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卷式正渗透膜组压力延迟渗透性能实验研究
1
作者
王树杰
王友东
+2 位作者
袁鹏
谭俊哲
司先才
《现代化工》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期129-132,共4页
利用卷式醋酸纤维素正渗透膜组,以Na Cl溶液和自来水分别作驱动液和料液,考察了进口压力、溶液流量、驱动液浓度和跨膜压差等因素对膜组性能的影响,并对以上4个因素进行单因素实验。结果表明,相同流速下料液流道阻力明显大于驱动液流道...
利用卷式醋酸纤维素正渗透膜组,以Na Cl溶液和自来水分别作驱动液和料液,考察了进口压力、溶液流量、驱动液浓度和跨膜压差等因素对膜组性能的影响,并对以上4个因素进行单因素实验。结果表明,相同流速下料液流道阻力明显大于驱动液流道;随着料液和驱动液流量的增加,膜组水通量呈缓慢上升趋势,料液流量改变对水通量的影响更明显一些,但和膜片相比,膜组的单位面积水通量有所下降;通过增加驱动液浓度能够较大幅度提升膜组水通量和功率密度,但浓差极化现象的抑制作用也逐渐增加。随着跨膜压差的升高,水通量呈逐渐下降趋势,当其达到渗透压的一半时,膜组功率密度达到最大。
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关键词
正
渗透
膜组
压力延迟渗透
溶液流量
跨膜压差
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职称材料
压力延迟渗透技术在水处理中的应用
被引量:
3
2
作者
路孝振
陈天宇
+4 位作者
王琳
赵路
郑成龙
张娟
陈飞勇
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期31-37,共7页
在减少废水排放和获取绿色能源的目标下,压力延迟渗透(PRO)技术作为一种能有效获取盐水中盐差能且符合碳中和发展目标的新兴膜法水处理技术正受到广泛关注。在实际应用中,PRO技术具有产水率高、出水水质好等优点,但技术相对不够成熟的...
在减少废水排放和获取绿色能源的目标下,压力延迟渗透(PRO)技术作为一种能有效获取盐水中盐差能且符合碳中和发展目标的新兴膜法水处理技术正受到广泛关注。在实际应用中,PRO技术具有产水率高、出水水质好等优点,但技术相对不够成熟的现状导致其对盐差能的转化利用效率较低。为有效实现水和能源的循环利用,介绍了PRO技术的原理及水通量、功率密度等关键指标,对影响PRO技术性能的因素(膜种类、膜朝向、浓差极化和膜污染等)进行了讨论,针对不同膜污染类型,着重分析了有效的预处理及清洗措施;重点综述了PRO技术在海水淡化发电、非常规水处理等水处理领域的实际应用;提出在满足经济可行性的同时,通过优化PRO组合工艺设计、提高整体工艺效率等措施,推动并实现PRO技术在水处理领域的低碳、高效运行。
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关键词
压力延迟渗透
盐差能
功率密度
海水淡化
发电
水处理
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职称材料
反渗透和压力延迟渗透耦合脱盐系统的能效优化研究
被引量:
2
3
作者
王沈晗
康仑巍
+3 位作者
张冰剑
陈清林
潘明
何畅
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期617-624,共8页
针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计...
针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计变量的无量纲参数组,建立反渗透和压力延迟渗透单元过程的特征方程以简化模型。同时,为了保证比较的公平性,开环结构的总体能耗中额外包含了预处理和后处理能耗。通过求解上述优化模型,系统地比较和分析了无量纲半透膜总面积和水回收率同时变化导致的最优标准化比能耗、膜面积分配和操作压力的变化规律。结果表明,在水回收率处于正常水平(≤0.55)且系统总面积充足(≥0.9)时,闭环结构在节能及减少预处理费用方面比开环结构具有更明显优势。
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关键词
反
渗透
压力延迟渗透
脱盐
优化
模型
标准化比能耗
无量纲参数
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职称材料
隔网对压力延迟渗透过程性能的影响
4
作者
孙硕程
刘益伦
陈曦
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期2132-2139,共8页
建立了一个将局部跨膜渗透过程和全尺寸通道内流动过程相结合的多尺度理论模型,通过计算各物理参数沿膜组件的分布来确定全尺寸应用下压力延迟渗透过程的工作性能。通过数值计算,重点研究了隔网的孔隙率、厚度以及层数对全尺寸应用下压...
