電力測試儀器資訊:電力測試儀器資訊:[摘要] 針對水資源短缺和嚴重的水污染現狀,尋找能有效保障水平安的策略是亟待解決的社會成長題目 之一沼氣發機電組·膜分離手藝的高效、操作簡單等優點使其在水平安... 針對水資源短缺和嚴重的水污染現狀,尋找能有效保障水平安的策略是亟待解決的社會成長題目 之一沼氣發機電組·膜分離手藝的高效、操作簡單等優點使其在水平安保障方面備受關注沼氣發機電組·本文介紹了我國水平安題目的內涵和現狀,對膜分離手藝在新水源開發、廢水減排和飲用水平安保障三個領域的利用和研究進展進 行了綜述,分析了膜分離手藝在保障水平安領域的感化,提出了解決水平安題目的策略和方法沼氣發機電組·
1 媒介
水作為重要的自然資源和社會資源,在全部人 類活動中起著舉足輕重的感化沼氣發機電組·近年來,一方面, 隨著我國社會經濟的敏捷成長、城鎮化進程的加 快,用水需求量持續增加與水資源短缺之間的矛盾 日趨凸起另一方面,由于氣候變化、社會活動加劇 和環境污染等啟事,使得我國分歧地區在同一時期需要面臨水多、水少和水臟等題目沼氣發機電組·總而言之,我 國水資源總體形勢不容樂觀,水平安題目對社會經濟成長的束縛感化在不斷加強沼氣發機電組·
膜分離手藝因其措置效率高、適用范圍廣、易 與其他過程集成等特征,在水措置領域獲得廣泛利用沼氣發機電組·材料和工程等相關科學的不斷進步,進一步推 動了膜分離手藝的快速成長,利用領域也從常規的水措置擴大到特種或非常規污染水措置,在保障水平安方面闡揚了重要感化沼氣發機電組·為此,本文從水平安的內涵出發,對膜手藝從分歧角度保障水平安的進展 進行綜述,對將來的成長趨勢進行瞻看沼氣發機電組·
2 水平安的內涵與我國水平安題目現狀
水平安題目的成因既有自然身分也有人為啟事沼氣發機電組·從表象來看,“水平安”是指“所有與水相關的 要素未對人類社會的不變與成長構成威脅,或者說 存在著某種威脅,但屬于可控范圍以內”沼氣發機電組·
是以,水平安題目既涉及社會和國家平安,又與自然資源領域緊密密切相關,其內涵包含多個方面: a. 水量充裕和結構均衡的水資源平安b. 能提供品 質平安的飲用水源、具有容量內納污能力和辦事功 能的水環境平安c. 能連結生物多樣性和實現自我凈化與修復的水生態平安d. 涉及水領域的各種水 工程平安e. 包含結構供水和城鄉供水的供水平安沼氣發機電組·
目前,我國水平安題目主要體現在以下幾個方 面:a. 水資源短缺,人均水資源量為 2200 m3,僅為 世界水平的 28 %,近 2/3 的城市分歧程度存在缺水題目,且水資源時空分布不均,與生產力結構不相 匹配,成長需求與水資源條件之間的矛盾突 出 b. 水環境污染,相當量的排污水措置不完全,使 江河湖海和地下水受到分歧程度的污染c. 水生態 破壞,據中國科學院南京地理與湖泊研究所統計, 近 30 年來因圍墾等人為身分而消失的湖泊有近百 個,濕地生態環境在一些地區持續惡化d. 水災害 題目凸起,我國南方洪澇、北方干旱及水土流失等 題目凸起e. 突發事件多,近年來,我國極端氣候、突發性水源污染事故、自然災害頻發,威脅城市供水 平安,影響了正常的生產與生活秩序,造成了較嚴 重的社會影響f. 傳統凈水工藝應對新污染有局限 性,我國90%以上的水廠修建于《生活飲用水衛生 標準》(GB 5749%26mdash2006實施之前,所采取的傳統水 措置工藝對不斷出現的新有機污染物往除能力有限沼氣發機電組·面臨復雜和嚴重的水平安題目,膜分離手藝 可以從泉源和終端兩個環節來應對和緩解水平安 危機的進一步惡化,并獲得了很多沖破性的進展沼氣發機電組·
3 膜分離手藝應對水平安危機的進展
3.1 膜法水措置手藝在開發水資源方面的進展
3.1.1 海水淡化
