water quality protection is conclusively suggested. Saline contribution originated from the southern Hula Valley region to the underground and surface water is higher than from the northern organic soil. The impact of eastern water Intrusion from the Golan Heights as surface waters, river discharge and underground seepage into the Hula Valley represent north-south gradient enhancement. Salinized surface water contribution from the Hula Valley to Lake Kinneret is unwanted because presently Kinneret desalinization management policy is critically required. The present salinization of surface and underground water in the Hula Valley indicates the upper limit suitable for agricultural crop optimization and the decline of salinity is crucial. Enhancement of the portion of Jordan water within the total balance in the valley is beneficial for Hula agricultural crops but serves as a disadvantage to Kinneret desalinization implementation. Therefore, the enhancement of lake water exchange is recommended. 展开更多
关键词 Hula Valley Lake Kinneret SALINIZATION desalinization
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我国滨海盐碱地改良技术综述及案例研究 被引量:7
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作者 吕航 赵月 +3 位作者 龚绪龙 万佳俊 郭慧 许书刚 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期25-43,共19页
土壤盐碱化是农业生产和生态环境建设面临的重大问题之一。随着我国滨海地区的快速发展,土地资源愈发紧缺,改良利用滨海盐碱地的需求日益迫切,相关研究成果不断丰富。然而,现有针对滨海盐碱地改良技术的综述研究多以物理、化学等基于学... 土壤盐碱化是农业生产和生态环境建设面临的重大问题之一。随着我国滨海地区的快速发展,土地资源愈发紧缺,改良利用滨海盐碱地的需求日益迫切,相关研究成果不断丰富。然而,现有针对滨海盐碱地改良技术的综述研究多以物理、化学等基于学科的分类方式划分改良技术,难以指导实际工程中改良技术的选择和应用。因此,文章旨在系统梳理现有滨海盐碱地改良技术,总结更易于实践的技术分类方式,以指导实际工程应用。文章通过系统收集和筛选我国滨海盐碱地改良相关研究文献,综合对比和总结不同改良技术的优劣性及适用范围,依据其调控改良目标进行技术分类,并选取不同条件下高效改良方案进行案例分析。研究结果表明:(1)滨海盐碱地主要成因为成土盐分高、土壤理化性质差、毛细返盐作用强;(2)滨海盐碱地改良技术可根据调控改良目标划分为淋滤除盐技术、土壤理化性质改良技术、抑制返盐技术、生物改良技术四类;(3)淋滤除盐与土壤理化性质改良技术在滨海地区应用最广泛,抑制返盐技术多用于高盐地区,生物改良技术应根据盐分水平的不同选择适宜的植物品种,在轻度盐碱化土壤中,适宜种植耐盐作物从而兼顾生态与经济效益。基于对改良技术的总结分析,文章提出了滨海盐碱地针对性改良技术体系构建、滨海盐碱土改良过程中水资源的高效与安全利用、加强多学科交叉的滨海盐碱地改良技术方法研究及滨海盐碱地改良的长效性管理等研究方向,以期为滨海盐碱地的高效治理及可持续利用提供参考。 展开更多
