【研究背景】 地下水鹽堿化是影響世界許多地區(qū)用水的一個(gè)問(wèn)題。盡管傳統(tǒng)反滲透脫鹽可以提高飲用水的水質(zhì),但其缺點(diǎn)包括鹽水排放不受管理和地下水消耗加速。 近日,韓國(guó)慶南國(guó)立大學(xué)Kiho Park與英國(guó)伯明翰大學(xué)Philip A. Davies在環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊ES&T報(bào)道了鹽堿地區(qū)的脫鹽、水再利用和鹽生植物栽培:地下水處理系統(tǒng)。 【要點(diǎn)1】 提出了一種結(jié)合反滲透、正滲透(FO)和鹽生植物培養(yǎng)的新方法,其中FO最優(yōu)地調(diào)節(jié)反滲透排斥鹽水的濃度,以灌溉鹽蓬屬或Sarcocornia。FO還可重新利用廢水,從而減少地下水開(kāi)采和廢水排放量。為了適應(yīng)1-8g/L范圍內(nèi)的不同地下水鹽度,提出并分析了三種實(shí)用的設(shè)計(jì)方案。結(jié)果包括比地下水消耗量(SGC)、比能耗(SEC)、廢水減少量、峰值反滲透壓力、滲透水質(zhì)量、水資源利用效率和鹽生植物產(chǎn)量。 【要點(diǎn)2】 與傳統(tǒng)的微咸水反滲透相比,該結(jié)果在幾乎所有方面都顯示出優(yōu)越的性能。例如,通過(guò)FO–RO–FO系統(tǒng)處理鹽度為8 g/L的地下水,SGC從每立方米飲用水輸出1.25降至0.9 m3,SEC從0.79降至0.70 kW h/m3。該系統(tǒng)每抽取一立方米地下水,可生產(chǎn)1.1立方米優(yōu)質(zhì)飲用水和高達(dá)4.9公斤的可食用鹽生植物。 本研究專(zhuān)注于內(nèi)陸地下水脫鹽,將RO和FO與鹽生植物培養(yǎng)相結(jié)合,進(jìn)行中試規(guī)模操作(<30m3/d)。我們認(rèn)為,目前的規(guī)模可以有效地用于向小型農(nóng)村居民點(diǎn)供應(yīng)淡水。然而,由于微咸水海水淡化被廣泛用于解決廣大偏遠(yuǎn)內(nèi)陸地區(qū)的缺水問(wèn)題,因此在未來(lái)的研究中也應(yīng)調(diào)查更大規(guī)模系統(tǒng)(例如100–1000 m3/天)的可行性。此外,還應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。 |
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