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新的海水淡化方法可以有效且低成本地处理高盐工业废水

“Hypersaline brine”是一种高盐工业废水,其盐含量甚至超过海水。这是一个巨大、昂贵、破坏性的问题,纽约哥伦比亚大学的工程师团队希望通过他们的溶剂型海水淡化方法来解决这个问题。

作为石油和天然气生产、化石燃料发电厂、烟气脱硫、垃圾填埋场浸出、工业废水和内陆海水淡化副产品,高盐工业废水通常难以处理且价格昂贵,如果处理不当,可能会对地表及地下水源造成严重破坏。采用有效且经济实惠的方法处理这些盐水可以使大量的水可用于农业和工业用途,甚至可以作为饮用水的来源。

考虑到这些挑战,纽约哥伦比亚大学的工程师设计了一种溶剂型方法,高效、有效和低成本地从这些盐水中提取淡水,并将其称为“变温溶剂萃取” “或TSSE。

目前使用的高盐水盐水脱盐有两种主要方法 - 反渗透和蒸馏。对于低盐浓度的水,反渗透是好的,但对于高盐浓度的废水,所需的高压非常昂贵且能量密集。蒸馏也需要过多的能量。

相比之下,由助理教授Ngai Yip领导的哥伦比亚工程团队开发的TSSE方法非常简单。它使用具有温度依赖性水溶性的溶剂。将该溶剂加入盐水中,使其漂浮在更稠密的含盐液体上方。在室温下,来自盐水的水被吸入溶剂中。在此阶段之后,抽出溶剂并在70 ° C下加热。溶剂的“温度变化”性质随后将其从水中分离。然后将所得的脱盐水沉降到底部,并收集。

“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。”

谈到可持续性,该过程的低热要求是其最吸引人的元素之一。根据技术的位置,这种低70 ° C以下的低温可以低成本提供,或者可持续地从工业过程的现场废热或浅井地热等来源提供。

“我们认为TSSE将成为水行业的转型,”Yip表示。“这可取代昂贵的蒸馏用于高盐废水脱盐的主流做法,并解决RO无法处理的更高盐度。这将从根本上提高生产用水,内陆海水淡化浓缩物,垃圾渗出液和其他超咸水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。“

哥伦比亚大学的研究表明,TSSE能够淡化盐含量超过海水盐度七倍的高盐工业废水。这是反渗透的巨大改进,反渗透是目前海水淡化的黄金标准。

哥伦比亚大学的论文发表在《环境科学与技术快报》上。

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