海水淡化和先进水处理摘要水资源短缺是一个全球性挑战,对人类健康、粮食安全和经济发展构成重大威胁。海水淡化和先进的水处理技术通过将海水和纯净水转化为适合各种用途的淡水,已成为缓解水资源短缺的关键解决方案。海水淡化方法,包括反渗透 (RO)、多级闪蒸 (MSF) 蒸馏、多效蒸馏 (MED) 和电渗析 (ED),可通过各种过程将盐水转化为淡水。先进的水处理技术,例如高级氧化工艺 (AOP)、膜过滤、活性炭过滤和生物处理,可进一步净化来自各种来源的水,包括纯净水和废水。这些技术在满足日益增长的淡水需求和改善水质方面发挥着至关重要的作用。本章概述了海水淡化和先进水处理的原理、方法和应用,强调了它们在解决水资源短缺和促进可持续发展方面的重要性。
摘要:膜蒸馏(MD)是一个有吸引力的分离过程,可以与具有低温差异的热源一起使用,并且对浓度极化和膜结构的敏感性较小,而不是其他压力驱动的膜分离过程,从而使其可以使用低级热能,从而有助于减少能源的能量,以降低浓度的溶液,并提高了浓度的水平,并提高了浓度的回收率。本文对MD与废热和可再生能源的整合进行了综述,例如太阳辐射,盐梯级太阳能池塘和地热能,以进行淡化。此外,还具有全面总结了具有压力粘贴渗透的MD杂种(PRO),多效应蒸馏(MED),反渗透(RO),结晶,正向渗透(FO)和生物反应器以处理浓缩溶液。对混合MD系统的批判性分析将有助于MD技术的研究和开发,并将促进其应用。最终,提出了MD的可能研究方向。
摘要:本研究是对作者最近发表的一篇论文的扩展。特别是,本文重点介绍了为住宅应用开发的多联产系统添加电力存储。与以前的工作不同,它旨在设计一个离网设施。多联产厂为西班牙阿尔梅里亚的单户住宅提供电力、空间供暖和制冷、生活热水和淡水。主要的系统技术是光伏/热能收集器、反渗透和干燥剂空调。添加了铅酸电池存储作为电气系统的备用。该系统在 TRNSYS 模拟环境中运行了一年,时间步长为 5 分钟。进行了参数研究,以调查根据安装的电池数量对电网的依赖性。还进行了设计优化,以提供离网情况下的最佳系统配置。太阳能集热器效率为 0.55,干燥剂空调性能系数为 0.42。所有需求都得到了充分满足,一次能源节约和二氧化碳减排量达到100%。全年几个小时内电池充电状态最低达到30%。
水污染是由人类活动引起的严重环境问题。一组在环境中不受控制但对生态系统造成有害影响的污染物被称为新兴污染物。在水体中检测到的这些新兴污染物之一是药物化合物。药物化合物作为污染物引起的主要问题之一是细菌耐药性。四环素是一类常用的抗生素。由于吸收性差,它们作为活性成分通过粪便和尿液释放到环境中。废水处理分为三个阶段:初级、二级和三级处理。三级处理采用反渗透、氧化还原、紫外线照射和吸附等方法。吸附被使用是因为它是一种简单有效的方法。在选择有效的吸附剂材料时,要考虑表面积、孔隙率、吸附容量、机械稳定性以及盈利能力、再生、可持续性和选择性等因素。本综述分析了常用于处理四环素污染水的吸附剂。所用的吸附剂一般分为金属材料、聚合物、陶瓷、复合材料和基于生物质的材料。
• 反渗透处理 0.6 • 了解氯胺化 0.3 • 了解法规 0.6 • 亲自了解法规(SARWP 会议)0.6 • 水采样和分析研讨会 0.6 • 为水和废水公用事业编写 SOP 和 ERP 0.6 • 1 级和 2 级水处理操作员认证考试准备 3.3 • 1 级和 2 级供水认证考试准备 3.0 • 1 级 WD 认证考试准备 2.5 • 1 级 WWC 认证考试准备 2.5 • 2 级 WD 认证考试准备 2.5 • 2 级 WWC 认证考试准备 2.5 • 3 级 WD 认证考试准备 2.5 • 3 级 WWC 认证考试准备 2.5 • 1 级和 2 级 WWC 认证考试准备 3.0 • 1 & 2 废水收集 1.5 • 3 级和 4 级废水收集数学准备 1.5 • 1 级和 2 级供水认证考试准备 4.8 • 3 级和 4 级供水认证考试准备 4.8 • 1 级和 2 级废水收集认证考试准备
