紐約哥倫比亞大學(xué)試圖用海水淡化方法處理高鹽工業(yè)廢水

水處理網(wǎng)訊:“Hypersaline brine”是一種高鹽工業(yè)廢水，其鹽含量甚至超過(guò)海水。這是一個(gè)巨大、昂貴、破壞性的問(wèn)題，紐約哥倫比亞大學(xué)的工程師團(tuán)隊(duì)希望通過(guò)他們的溶劑型海水淡化方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

作為石油和天然氣生產(chǎn)、化石燃料發(fā)電廠、煙氣脫硫、垃圾填埋場(chǎng)浸出、工業(yè)廢水和內(nèi)陸海水淡化副產(chǎn)品，高鹽工業(yè)廢水通常難以處理且價(jià)格昂貴，如果處理不當(dāng)，可能會(huì)對(duì)地表及地下水源造成嚴(yán)重破壞。采用有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法處理這些鹽水可以使大量的水可用于農(nóng)業(yè)和工業(yè)用途，甚至可以作為飲用水的來(lái)源。

考慮到這些挑戰(zhàn)，紐約哥倫比亞大學(xué)的工程師設(shè)計(jì)了一種溶劑型方法，高效、有效和低成本地從這些鹽水中提取淡水，并將其稱為“變溫溶劑萃取” “或TSSE。

目前使用的高鹽水鹽水脫鹽有兩種主要方法 - 反滲透和蒸餾。對(duì)于低鹽濃度的水，反滲透是好的，但對(duì)于高鹽濃度的廢水，所需的高壓非常昂貴且能量密集。蒸餾也需要過(guò)多的能量。

相比之下，由助理教授Ngai Yip領(lǐng)導(dǎo)的哥倫比亞工程團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的TSSE方法非常簡(jiǎn)單。它使用具有溫度依賴性水溶性的溶劑。將該溶劑加入鹽水中，使其漂浮在更稠密的含鹽液體上方。在室溫下，來(lái)自鹽水的水被吸入溶劑中。在此階段之后，抽出溶劑并在70 ° C下加熱。溶劑的“溫度變化”性質(zhì)隨后將其從水中分離。然后將所得的脫鹽水沉降到底部，并收集。

“我認(rèn)為溶劑萃取可能是一種很好的替代脫鹽方法，與傳統(tǒng)方法完全不同，因?yàn)樗缓?，不基于蒸發(fā)相變，”Yip說(shuō)。“我們的研究結(jié)果表明，TSSE可能是一種顛覆性技術(shù) - 它有效、高效、可擴(kuò)展，并且可以持續(xù)?！?/p>

談到可持續(xù)性，該過(guò)程的低熱要求是其最吸引人的元素之一。根據(jù)技術(shù)的位置，這種低70 ° C以下的低溫可以低成本提供，或者可持續(xù)地從工業(yè)過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)廢熱或淺井地?zé)岬葋?lái)源提供。

“我們認(rèn)為TSSE將成為水行業(yè)的轉(zhuǎn)型，”Yip表示?！斑@可取代昂貴的蒸餾用于高鹽廢水脫鹽的主流做法，并解決RO無(wú)法處理的更高鹽度。這將從根本上提高生產(chǎn)用水，內(nèi)陸海水淡化濃縮物，垃圾滲出液和其他超咸水流的處理的可持續(xù)性。我們可以消除這些鹽水的污染問(wèn)題，為我們的星球創(chuàng)造更清潔、更有用的水。“

哥倫比亞大學(xué)的研究表明，TSSE能夠淡化鹽含量超過(guò)海水鹽度七倍的高鹽工業(yè)廢水。這是反滲透的巨大改進(jìn)，反滲透是目前海水淡化的黃金標(biāo)準(zhǔn)。

哥倫比亞大學(xué)的論文發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與技術(shù)快報(bào)》上。