关键词 滨海盐碱地 土壤盐碱化 脱盐技术 改良策略 水盐调控
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小型模块化核反应堆海水淡化技术 被引量:1
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作者 郝晓地 朱开宇 刘然彬 《中国给水排水》 北大核心 2025年第4期1-8,共8页
应对全球淡水短缺危机,海水淡化技术是一种可持续的供水解决方案。而传统以化石能源为动力的海水淡化在气候变化大背景下则显得不合时宜,发展清洁或低碳能源动力驱动淡化是当务之急。其中,小型模块化反应堆(SMR)作为一种低碳、便捷的核... 应对全球淡水短缺危机,海水淡化技术是一种可持续的供水解决方案。而传统以化石能源为动力的海水淡化在气候变化大背景下则显得不合时宜,发展清洁或低碳能源动力驱动淡化是当务之急。其中,小型模块化反应堆(SMR)作为一种低碳、便捷的核动力能源展现出了一定优势。SMR建设投资门槛降低,可灵活分散布置,安全可靠,其潜在应用可助力海水淡化持续发展。SMR耦合海水淡化亦可错峰满载制氢,从而降低制水成本,有望实现2 kW·h/m^(3)的能耗和2元/m^(3)的成本。此外,卤水资源化带来的经济附加值以及对环境的低程度影响,利于SMR耦合海水淡化为沿海/海岛乃至近海(100~200 km)缺水地区提供稳定的低价淡水资源。 展开更多
关键词 海水淡化 低碳能源 小型模块化核反应堆 卤水
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海水淡化环境影响及其卤水资源化LCA评价
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作者 郝晓地 朱昊睿 +1 位作者 王向阳 朱洋墨 《环境科学学报》 北大核心 2025年第1期500-516,共17页
海水淡化作为沿海、乃至近海一种有效供水解决方案正在全球范围内得到广泛应用.我国海岸线很长,但经济发达的沿海地区淡水水资源并非富足有余.因此,国家水资源发展战略已将海水淡化提上议事日程.然而,不同海水淡化工艺对环境产生的生态... 海水淡化作为沿海、乃至近海一种有效供水解决方案正在全球范围内得到广泛应用.我国海岸线很长,但经济发达的沿海地区淡水水资源并非富足有余.因此,国家水资源发展战略已将海水淡化提上议事日程.然而,不同海水淡化工艺对环境产生的生态影响需要定量获知,以助今后选择适宜的淡化技术.为此,选取反渗透、电渗析两种膜法工艺和多级闪蒸、多效蒸馏和膜蒸馏3种热法工艺,对海水淡化进行全生命周期(LCA)评价,并选用最具全球代表性的ReCiPe 2016方法来分析和比较不同海水淡化工艺产生的环境影响.结果显示,膜法工艺环境影响相对较小,影响主要来自化石能源发电;热法工艺因产热设备体积庞大导致环境影响较大.对光伏与风能驱动膜法工艺的评价显示,风电供能可使膜法各环境影响因子降低47%~55%,特别是全球变暖潜能值降低可达90%以上.卤水资源化不仅可有效减少卤水直接排海产生的海洋生态影响,亦可将卤水作为矿物质而加以回收.高值矿物回收案例在最后给予评价,显示出明显的环境效益. 展开更多
关键词 海水淡化 全生命周期评价 膜法工艺 热法工艺 清洁能源 卤水资源化
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低温显热驱动的多效蒸发海水淡化系统改进
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作者 周士鹤 袁泉 +2 位作者 张先治 冯寅 沈胜强 《热科学与技术》 北大核心 2025年第3期209-218,共10页