可以源自含多达6吨高氯酸盐的原位水。艺术树脂的状态可以吸附233毫克高氯酸盐 /g树脂[7],因此需要25.8吨树脂 - 占总有效载荷能力的很大一部分(100吨)。再生树脂需要输入盐以进行离子交换,这将不容易获得。另一种方法是蒸汽蒸馏,具有20 kWh/吨水的高功率要求[8]。在500 sol连接班级任务中,这需要1000 W平均功率(在理想条件下的太阳能电池板40 m 2的输出)。使用半渗透膜的逆渗透具有较低的功率和易于消耗量的需求,但很容易发生一些盐和其他污染物的膜污染,因此“实践中广泛使用预处理” [9]来避免这些问题。此外,反渗透仅除去90-95%的溶质,因此需要一个复杂的多层系统才能实现高氯酸盐所需的100,000倍降低。上述所有系统还会产生高氯酸盐废物,必须将其运输以将其转移到工作现场,从而浪费珍贵的,硬化的水。
可充电海水电池(SWB)是一种独特的储能系统,可以将海水直接转化为可再生能源。在SWB阳极和阴极(表示为海水电池脱盐; SWB-D)之间放置脱盐室,可在充电SWB时进行海水脱盐。由于海水脱盐是一种成熟的技术,主要由基于膜的过程(例如反渗透)(RO)占据,因此必须考虑用于替代脱盐技术的能源成本。到目前为止,基于每个脱盐水的单位成本($ m-3)的SWB-D系统的可行性已不足。因此,这种观点旨在根据详细的成本分析提供此信息和未来的研究方向。基于计算,当前SWB-D系统的设备成本为≈1.02$ m-3(低于RO的0.60–1.20 $ m-3),当回收能量的96%并实现1000循环的稳定性时。阴离子交换膜(AEM)和分离器分别对材料成本分别占总成本的50%和41%的贡献。因此,未来的研究着重于创建低成本AEM和分离器将为SWB-D的大规模应用铺平道路。
摘要:本世纪人类的必要性之一是饮用水。如果可再生能源提供饮用水,则此供应将具有更多的环境利益。在本文中,提出了组合冷却和电力系统(Goswami循环)的组合,以及由地热能资源提供动力的反渗透和次氯酸钠植物。该系统的产物是电和冷却能,饮用水,氢和盐。进行了所有系统方面,能源,充电,经济,埃克斯环环境和环境分析。在环境分析中,考虑了空气污染的社会成本。这意味着对于不可再生能源发电系统产生的相同数量的系统电力,考虑到空气污染的社会成本,产生的空气污染气及其成本被量化。在这方面,定义了四个方案。结果表明,这种多代系统可产生1.751 GJ/年电能,1.04 GJ/年冷却能量,18106.8 m 3/年饮用水,7.396吨/年的氢气和3.838吨/年/年盐。系统的能量和自我效率等于12.25%,19.6%。该系统的投资回收期等于2。7年。
术语 缩写 AC 吸收式制冷机 ACS 吸收式制冷系统 AMIS® 汞和硫化氢减排(意大利语) BTES 钻孔热能存储 CCS 碳捕获和存储 EES 工程方程求解器 ESS 能量存储系统 ETSC 真空管太阳能集热器 FPSC 平板太阳能集热器 GE 地热能 GHE 地热交换器 GIS 地理信息系统 GPP 地热发电厂 GSHP 地源热泵 HOMER 电力可再生能源混合优化模型 HP 热泵 KC 卡林纳循环 LNG 液化天然气 MGS 多联产系统 NCG 不凝性气体 ORC 有机朗肯循环 ORFC 有机朗肯闪蒸循环 PEM 质子交换膜 PTSC 槽式太阳能集热器 PV 光伏 RC 朗肯循环 RES 可再生能源 RO 反渗透 RTV 朗肯槽式蒸汽 SC 太阳能集热器 VAC 蒸汽吸收循环 VTR 蒸汽槽式朗肯 下标
本文研究了如何通过仅使用独立的可再生能源来驱动水循环,从而增加可再生能源的份额。以西班牙加那利群岛的耶罗岛为例,该岛已经走上了成为 100% 可再生能源岛的道路,这主要归功于一座风力水力发电厂,该发电厂在 2018 年满足了约 60% 的年电力需求。该岛的水循环包括地下水开采、海水淡化以及水泵和分配,总共占该岛年电力需求的约 35%。我们的想法是研究仅使用风能盈余来驱动整个水循环的可能性。为此,我们考虑并开发了两种方案:一种基于现有的分散式水循环,另一种基于替代的集中式水循环,只有一个模块化反渗透海水淡化厂和一个集中式储水系统。目的是确定哪种模型最适合间歇性能源,例如没有传统备用系统的风能。结果表明,两种方案均能提高岛上可再生能源的总体贡献率。此外,集中供水模式(特别是由于其集中供水系统)可提高可再生能源的贡献率,从而提高其年总渗透率。