地球上 97 %以上的水資源是以海水的形式存 在,是以,高效的海水淡化手藝可以有效緩解淡水 資源不足導致的水平安題目沼氣發機電組·以反滲透為主的膜法海水淡化手藝投資適中、效率高、工藝成熟沼氣發機電組·據 統計,全球現有 150 多個國家和地區建有海水淡化工廠,已建成和在建海水淡化工廠跨越 15 000 個, 淡水產能達到 7%26times107 m3/d,解決了 2 億多人的生活用 水題目,滿足了必然量的產業生產用水需求沼氣發機電組·全 球規模最年夜、手藝最早進的以色列 Sorek 反滲透海 水淡化廠于 2013 年 10 月投進周全運營,產水規模達 6.24%26times105 m3/d,其中約 5.4%26times105 m3 的水直接進進供水系統,為 150 多萬人提供純凈的飲用水,占以色列 市政供水的 20 %沼氣發機電組·預計到2016 年,全球海水淡化 的水產能將達到1.3%26times108m3/d,比2008年增加1倍沼氣發機電組·
反滲透海水淡化的年夜規模產業化利用主要得 益于超薄反滲透膜制備、組件設計和能量回收等 手藝的成熟沼氣發機電組·目前,基于芳香聚酰胺超薄復合膜的 反滲透海水淡化過程的能量回收率跨越了 50 %,能耗降至 1.8 kWh/m3,膜的水滲透系數達到 3.5%26times 10%26minus12 m3/(m2Pas,鹽截留率為99.6%~99.8%[6,7], 膜與膜過程的性能均達到了非常高的水平沼氣發機電組·
隨著人們對淡水需求的日益增加,需要進一步 提高反滲透膜的分離性能和使用壽命以下降反滲透過程的產水能耗和成本沼氣發機電組·在水分子透詳盡胞膜 機理的啟示下,含水分子通道的反滲透膜被以為是將來高通量反滲透膜的重要成長方向之一沼氣發機電組·近年 來,很多研究者分別通過分子模擬和實驗驗證了碳 納米管等多孔納米介質能夠提高反滲透膜通量, 還有部分研究者將含有水通道卵白的囊泡引進反 滲透膜中制備獲得仿生膜,這些具有水通道功能
反滲透膜的開發為今后制備新型的海水淡化膜提 供了很好的參考沼氣發機電組·
3.1.2 雨水利用
近年來,由于氣候變化激發的部分城市強降雨 時有產生,一方面,強降雨給市政供水系統帶來很 年夜風險,影響城市飲用水平安供給另一方面,年夜量雨水又給城市帶來豐富的水源沼氣發機電組·是以,合理利用雨 水不僅可以有效防止城市洪澇災害,還可以開辟出新的水源沼氣發機電組·目前,國內很少有城市建有雨水利用工 程,即便有也僅僅是簡單地通過建筑屋面和道路面收集徑流雨水,貯存在儲水池內,再經過沉淀、混凝 和過濾等方法措置后,作為中水用于城市小區的雜 用水水源沼氣發機電組·
相比于傳統的措置方法,膜手藝可以將雨水處 理達到生活水標準,最年夜限度地闡揚雨水的感化沼氣發機電組· 早在 21 世紀初,悉尼在奧運會舉辦期間就將膜手藝 利用于場區的雨水收集措置系統,采取聚丙烯中空纖維微濾(MF膜作為預措置,往除水中的懸浮物和 病原體,根據回用水質含鹽量的要求,再采取反滲 透除鹽,產水加氯消毒后用于沖洗廁所,而反滲透 濃水則用于綠地灌溉沼氣發機電組·新加坡是一個嚴重缺水的國家,但雨水較為豐富,降雨以暴雨為主,具有俄然 性、局域性、強度年夜、持續時間短的特征,為此新加 坡公用事業管理局對城市雨水的貯存進行了系統規劃,陸續建成了 17 個蓄水池(庫和 1 個鄙人暴雨 時用于防洪的雨水收集池系統,總庫容量接近 1%26times108 m3,積蓄的雨水經過以反滲透為核心的工藝 措置后作為生活用水,所供給的水量占城市總供水 量的 30 % 沼氣發機電組·
膜手藝不僅可以將雨水措置為生活用水,還可 以將雨水措置達到飲用水標準,緩解雨洪所激發的 城市飲用水平安題目,本課題組[16]基于超濾(UF和 低壓反滲透(RO過程設計和成立了一套產水量達 25 m3/d 的雙膜集成裝置,可在雨洪期間作為應急供 水使用沼氣發機電組·
3.1.3 非常規污染水源開發
非常規污染水源是指由放射性物質、生化試劑及《生活飲用水衛生標準》規定以外的物質所造成 的污染水源,為了庇護環境和人類健康,非常規污 染水必須經過平安、經濟和有效的措置沼氣
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