建立了一个将局部跨膜渗透过程和全尺寸通道内流动过程相结合的多尺度理论模型,通过计算各物理参数沿膜组件的分布来确定全尺寸应用下压力延迟渗透过程的工作性能。通过数值计算,重点研究了隔网的孔隙率、厚度以及层数对全尺寸应用下压力延迟渗透过程性能的影响,发现提高原料液和提取液隔网的孔隙率可以提高压力延迟渗透过程的功率密度,但是同时会降低该过程的比能。降低原料液隔网的厚度和提高提取液隔网的厚度可以提高该过程的功率密度,而原料液和提取液隔网厚度的降低均可以提高该过程的比能。多层隔网会对压力延迟渗透过程的能量密度和比能均产生负面影响。本文研究结果可以为膜组件的设计提供参考:原料液隔网应当具有相对较小的孔隙率和厚度,而提取液隔网应当具有相对较大的孔隙率和厚度,尽量不要使用多层隔网。
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关键词
隔网
压力延迟渗透
过程
多尺度模型
数值模拟
优化
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职称材料
有机污染对天然海水驱动PRO工艺效能的影响
5
作者
王一涵
鞠欣雨
+7 位作者
郑成龙
朱宇洁
黄志超
王涛
路孝振
王琳
李照
陈飞勇
《中国环境科学》
北大核心
2025年第6期3143-3150,共8页
以天然海水作为汲取液,考察了海藻酸钠(SA)和牛血清蛋白(BSA)两种模型污染物对压力延迟渗透工艺(PRO)效能及膜两侧的有机污染影响.研究表明,当原料液含有污染物时,支撑层内部的污染是造成通量下降的主要原因,其中SA和BSA的通量分别下降...
以天然海水作为汲取液,考察了海藻酸钠(SA)和牛血清蛋白(BSA)两种模型污染物对压力延迟渗透工艺(PRO)效能及膜两侧的有机污染影响.研究表明,当原料液含有污染物时,支撑层内部的污染是造成通量下降的主要原因,其中SA和BSA的通量分别下降了42.54%和30.99%.相比于过滤SA的情况下,过滤粒径更小的BSA会堵塞支撑层内部孔隙进而造成更为严重的膜污染.而汲取液中含有模型污染物时,过滤结束时SA的通量比BSA的通量低10.08%,且污染主要集中于膜表面.这主要是因为活性层侧施加的压力和海水中二价金属阳离子的存在导致粘度较高的SA更容易在膜表面聚集并发生交联,从而形成比小分子BSA更为紧密的污染层进而加重了膜污染.通过XDLVO理论发现,SA添加在汲取液一侧的界面能垒比在原料液一侧更小,因此其与膜活性层侧的排斥作用更小,膜污染更加严重.而BSA则与之相反,与膜支撑层一侧排斥力更小,表明BSA在原料液一侧时具有更严重的膜污染行为,从而造成更严重的通量损失.
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关键词
压力延迟渗透
有机污染
海水
界面能垒
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职称材料
海水淡化膜集成系统的发展现状及优势分析
被引量:
5
6
作者
周宗尧
胡云霞
+1 位作者
刘中云
Edo Bar-Zeev
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期129-135,共7页
以海水淡化膜集成系统的构建为核心,分析反渗透海水淡化的优势和存在的问题;综合评价膜法预处理-反渗透、反渗透-正渗透、反渗透-压力延迟渗透等几种典型的膜法集成系统;提出利用膜法集成技术进一步降低海水淡化能耗与实现零排放的基本...
以海水淡化膜集成系统的构建为核心,分析反渗透海水淡化的优势和存在的问题;综合评价膜法预处理-反渗透、反渗透-正渗透、反渗透-压力延迟渗透等几种典型的膜法集成系统;提出利用膜法集成技术进一步降低海水淡化能耗与实现零排放的基本思路与原理.同时,详细介绍海水淡化膜法集成系统在海水淡化过程中海水预处理、盐差发电、浓盐水再利用等方面的具体应用进展,为低能耗零排放的海水淡化膜集成系统的构建提供指导与借鉴.
