针对宁夏地区地下苦咸水资源量大、水化学类型复杂、矿化度范围广，采用单一的淡化技术难以满足要求，通过对宁夏地区地下苦咸水不同范围矿化度所对应的水化学类型进行分析，并对常用的反渗透法（RO）、纳滤法（NF）和膜蒸馏法（MD）等苦咸水淡化方法进行技术经济计较，探讨出矿化度、水化学类型与淡化方法之间的对应关系，最终确定不同矿化度、不同水化学类型所对应的淡化方法。研究结果表明：宁夏地区小于1g/L的地下水以Ca2+、Mg2+、SO42为主，可通过纳滤进行处理；1-3g/L的微咸水以Na+和Cl-为主，可利用反渗透技术进行处理；3-6g/L的苦咸水Ca2+、Mg2+、SO42、Na+和Cl-含量较高，可采用纳滤+反渗透的工艺流程；大于6g/L的苦咸水，可采用膜蒸馏法进行处理。
Abstract
Because of the large amount of underground brackish water resources in Ningxia, which water chemistry type is complex and range of mineralization is wide, it is difficult to meet the requirements by a single desalination technology. In order to solve the problem, the type of water chemistry corresponding to different degrees of mineralization of underground brackish water in Ningxia was analyzed and the technical and economical of brackish water desalination methods such as common reverse osmosis (RO), nanofiltration (NF) and membrane distillation (MD) was compared. Finally, the corresponding relationship between salinity, water chemistry type and desalination method is discussed, and the desalination method corresponding to different salinity and different water chemistry types is finally determined. The results show that: groundwater less than 1g/L in Ningxia is dominated by Ca2+, Mg2+ and SO42, which can be treated by nanofiltration; 1-3g/L brackish water is mainly Na+ and Cl-, and reverse osmosis technology can be utilized; 3-6g / L of brackish water Ca2+, Mg2+, SO42, Na+ and Cl- content is higher, can adopt nanofiltration + reverse osmosis process; more than 6g / L of brackish water, membrane distillation can be used.
关键词
宁夏地区 /
苦咸水 /
淡化技术
{{custom_keyword}} /
Key words
Ningxia area /
brackish water /
desalination
{{custom_keyword}} /
基金
国家自然科学基金项目( 51469027) ; 公益性行业( 农业)科研专项经费项目( 201203003-4) ; 宁夏高等学校一流学科建设项目( NXYLXK2017A03) 联合资助
{{custom_fund}}
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.title}}
{{custom_sec.content}}
参考文献
[1]宁夏水文局.[J].宁夏水资源公报, 2015, :-
[2]李文明，吕建国.苦咸水淡化技术现状及展望[J].甘肃科技, 2012, 28(17):76-80
[3]李世丰.西北地区苦咸水水质及反渗透脱盐水的化学特征[J][J].膜科学与技术, 1986, 6(3):63-68
[4]尹秉喜.银川平原地下水补给及水质分布综合研究[D]. 中国地质大学（北京），2006.
[5]周承刚，白喜庆.宁夏南部地区苦咸水化地下水的成因[J].煤田地质与勘探, 1999, 27(4):36-38
[6]李向全，余秋生，侯新伟，等.宁南清水河盆地地下水循环特征与苦咸水成因[J].水文地质工程地质, 2006, 33(1):46-51
[7]王凌芬.宁南固原岩盐矿区域地下水化学环境研究[D]. 中国地质大学（北京），2012.
[8]张维润.海水与苦咸水资源利用的技术方向[N]. 中国建设报，2002-10-18.
[9]李文明，吕建国.苦咸水淡化技术现状及展望[J].甘肃科技, 2012, 28(17):76-80
[10]河海大学《水利大辞典》编辑修订委员会.水利大辞典（M）[J].上海辞书出版社, 2015, :-
[11]陈利，沈江南，林龙，等.纳滤分离机理及应用于高含盐溶液脱盐的进展[J].过滤与分离, 2009, 19(4):9-12
[12] 陈翠仙，郭红霞，秦培勇等.膜分离[M]. 化学工业出版社. 2017.