“双碳”目标背景下,低品位余热的高效回收和海水淡化的节能降耗势在必行。针对低温显热驱动的多效蒸发(multi-effect distillation, MED)海水淡化系统,本文提出了一种改进流程-闪蒸增强级联MED(flash boosted cascade MED,FBCMED)系统... “双碳”目标背景下,低品位余热的高效回收和海水淡化的节能降耗势在必行。针对低温显热驱动的多效蒸发(multi-effect distillation, MED)海水淡化系统,本文提出了一种改进流程-闪蒸增强级联MED(flash boosted cascade MED,FBCMED)系统。通过模拟计算,将FBCMED与基础MED和文献中分布增强MED系统进行热力学和经济性能对比研究。结果表明,在65~95℃的热源温度内,FBCMED系统在余热性能比R_(wh)方面表现最优,相比于MED系统,FBCMED系统增幅为31%~51%,而分布增强MED系统增幅仅为28%~38%。FBCMED系统的比泵功耗在三种系统中也是最高的。尽管总投资成本较MED系统有所增加,但FBCMED系统的单位产水投资成本c在不同热源温度下均展现出更好的改进效果,c降幅达到4.15%~6.50%。本研究可为低温显热驱动的MED海水淡化系统的优化设计提供有益参考。 展开更多
关键词 海水淡化 多效蒸发 低温显热 系统改进
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海水淡化系统水体中可培养微生物生物量及群落结构分析
6
作者 明红霞 刘军 +3 位作者 陈勇强 孟德龙 任恺佳 樊景凤 《工业水处理》 北大核心 2025年第8期157-166,共10页
了解海水淡化全过程产水中微生物种类和生物量是控制反渗透膜生物污染的关键,但目前大多数研究主要针对于膜面微生物,因此,为探究海水淡化系统中可培养微生物量的变化趋势及种群结构,以核电海水淡化厂全系统海水为研究对象,对冬季和夏... 了解海水淡化全过程产水中微生物种类和生物量是控制反渗透膜生物污染的关键,但目前大多数研究主要针对于膜面微生物,因此,为探究海水淡化系统中可培养微生物量的变化趋势及种群结构,以核电海水淡化厂全系统海水为研究对象,对冬季和夏季不同运行模式下多种微生物菌群以及化学指标进行测定。结果表明,随着海水淡化处理工艺的进行,异养微生物生物量整体呈现显著下降的趋势,铁细菌、硫酸盐还原菌(SRB)和真菌生物量在保安过滤器前呈下降趋势,但经过保安过滤器过滤后明显增加,分析与此采样点添加还原剂有关。夏季模式海水中的SRB生物量明显低于冬季模式。SRB在盐度较高的采样点生物量较低,在超滤和一级反渗透系统产水中呈现较高的生物量水平。相关性分析表明,SRB生物量与盐度、pH和DO浓度显著相关(P<0.05);铁细菌与异养细菌生物量存在极显著正相关关系(P<0.01)。水样中共分离出89株细菌,主要隶属于变形菌门(Proteobacteria)(51.8%),优势菌属芽孢杆菌属(Bacillus)可能是造成反渗透膜生物污染的关键菌属。 展开更多
关键词 海水淡化 可培养微生物 环境因子 生物量 群落结构
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一举两得:废旧PET转化为碳基材料用于界面太阳能蒸发生产淡水
7
作者 于清波 王猛 +3 位作者 杨硕 徐子涉 冯秀娟 李宪华 《复合材料学报》 北大核心 2025年第10期5970-5979,共10页
复合光热材料的太阳能界面蒸发研究,正在成为研究的热点,设计出一种低成本、柔性、太阳能利用率高的产品成为研究的关键。本文利用废聚酯(PET)制备了一种具有高比表面积、强光吸收率、良好亲水性和增强水运输性的碳基材料。使用该材料... 复合光热材料的太阳能界面蒸发研究,正在成为研究的热点,设计出一种低成本、柔性、太阳能利用率高的产品成为研究的关键。本文利用废聚酯(PET)制备了一种具有高比表面积、强光吸收率、良好亲水性和增强水运输性的碳基材料。使用该材料制成的蒸发膜不仅具有2.63 kg·m^(−2)·h^(−1)的高蒸发速率,而且具有持久和稳定工作的能力。更重要的是,该材料不仅在质量分数3.5%的NaCl溶液中蒸发速率变化不大,而且在重金属离子存在的情况下,蒸发速率也能保持在2.00 kg·m^(−2)·h^(−1)以上。另外,室外蒸发实验表明,其一天(10 h)的淡水产量达4.78 kg·m^(−2),蒸发前后水中亚甲基蓝的浓度下降了99.2%,这为以后污染水淡化提供了可能。这项工作为废塑料的资源化利用和清洁能源的使用提供了新方向,为海水淡化开辟了新思路。 展开更多