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关键词
反
渗透
正
渗透
压力延迟渗透
膜法预处理
盐差发电
海水淡化
膜集成系统
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职称材料
题名
卷式正渗透膜组压力延迟渗透性能实验研究
1
作者
王树杰
王友东
袁鹏
谭俊哲
司先才
机构
中国海洋大学工程学院山东省海洋工程重点实验室
出处
《现代化工》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期129-132,共4页
基金
海洋可再生能源专项资金项目(GHME2013JS07)
文摘
利用卷式醋酸纤维素正渗透膜组,以Na Cl溶液和自来水分别作驱动液和料液,考察了进口压力、溶液流量、驱动液浓度和跨膜压差等因素对膜组性能的影响,并对以上4个因素进行单因素实验。结果表明,相同流速下料液流道阻力明显大于驱动液流道;随着料液和驱动液流量的增加,膜组水通量呈缓慢上升趋势,料液流量改变对水通量的影响更明显一些,但和膜片相比,膜组的单位面积水通量有所下降;通过增加驱动液浓度能够较大幅度提升膜组水通量和功率密度,但浓差极化现象的抑制作用也逐渐增加。随着跨膜压差的升高,水通量呈逐渐下降趋势,当其达到渗透压的一半时,膜组功率密度达到最大。
关键词
正
渗透
膜组
压力延迟渗透
溶液流量
跨膜压差
Keywords
forward osmosis membrane module
pressure retarded osmosis
solution flux
transmembrane pressure
分类号
TK79 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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职称材料
题名
压力延迟渗透技术在水处理中的应用
被引量:
3
2
作者
路孝振
陈天宇
王琳
赵路
郑成龙
张娟
陈飞勇
机构
山东建筑大学市政与环境工程学院
山东建筑大学资源与环境创新研究院
出处
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期31-37,共7页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51708337)
山东建筑大学博士基金项目(XNBS1629)
山东省“青创人才引育计划”立项建设团队“水环境绿色修复技术研究创新团队”。
文摘
在减少废水排放和获取绿色能源的目标下,压力延迟渗透(PRO)技术作为一种能有效获取盐水中盐差能且符合碳中和发展目标的新兴膜法水处理技术正受到广泛关注。在实际应用中,PRO技术具有产水率高、出水水质好等优点,但技术相对不够成熟的现状导致其对盐差能的转化利用效率较低。为有效实现水和能源的循环利用,介绍了PRO技术的原理及水通量、功率密度等关键指标,对影响PRO技术性能的因素(膜种类、膜朝向、浓差极化和膜污染等)进行了讨论,针对不同膜污染类型,着重分析了有效的预处理及清洗措施;重点综述了PRO技术在海水淡化发电、非常规水处理等水处理领域的实际应用;提出在满足经济可行性的同时,通过优化PRO组合工艺设计、提高整体工艺效率等措施,推动并实现PRO技术在水处理领域的低碳、高效运行。
关键词
压力延迟渗透
盐差能
功率密度
海水淡化
发电
水处理
Keywords
pressure retarded osmosis
salinity gradients energy
power density
seawater desalination
power generation
water treatment
分类号
P747 [天文地球—海洋科学]
TQ085 [化学工程]
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职称材料
题名
反渗透和压力延迟渗透耦合脱盐系统的能效优化研究
被引量:
2
3
作者
王沈晗
康仑巍
张冰剑
陈清林
潘明
何畅
机构
中山大学化学工程与技术学院广东省石化过程节能工程技术研究中心
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期617-624,共8页
基金
国家自然科学基金项目(21606261
51776228)
+1 种基金
广州市科技计划项目(201704030136)
广东省科技计划项目(2016B020243002)
文摘
针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计变量的无量纲参数组,建立反渗透和压力延迟渗透单元过程的特征方程以简化模型。同时,为了保证比较的公平性,开环结构的总体能耗中额外包含了预处理和后处理能耗。通过求解上述优化模型,系统地比较和分析了无量纲半透膜总面积和水回收率同时变化导致的最优标准化比能耗、膜面积分配和操作压力的变化规律。结果表明,在水回收率处于正常水平(≤0.55)且系统总面积充足(≥0.9)时,闭环结构在节能及减少预处理费用方面比开环结构具有更明显优势。
关键词
反
渗透
压力延迟渗透
脱盐
优化
模型
标准化比能耗
无量纲参数
Keywords
reverse osmosis
pressure retarded osmosis
desalination
optimization
model
normalized specific energy consumption
dimensionless parameters
分类号
TQ95 [化学工程]
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职称材料
题名
隔网对压力延迟渗透过程性能的影响
4
作者
孙硕程
刘益伦
陈曦
机构
西安交通大学航天学院
西北大学化工学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第6期2132-2139,共8页
文摘
建立了一个将局部跨膜渗透过程和全尺寸通道内流动过程相结合的多尺度理论模型,通过计算各物理参数沿膜组件的分布来确定全尺寸应用下压力延迟渗透过程的工作性能。通过数值计算,重点研究了隔网的孔隙率、厚度以及层数对全尺寸应用下压力延迟渗透过程性能的影响,发现提高原料液和提取液隔网的孔隙率可以提高压力延迟渗透过程的功率密度,但是同时会降低该过程的比能。降低原料液隔网的厚度和提高提取液隔网的厚度可以提高该过程的功率密度,而原料液和提取液隔网厚度的降低均可以提高该过程的比能。多层隔网会对压力延迟渗透过程的能量密度和比能均产生负面影响。本文研究结果可以为膜组件的设计提供参考:原料液隔网应当具有相对较小的孔隙率和厚度,而提取液隔网应当具有相对较大的孔隙率和厚度,尽量不要使用多层隔网。