[13]韩永萍，林强，李亚秋.纳滤膜传质过程的研究[J].化学世界, 2011, 52(12):760-764
[14]Lawson K W, Lloyd D R.Membrane distillationI. Module design and performance evaluation using vacuum membrane distillation[J].Journal of Membrane Science, 1996, 120(1):111-121
[15] Cai J, Guo F.Study of mass transfer coefficient in membrane desalination[J][J].Desalination, 2017, (407):46-51
[16]刘莉，王庚平，赵虎群.太阳能纳滤苦咸水淡化技术在西北地区饮用水处理中的应用[J].甘肃科技, 2011, 27(18):61-63
[17]王文正，张鹏，王庚平.纳滤膜技术在甘肃农村安全饮水工程中的应用[J][J].给水排水, 2011, (S1):28-30
[18]高学理.纳滤膜和离子交换膜在苦咸水处理中的应用研究[C]. 全国苦咸水淡化技术研讨会. 2013.
[19]闫博， 吉春红， 闫永林，等.纳滤技术在苦咸水淡化中的应用[C]. 全国苦咸水淡化技术研讨会. 2013.
[20]孟祥超， 朱乐辉， 蒋旭华.苦咸水脱盐的纳滤技术的研究[J].环境污染与防治, 2014, 36(5):78-82
[21]何立新，杨静，何绪文.反渗透法淡化煤矿苦咸水实验和应用研究[J]. [J].煤炭工程, 2006, (5):61-63
[22]王淑娜，侯素霞，陈建军，等.反渗透淡化高氟苦咸水试验研究[J].河北建筑工程学院学报, 2007, 25(1):49-51
[23]姚永毅， 朱谱新， 叶海，等.采用膜法淡化苦咸水流程和设备的集成化[J].四川大学学报工程科学版, 2004, 36(2):54-57
[24]杨明宇.快滤—超滤—反渗透技术在工业给水苦咸水淡化中的应用[J].给水排水, 2013, 39(2):93-97
[25]周栋， 傅寅翼， 薛立新，等.采用高效纳滤-低压反渗透集成膜工艺的海水淡化研究[J].膜科学与技术, 2016, 36(3):62-69
[26] 张建芳.减压膜蒸馏淡化高盐废水的研究[D]. 新疆大学， 2005.
[27]唐娜， 陈明玉， 袁建军.海水淡化浓盐水真空膜蒸馏研究[J].膜科学与技术, 2007, 27(6):93-96
[28]陈利， 沈江南， 阮慧敏.真空膜蒸馏浓缩反渗透浓盐水的工艺研究[J].过滤与分离, 2009, 19(3):4-6
[29] 李运玮.膜蒸馏技术在农村高氟苦咸水淡化中的应用[C]// 农村生活污水及畜禽养殖业水污染防治技术高级研修班论文集. 2013.
[30] 张觅.纳滤和膜蒸馏处理海水淡化浓盐水的研究[D]. 华东理工大学， 2014.
[31] 王平.多效膜蒸馏用于浓缩多种无机盐水溶液和反渗透浓水[D]. 天津大学， 2014.
[32]刘加云， 朱海霖， 郭玉海，等.基于中空纤维膜的膜蒸馏技术处理浓海水[J].浙江理工大学学报, 2014, 31(4):383-388
[33]胥璐，姜雯丽，王剑，等.国产纳滤膜淡化高氟苦咸水基础研究[J].膜科学与技术, 2015, 35(1):108-114
[34]陈晓英，赵后昌，王龙滨，等.双级纳滤在地表高度苦咸水淡化工程中的应用[C]. 全国苦咸水淡化技术研讨会论文集. 2013：63-67.
[35]倪国强， 解田， 胡宏，等.反渗透技术在水处理中的应用进展[J].化工技术与开发, 2012, 41(10):23-27
[36]张凯，刘波，曹大正，周潮洪，张贤瑞，张伟.农村苦咸水淡化设备的经济与管理分析[J][J].中国农村水利水电, 2009, (03):80-82
[37]杨景天， 赵虎群， 贺全红.反渗透技术在农村苦咸水淡化工程中的应用[J].甘肃科技, 2016, 32(4):25-29
[38]潘春佑，李露，刘筱昱，等.苦咸水淡化工程系统设计[J][J].净水技术, 2016, (A01):134-136
[39]姚志春.膜法水处理技术在农村饮水安全中的应用研究[J][J].水利建设与管理, 2014, (05):61-65
PDF(158 KB)
鄂公网安备 42010602001274号 鄂ICP备14015464号-1