关键词 废塑料 太阳能界面蒸发 金属有机框架 光热材料 PET 海水淡化
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高压泵在海水淡化产业中的应用与研究展望
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作者 张德胜 宁延强 +1 位作者 支银鹤 李岩 《水处理技术》 北大核心 2025年第10期94-101,117,共9页
高压泵作为反渗透海水淡化系统的核心动力设备,其性能直接关系到系统能耗、运行效率等性能指标。本文围绕海水淡化高压泵展开综述,首先阐述了海水淡化高压泵的研究背景与意义及其在反渗透淡化中的核心作用。在此基础上,介绍了柱塞泵、... 高压泵作为反渗透海水淡化系统的核心动力设备,其性能直接关系到系统能耗、运行效率等性能指标。本文围绕海水淡化高压泵展开综述,首先阐述了海水淡化高压泵的研究背景与意义及其在反渗透淡化中的核心作用。在此基础上,介绍了柱塞泵、多级离心泵等主要类型高压泵的结构特点与工作原理,梳理了多级离心式海水淡化高压泵在结构优化、轴向力平衡、转子动力学、耐腐材料、变频控制及能量回收等领域的研究突破。同时,分析了当前高压泵在能效提升、材料耐久性、智能化等方面的瓶颈,最后从新材料应用、智能化技术及系统协同创新等角度展望了未来发展方向,为海水淡化高压泵的技术升级与产业应用提供参考。 展开更多
关键词 海水淡化 高压泵 研究进展 关键技术及应用
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膜蒸馏强化太阳能蒸馏池运行特性试验测试研究
9
作者 左潞 肖陈凯 +2 位作者 颜子阳 郭子楠 黄龙 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期727-732,共6页
为提升盘式太阳能蒸馏池的产水量,在蒸馏池内竖向设置气隙膜组件,提出一种膜蒸馏强化型的新型太阳能蒸馏池,并通过试验证实其技术可行性。测试表明,蒸馏池内竖向增设膜组件提高蒸馏池产水是可行的;膜蒸馏的单位面积小时产水量最少是盘式... 为提升盘式太阳能蒸馏池的产水量,在蒸馏池内竖向设置气隙膜组件,提出一种膜蒸馏强化型的新型太阳能蒸馏池,并通过试验证实其技术可行性。测试表明,蒸馏池内竖向增设膜组件提高蒸馏池产水是可行的;膜蒸馏的单位面积小时产水量最少是盘式的3.7倍,增设膜组件可提升蒸馏池产水微弱时期的产水量,实现昼夜连续性产水;新型膜蒸馏耦合太阳能蒸馏池运行1 d的日总产水量为1528 g,实际效率为21.5%,分别较同时测试得到的传统太阳能蒸馏池的提高11.6%和11.4%。 展开更多
关键词 太阳能 海水淡化 蒸馏 气隙式膜组件 疏水膜
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基于WGAN-GP和Super Learner算法的小样本碳纳米管海水淡化性能预测
10
作者 吴斌 陈鹏杰 魏明杰 《环境工程学报》 北大核心 2025年第9期2341-2350,共10页
针对小样本场景下碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)海水淡化性能预测中存在的数据少、预测精度低等问题,本研究提出了一种梯度惩罚Wasserstein生成对抗网络(wasserstein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP... 针对小样本场景下碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)海水淡化性能预测中存在的数据少、预测精度低等问题,本研究提出了一种梯度惩罚Wasserstein生成对抗网络(wasserstein generative adversarial network with gradient penalty,WGAN-GP)与超级学习器(super learner,SL)融合的预测算法框架。通过引入WGAN-GP数据增强机制,生成与原始数据分布高度一致的合成数据集,有效扩充了训练样本量。在此基础上,采用集成多种基学习器的SL算法进行海水淡化性能预测。结果表明,所提出SL算法成功实现了对CNTs水渗透率和离子截留率的高精度预测。在生成数据上,SL算法的R^(2)值在所有目标变量上均达到93%以上,其中对变量k_H_(2)O预测精度R^(2)高达95%,且均方误差MSE仅为0.04,显著优于其他传统算法。此外,孔径(σ)和亲水性系数(ε)对水渗透率和离子截留率具有显著影响。以上研究结果可为小样本场景下CNTs的设计与优化提供新思路。 展开更多
