纳滤海水软化的截留机理与膜污染机制研究

深入研究能降低海水淡化成本的新型海水预处理技术，即纳滤海水软化技术，以先进的表面测试手段、新型流动电位测试技术和膜性能评价装置，探索纳滤膜在海水和含有机物的高浓度混合电解质溶液体系中的截留行为、膜污染机制及其防治策略。基于Maxwell-Stefan方程、Nernst-Planck方程和Nevier-Stokes方程，并结合Pitzer电解质溶液理论，建立纳滤膜面附近和膜孔中的传质机理模型。利用Fluent软件和有限元法及Lattice Boltzmann格点法模拟膜表面附近和膜孔中的流速场和浓度场，从理论上探讨纳滤膜的截留机理。在此基础上，以遗传算法等随机优化方法探索基于纳滤软化的新型海水淡化集成技术。项目的实施，将解决纳滤海水软化过程中的基础理论问题，开发出纳滤膜的污染防治新策略，形成新型海水淡化集成技术，有效地降低淡化成本，为海水淡化技术的推广应用提供理论和技术支持。