关键词
隔网
压力延迟渗透
过程
多尺度模型
数值模拟
优化
Keywords
spacer
pressure retarded osmosis
multi-scale model
numerical simulation
optimization
分类号
TQ021.8 [化学工程]
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职称材料
题名
有机污染对天然海水驱动PRO工艺效能的影响
5
作者
王一涵
鞠欣雨
郑成龙
朱宇洁
黄志超
王涛
路孝振
王琳
李照
陈飞勇
机构
山东建筑大学市政与环境工程学院
山东建筑大学资源与环境创新研究院
湖南大学土木工程学院
出处
《中国环境科学》
北大核心
2025年第6期3143-3150,共8页
基金
国家自然科学基金青年科学基金(51708337)
山东建筑大学博士基金(XNBS1629)
山东省“青创人才引育计划”立项建设团队“水环境绿色修复技术研究创新团队”。
文摘
以天然海水作为汲取液,考察了海藻酸钠(SA)和牛血清蛋白(BSA)两种模型污染物对压力延迟渗透工艺(PRO)效能及膜两侧的有机污染影响.研究表明,当原料液含有污染物时,支撑层内部的污染是造成通量下降的主要原因,其中SA和BSA的通量分别下降了42.54%和30.99%.相比于过滤SA的情况下,过滤粒径更小的BSA会堵塞支撑层内部孔隙进而造成更为严重的膜污染.而汲取液中含有模型污染物时,过滤结束时SA的通量比BSA的通量低10.08%,且污染主要集中于膜表面.这主要是因为活性层侧施加的压力和海水中二价金属阳离子的存在导致粘度较高的SA更容易在膜表面聚集并发生交联,从而形成比小分子BSA更为紧密的污染层进而加重了膜污染.通过XDLVO理论发现,SA添加在汲取液一侧的界面能垒比在原料液一侧更小,因此其与膜活性层侧的排斥作用更小,膜污染更加严重.而BSA则与之相反,与膜支撑层一侧排斥力更小,表明BSA在原料液一侧时具有更严重的膜污染行为,从而造成更严重的通量损失.
关键词
压力延迟渗透
有机污染
海水
界面能垒
Keywords
pressure retarded osmosis
organic fouling
seawater
interfacial energy barrier
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
海水淡化膜集成系统的发展现状及优势分析
被引量:
5
6
作者
周宗尧
胡云霞
刘中云
Edo Bar-Zeev
机构
中国科学院烟台海岸带研究所山东省环境工程研究中心中国科学院海岸带环境过程与生态修复重点实验室
中国科学院大学
天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室
本-古里安大学
出处
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期129-135,共7页
基金
国家自然科学基金委(21476249)
山东省科技发展计划(2014GHY115021)
+1 种基金
烟台市科技发展计划重点项目(2015ZH063)
山东省自然科学基金(2014ZRF01105)
文摘
以海水淡化膜集成系统的构建为核心,分析反渗透海水淡化的优势和存在的问题;综合评价膜法预处理-反渗透、反渗透-正渗透、反渗透-压力延迟渗透等几种典型的膜法集成系统;提出利用膜法集成技术进一步降低海水淡化能耗与实现零排放的基本思路与原理.同时,详细介绍海水淡化膜法集成系统在海水淡化过程中海水预处理、盐差发电、浓盐水再利用等方面的具体应用进展,为低能耗零排放的海水淡化膜集成系统的构建提供指导与借鉴.
关键词
反
渗透
正
渗透
压力延迟渗透
膜法预处理
盐差发电
海水淡化
膜集成系统
Keywords
reverse osmosis
forward osmosis
pressure retarded osmosis
seawater pretreatment
power generation
desalination
integrated membrane system
分类号
P747 [天文地球—海洋科学]
TQ051.893 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
卷式正渗透膜组压力延迟渗透性能实验研究
王树杰
王友东
袁鹏
谭俊哲
司先才
《现代化工》
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
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职称材料
2
压力延迟渗透技术在水处理中的应用
路孝振
陈天宇
王琳
赵路
郑成龙
张娟
陈飞勇
《工业水处理》
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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职称材料
3
反渗透和压力延迟渗透耦合脱盐系统的能效优化研究
王沈晗
康仑巍
张冰剑
陈清林
潘明
何畅
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
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职称材料
4
隔网对压力延迟渗透过程性能的影响
孙硕程
刘益伦
陈曦
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
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职称材料
5
有机污染对天然海水驱动PRO工艺效能的影响
王一涵
鞠欣雨
郑成龙
朱宇洁
黄志超
王涛
路孝振
王琳
李照
陈飞勇
《中国环境科学》
北大核心
2025
0
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职称材料
6
海水淡化膜集成系统的发展现状及优势分析
周宗尧
胡云霞
刘中云
Edo Bar-Zeev
《膜科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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职称材料
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