关键词 碳纳米管 海水淡化 对抗生成模型 超级学习器 小样本学习
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高盐度下三维光热材料太阳能蒸发性能研究
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作者 王伟 康思远 +5 位作者 桓茜 李宇恒 王婧楠 胡格格 靳浩斌 白帅丽 《化工新型材料》 北大核心 2025年第11期120-125,共6页
太阳能驱动界面蒸发在海水淡化和水处理领域展现出非常大的应用潜力,然而有限的蒸发速率对这一技术的应用推广形成了巨大阻碍,研究表明三维光热材料是提升太阳能蒸发性能的有效措施。因此,通过碳化天然玉米芯获得了一种具有较大侧表面... 太阳能驱动界面蒸发在海水淡化和水处理领域展现出非常大的应用潜力,然而有限的蒸发速率对这一技术的应用推广形成了巨大阻碍,研究表明三维光热材料是提升太阳能蒸发性能的有效措施。因此,通过碳化天然玉米芯获得了一种具有较大侧表面的三维光热材料,研究了该材料的微观结构、光热转换以及蒸发效果。结果表明:该蒸发器在太阳光照下的蒸发速率显著达到2.83kg/(m^(2)·h),蒸发效率为123.52%,展示了非常高的光-热-汽转换能力,并且三维结构材料在6h 10%高盐浓度下仍具备一定的水蒸发能力[2.01kg/(m^(2)·h)],然而在20%的高盐度下材料顶表面出现了明显盐结晶,蒸发速率被抑制到1.29kg/(m^(2)·h)。进一步研究了外加流场对蒸发性能的影响,在1m/s风速下,蒸发器能够以6.75kg/(m^(2)·h)蒸发速率和134.46%蒸发效率稳定运行,在10%高盐度下仍然具有5.93kg/(m^(2)·h)的蒸发速率,表明可以利用外加流场的方式有效提升太阳能蒸发效率。 展开更多
关键词 太阳能蒸发 风速对流 三维碳材料 脱盐
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预热-蒸发一体式降膜蒸发器三维参数分布
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作者 龚路远 鲍敬元 +3 位作者 郭亚丽 金熙 周健 沈胜强 《热科学与技术》 北大核心 2025年第5期461-469,共9页
针对欠饱和海水在降膜蒸发器内预热、蒸发的过程,建立了分布参数模型,重点考察了预热区管内外传热由气-液两相传热转变为液-液单相传热过程对蒸发器管束传热参数空间分布的影响。结果表明:预热区域的平均管外传热系数约为蒸发区域的80.0... 针对欠饱和海水在降膜蒸发器内预热、蒸发的过程,建立了分布参数模型,重点考察了预热区管内外传热由气-液两相传热转变为液-液单相传热过程对蒸发器管束传热参数空间分布的影响。结果表明:预热区域的平均管外传热系数约为蒸发区域的80.00%;受管内蒸汽未达到出口前完全凝结的影响,蒸发器出口处的海水沸点升高为入口处的38.83%,二次蒸汽流速平均值沿管长方向最大减小了14.80%,管外传热温差沿管长方向减小了6.00%;管间二次蒸汽压力增大使管外传热温差沿管列方向减小了12.20%;沿着管长方向,管内蒸汽逐渐凝结,该过程导致管外传热系数、海水盐度及BPE、二次蒸汽流速、海水饱和温度以及管外传热温差沿管排方向的梯度在管长节点数较大处具有较小的值。 展开更多
关键词 水平管降膜蒸发器 分布参数方法 海水淡化 传热系数
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聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜的制备条件优化及耐氯性能研究
13
作者 刘恩华 刘杉 魏飞 《现代化工》 北大核心 2025年第2期176-181,187,共7页
