中国环境科学

作者：王辛铜, 高峰, 吴友兵, 杨宇, 宋日权, 孙昕, 卢金锁

单位：1. 西安建筑科技大学环境与市政工程学院, 陕西 西安 710055;2. 内蒙古自治区水利科学研究院, 内蒙古 呼和浩特 010011;3. 马鞍山市城乡规划设计院有限责任公司, 安徽 马鞍山 243011;4. 内蒙古自治区水利水电勘测设计院有限公司, 内蒙古 呼和浩特 010020

关键词：微咸水,反渗透,脱盐,响应面法,优化

基金：内蒙古自治区水利发展基金资助项目(NSK202002);陕西省自然科学基金资助重点项目(2023-JC-ZD-28);陕西省重点研发计划项目(2023GXLH-056)

为应对淡水资源短缺,提高微咸水反渗透工艺的处理效果,设计了一种单级多通道低压反渗透(RO)中试装置,采用Box-Behnken响应面分析法(RSM)建立了微咸水RO淡化过程的模拟和优化模型.在不同的进料浓度,进水流量和浓淡水比例等工艺参数条件下,考察了系统的盐截留率和膜通量,分析和计算了系统的评价系数和单位能耗(SEC).结果表明,进料浓度和浓淡水比例是影响盐截留率的显著因素.低进料浓度、较高进水流量并不能显著提高盐截留率,反而会增加设备的单位能耗.在5000mg/L进料浓度的条件下,控制进水流量258.02L/h,浓淡水比例1.39时,脱盐效果最佳,评价系数达到10.58L/(m2·h),单位能耗相对最低为5.15(kW·h)/m3.所建的RSM模型能够较好地模拟微咸水反渗透脱盐的过程,SEC预测精度良好,R2值达到0.9925,盐截留率模型误差RMSE仅为0.36.RSM模型可以用于优化不同进料浓度下的操作条件,指导反渗透脱盐工艺的长期高效运行.

来源：2024年第6期

《中国环境科学》期刊编辑部

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