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研究人员使用氯化镁保证脱盐过程的稳定性

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研究人员使用氯化镁保证脱盐过程的稳定性

发布日期:2022-04-27 作者: 点击:

韩国的一个研究小组发现了一种抑制膜结垢的方法,该膜用于海水淡化过程中,可以从海水中去除盐分和溶解的物质,从而获得饮用水,生活用水和工业用水。

韩国科学技术研究院(KIST)宣布,由韩国科学技术研究院水循环研究中心的Seongpil Jeong博士和Seockheon Lee博士领导的研究小组开发了一种膜蒸馏预处理工艺,该工艺通过添加镁来抑制海水淡化膜的结垢和润湿。

所述膜蒸馏方法是用于生产新鲜脱盐技术水,其中海水被加热以产生蒸汽,然后将其冷凝成淡水之前穿过疏水膜。在膜蒸馏过程中经常会发生结垢和润湿现象。如果发生结垢,会导致淡水的生产花费更长的时间或缩短蒸馏过程中使用的膜的寿命,从而增加与淡水生产相关的成本。

KIST研究小组监测了膜蒸馏过程,发现在膜表面形成碳酸钙(CaCO3)和硫酸钙(CaSO4)晶体是造成结垢的主要原因。他们还发现,CaCO3晶体的形成发生在膜蒸馏过程的开始,引起部分膜润湿,而CaSO4晶体的形成则引起膜完全润湿,从而停止了膜的运行。

防垢剂通常用于防止在脱盐过程中由钙基晶体的生长引起的结垢。工业上已经有一些关于化学软化技术的报道,该技术可以用作膜蒸馏的预处理方法。然而,也有报道有机防垢剂可降低进料溶液的表面张力并引起润湿。然而,化学软化剂的应用需要额外的大规模沉降和过滤过程,才能去除在软化过程中形成的晶体。

由Seongpil Jeong博士领导的KIST研究团队是第一个开发添加镁的预处理工艺的研究团队。研究小组发现,镁可以抑制CaCO3和CaSO4的形成,并可以有效防止膜结垢,因为镁容易与海水中的碳酸盐和硫酸根离子结合。研究小组还发现,添加氯化镁(MgCl2)可以提高疏水膜的稳定性,从而提高抗湿性。

《Water Research》论文的第一作者Hye-won Kim说:“提高疏水膜的稳定性有望帮助提高脱盐效率并延长膜的使用寿命。基于矿物的环保预处理不仅适用于膜蒸馏工艺,而且适用于各种其他脱盐工艺。”

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