为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐... 为了获得具有优异脱盐性和高耐氯性的管式纳滤复合膜,以PET无纺布和HOP(PP+PE)无纺布为支撑层的聚醚砜超滤膜为基膜,通过界面聚合技术制备聚醚砜/聚磺酰胺管式纳滤复合膜(PES/PSA);研究了水相和有机相各组分浓度对于PES/PSA复合膜脱盐性能的影响以及在不同次氯酸钠(NaClO)浓度和时间下PES/PSA复合膜的耐氯性能。通过FT-IR、SEM对PES/PSA复合膜的物理、化学结构进行了表征,结果表明,当水相中哌嗪(PIP)质量分数为0.8%、4-二甲氨基吡啶(DMAP)质量分数为0.015%、十二烷基硫酸钠(SDS)质量分数为0.01%及有机相中均苯三磺酰氯(TSC)质量分数为0.05%、丙酮质量分数为3%时,制备的PES/PSA复合膜具有长期稳定的高脱盐性能;PES/PSA复合膜在pH=5.0、1000 mg/L活性氯处理24 h以及pH=5.0、不同质量浓度活性氯处理2 h的条件下,脱盐性能依然保持稳定,具有优异的耐氯性。 展开更多
关键词 聚醚砜 聚磺酰胺 管式纳滤 耐氯性 脱盐
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面向除氟/脱盐水处理的电容式膜蒸馏装置研制
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作者 刘畅 沈嘉云 +3 位作者 倪正浩 刘婧鸿 杨文澜 熊慧欣 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第10期35-44,95,共11页
本研究以碳纳米管作为导电涂层,采用逐层喷涂法制备导电蒸馏膜,并将活性炭纤维毡制备成离子吸附电极引入传统膜蒸馏系统,构建新型的电容式膜蒸馏装置,用于高效的除氟/脱盐处理。与传统膜法相比,电容式膜蒸馏表现出优异的脱盐/除氟性能,... 本研究以碳纳米管作为导电涂层,采用逐层喷涂法制备导电蒸馏膜,并将活性炭纤维毡制备成离子吸附电极引入传统膜蒸馏系统,构建新型的电容式膜蒸馏装置,用于高效的除氟/脱盐处理。与传统膜法相比,电容式膜蒸馏表现出优异的脱盐/除氟性能,对盐物质、氟化物及蛋白质类有机物的去除率高达99%~100%、99.9%~100%和98.5%~100%,证实了其应用于高氟苦咸水生产饮用水领域的可行性。研究表明,进料液中蛋白质类有机物基于分子表面带负电荷基团与Ca^(2+)结合并以络合物形式包裹Ca^(2+),阻断晶核形成,从而协同强化装置中阴阳离子的分离效率及盐垢污染控制效果。当蛋白质类有机物浓度为10~20 mg/L时,膜污染控制效果最佳,钙盐沉积量从23.45CPS/eV降至5.20~6.26CPS/eV。该研究为高氟苦咸水处理提供一种高效稳定、绿色环保且规模化的可行方案。 展开更多
关键词 膜蒸馏 电容去离子 脱盐机制 除氟性能 天然有机物 膜污染控制
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太阳能界面蒸发零液体排放脱盐技术研究进展
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作者 许兵 王一茗 +4 位作者 周晶 张旭 朱学武 陈飞勇 朱兆亮 《工业水处理》 北大核心 2025年第10期29-36,共8页
太阳能界面蒸发(SIE)技术作为一种可持续的海水淡化技术,能够高效生产淡水,且不依赖电力和复杂的基础设施。随着技术的不断发展,蒸发器设计不断创新,在维持高效蒸发速率的同时显著提升了耐盐性能,甚至可以实现盐分和淡水的完全分离,极... 太阳能界面蒸发(SIE)技术作为一种可持续的海水淡化技术,能够高效生产淡水,且不依赖电力和复杂的基础设施。随着技术的不断发展,蒸发器设计不断创新,在维持高效蒸发速率的同时显著提升了耐盐性能,甚至可以实现盐分和淡水的完全分离,极大提升了海水资源的回收利用效率。基于此,探讨了SIE技术在高盐废水处理过程中实现零液体排放的关键策略,主要包括及时分离盐晶体和功能区分离设计两个方面。在此基础上,进一步介绍了各类耐盐型蒸发器的设计理念和盐水分离机理。最后,讨论了SIE技术面临的挑战和未来的发展机遇,以期为实现海水淡化零液体排放提供参考。 展开更多
