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激进的海水淡化方法可能会破坏水行业

发布时间:2019-06-21 18:27 来源:未知 编辑:admin

  Hypersaline盐水 - 含有高浓度溶解盐且盐水含量高于海水的水 - 是全世界日益关注的环境问题。处理非常具有挑战性和成本,它们来自石油和天然气生产过程中产生的水,内陆海水淡化浓缩物,垃圾填埋场渗滤液(城市固体废物填埋场的主要问题),化石燃料发电厂的烟气脱硫废水和工业废水流程。

  如果超盐水盐水管理不当,它们会污染地表水和地下水资源。但是,如果有一种简单,廉价的方法来淡化盐水,大量的水将可用于各种用途,从农业到工业应用,甚至可能用于人类消费。

  由地球与环境工程助理教授Ngai Yin Yip领导的哥伦比亚工程团队报告称,他们开发了一种完全不同的海水淡化方法 - “温度溶剂萃取(TSSE)” - 用于超盐水盐水。该研究在线发表在“ 环境科学与技术快报”上,表明TSSE可以对非常高盐度的盐水进行脱盐,最高可达海水浓度的七倍。这比海水淡化的黄金标准反渗透更有效,并且可以处理大约两倍的海水盐浓度。

  目前,超盐水盐水通过膜(反渗透)或水蒸发(蒸馏)进行脱盐。每种方法都有局限性。反渗透方法对高盐水盐水是无效的,因为在反渗透水垢中施加的压力与盐:高盐水盐水的量相比需要过高的加压。蒸发盐水的蒸馏技术是非常耗能的。

  Yip一直致力于溶剂萃取,这是一种广泛用于化学工程过程的分离方法。相对便宜,简单且有效的分离技术用于广泛的行业,包括精细有机化合物的生产,天然产物的纯化和有价值的金属络合物的萃取。

  “我认为溶剂萃取可能是一种很好的替代脱盐方法,与传统方法完全不同,因为它不含膜,不基于蒸发相变,”Yip说。“我们的研究结果表明,TSSE可能是一种颠覆性技术 - 它有效,高效,可扩展,并且可以持续供电。”

  TSSE利用具有温度依赖性水溶性的低极性溶剂,用于从盐水进料中选择性地提取盐。因为它不含膜而不是基于水的蒸发,它可以回避限制更传统方法的技术限制。重要的是,TSSE由低等级的热量(70℃)提供动力,价格低廉,有时甚至是免费的。在该研究中,TSSE去除了高达98.4%的盐,这与海水淡化的黄金标准 - 反渗透相当。研究结果还表明,超盐水盐水的回收率高于50%,与目前的海水淡化操作相当。但是,与TSSE不同,反渗透不能处理超盐水盐水。

  “我们认为TSSE将成为水行业的转型,”他补充道。“它可以取代昂贵的蒸馏的主要做法,用于高盐度盐水的脱盐,并解决RO无法处理的更高盐度,”Yip补充道。“这将从根本上改善生产用水,内陆海水淡化浓缩液,垃圾渗滤液和其他重要的高盐流的处理的可持续性。我们可以消除这些盐水的污染问题,为我们的星球创造更清洁,更有用的水。”

  叶氏的TSSE方法有明确的商业化途径。热输入可由低等级热源可持续供应,例如工业废热,浅井地热和低浓度太阳能集热器。他现在正致力于进一步改进TSSE如何作为脱盐方法工作,以便他可以设计进一步的性能改进,并使用现场的实际样品进行测试。

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