关键词 太阳能界面蒸发 零液体排放 海水淡化 耐盐 零碳足迹
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岩石强化太阳能蒸馏池运行特性预测研究
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作者 左潞 肖陈凯 +2 位作者 颜子阳 郭子楠 黄龙 《可再生能源》 北大核心 2025年第7期878-886,共9页
为了模拟、预测岩石强化太阳能蒸馏池的运行特性,文章试验测试了其运行参数和产水数据。基于球体体心立方堆积铺层岩石技术,构建了岩石强化太阳能蒸馏池性能预测模型,研究了岩石参数对蒸馏效应的影响。结果表明,岩石强化措施的产水增量... 为了模拟、预测岩石强化太阳能蒸馏池的运行特性,文章试验测试了其运行参数和产水数据。基于球体体心立方堆积铺层岩石技术,构建了岩石强化太阳能蒸馏池性能预测模型,研究了岩石参数对蒸馏效应的影响。结果表明,岩石强化措施的产水增量集中在产水上升期,运行1 d的产水量为1 588.8 g/m2,较同时测试得到的传统太阳能蒸馏池提高了6.4%。构建的模型可有效预测特定环境下岩石强化太阳能蒸馏池的产水量。岩石层厚度的增加和岩石粒径、材料热容量的减小,都会使日产水量增加,但岩石粒径和材料的影响微弱;厚度的增加尽管对产水量的提升明显,但会加剧产水波动。文章为岩石强化太阳能蒸馏池应用研究提供一定参考。 展开更多
关键词 太阳能 蒸馏 海水淡化 岩石强化 球体体心立方堆积 参数优化
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双重活化多孔碳氮材料实现流动电极电容去离子高效矿井水脱盐
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作者 贺琼琼 彭海森 +5 位作者 孟振 苗真勇 万克记 许恩乐 高明强 黄少萌 《煤炭学报》 北大核心 2025年第3期1732-1746,共15页
严格的环保法规驱动下,煤矿在高盐矿井水回收处理上面临的挑战不断升级,因此迫切需要研发高效的深度脱盐技术,以突破行业困境并实现非常规水资源的利用。虽然流动电极电容去离子(FCDI)技术在脱盐领域内崭露头角,但仍存在电极材料性能造... 严格的环保法规驱动下,煤矿在高盐矿井水回收处理上面临的挑战不断升级,因此迫切需要研发高效的深度脱盐技术,以突破行业困境并实现非常规水资源的利用。虽然流动电极电容去离子(FCDI)技术在脱盐领域内崭露头角,但仍存在电极材料性能造成的脱盐能力壁垒。研究提出了一种双重活化多孔碳氮电极材料制备的新方法,以蔗糖为碳源,三聚氰胺为氮源,整合了双模板法、水蒸气活化、酸浸氧化及氮掺杂的优点,改善了材料的润湿性和导电性,同时使得电极材料具备独特整齐排列的柱状结构、更大的比表面积(1039.76 m^(2)/g)、更丰富的孔结构(0.32 cm^(3)/g)、更多的氮氧电负性点位和更好的润湿性能,以此实现高效,低能耗的矿井水脱盐。该材料(H_(2)O(g)-HNO_(3)/CN)应用于FCDI装置中且经过电压、活性材料含量、处理液初始浓度及pH的工艺优化后对1 g/L的NaCl溶液脱盐5 h,除盐率高达100%,平均脱盐速率、脱盐量、电荷效率及标准脱盐量能耗分别为0.00952mg/(min·cm^(2)),37.08mg/g,24.02%和481.98J/mol,即使经过7次循环吸脱附试验,除盐率仍能达到95.71%。为了探究H_(2)O(g)-HNO_(3)/CN的吸附除盐机理,进行了电化学性能、吸附动力学及等温线的分析。结果表明其比电容高达99.38 F/g,内电阻极小;对Na^(+)离子的吸附更符合伪二阶动力学模型和Langmuir等温线模型,对Na^(+)离子的饱和吸附量为4.30mg/g,饱和吸附时间为120min。 展开更多
关键词 双重活化 多孔碳氮材料 流动电极电容去离子 高盐矿井水 脱盐
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纤维材料在海洋产业中的应用进展 被引量:1
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作者 罗益锋 《纺织导报》 2025年第3期32-38,共7页
高性能纤维及其复合材料、功能性纤维材料对于海洋资源开发、海洋环境治理等工作至关重要。文章主要介绍了纤维材料在海洋产业中的应用开发情况,包括海水淡化用分离膜材料、海水吸附材料、海洋能发电装置(平台)用纤维材料、核废水处理... 高性能纤维及其复合材料、功能性纤维材料对于海洋资源开发、海洋环境治理等工作至关重要。文章主要介绍了纤维材料在海洋产业中的应用开发情况,包括海水淡化用分离膜材料、海水吸附材料、海洋能发电装置(平台)用纤维材料、核废水处理材料、海洋养殖用纤维材料、海洋工程高性能结构材料等。由于篇幅所限,未涉及水面舰船、海洋浮岛、无人艇、军用无人潜水器、水雷、船舶系留绳等领域用纤维材料。 展开更多
关键词 海水淡化 海洋工程 海上风电 海洋养殖 高性能纤维 碳纤维复合材料 反渗透膜 吸附材料
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三维光热吸收材料的制备及界面蒸发性能 被引量:1
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作者 桓茜 王伟 +5 位作者 靳浩斌 田子谕 王婧楠 胡格格 康思远 白帅丽 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期78-84,共7页
环境污染和气候变化导致淡水紧缺,迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术,是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能太阳能蒸发技术的关键在于蒸发材料应具有快速光热转换、水运输和... 环境污染和气候变化导致淡水紧缺,迫切需要绿色环保的淡水制备策略。太阳能驱动水蒸发作为低碳、环保、高效的海水淡化技术,是一种解决淡水资源短缺问题的新策略。高性能太阳能蒸发技术的关键在于蒸发材料应具有快速光热转换、水运输和蒸汽扩散性能。对此,受自然生物质多孔结构启发,通过冷冻干燥和炭化工艺制备了具有高光热转换和水供给能力的生物质衍生炭化玉米秆蒸发器,研究了其蒸发性能,结果表明:润湿条件下多孔炭化玉米秆蒸发器对太阳光的吸收率可达91.6%,在1 kW/m^(2)太阳光照强度下水蒸发速率和光热转换效率分别可达1.31 kg/(m^(2)·h)和89%。此外,研究了不同高度的三维结构对蒸发性能的增强影响,基于三维结构设计,炭化玉米秆蒸发器的蒸发速率和效率分别可提升至3.41 kg/(m^(2)·h)和90%,具备出色的蒸发/淡化海水能力。 展开更多
关键词 太阳能蒸发 海水淡化 三维结构 生物质蒸发器
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高矿化度矿井水脱盐技术研究进展 被引量:3
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作者 杨晨毅 周锡琨 +2 位作者 罗豪鹏 江芳 陈欢 《工业水处理》 北大核心 2025年第2期18-26,共9页
煤矿开采必然伴随大量矿井水的生成,其中高矿化度矿井水占比逐年上升。研究高矿化度矿井水的处理与利用,有助于缓解煤矿缺水的现状,提高绿色矿山建设和清洁生产水平。对矿井水零排放处理流程中的深度脱盐工艺进行阐述,对处理系统存在的... 煤矿开采必然伴随大量矿井水的生成,其中高矿化度矿井水占比逐年上升。研究高矿化度矿井水的处理与利用,有助于缓解煤矿缺水的现状,提高绿色矿山建设和清洁生产水平。对矿井水零排放处理流程中的深度脱盐工艺进行阐述,对处理系统存在的工艺流程长、能耗大、成本高等问题进行总结,并对比分析脱盐领域的前瞻性处理技术。在膜浓缩工艺方面,介绍了基于传统反渗透的改进技术、正渗透技术和膜蒸馏技术。针对分盐结晶工艺的前瞻性技术,对比了共晶冷冻技术、超临界脱盐技术、加湿-除湿技术以及光热脱盐技术。通过对高矿化度矿井水现有处理技术和前瞻性技术的比较,为高矿化度矿井水处理技术的发展提供指导,继而推动高矿化度矿井水的大规模、低成本和高效处理,以应对煤矿开采过程中高矿化度矿井水带来的挑战,促进煤炭行业的可持续发展。 展开更多
关键词 高矿化度矿井水 零排放工艺 膜浓缩技术 蒸发结晶 光热脱盐
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