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针对当前膜蒸馏(MD)技术中存在的膜通量低、膜污染、难以长期稳定运行等限制性问题,本文采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜,通过脉冲流、气液两相流、以及二者联合的方式强化气扫式膜蒸馏(SGMD)工艺过程,提高传质与抗污性能,有效地延长膜寿命,主要研究成果如下:(1)在脉冲法强化SGMD工艺中,探究了脉冲参数对膜性能的影响,并设计L16(45)正交部分析因实验(OFF)找出影响渗透性能的主次因素,对比探究脉冲流与稳定流对渗透通量与膜污染的影响。相对于稳定流而言,在较短脉冲时长(0.5 s)和较小脉冲频率(1min-1)条件下,脉冲进料能有效地提高渗透通量,为16.08%。L16(45)OFF试验结果显示Tf-in为影响渗透通量的主导因素,且最优的参数值组合分别为Qf为50 L·h-1;Tf-in为333 K;Tc为283 K;Qa为0.84 m3·h-1;FF为12.8%。相对于稳定流,脉冲进料能有效延迟饱和NaCl溶液(333 K)由于晶体沉积堵塞膜孔而导致通量急剧下降的发生,且热效率增加高达56.7%。膜表面污染物的观测结果与实验结果相符。(2)在气液两相流强化SGMD工艺中,考察了气泡参数对膜性能的影响。结果显示当鼓气间歇时长为30 s时,在较长的鼓气间歇时长(3 min)条件下通量强化比能最有效地提高,为1.52。此外,当气泡流速处于较低水平时,渗透通量随气泡流速增加而增加,但最终达到一个阈值。当气泡具有较高的相对湿度(80%)时,渗透通量是未鼓气组的1.62倍。在间歇鼓气系统中,当气泡较小(2.2 mm)时,可获得较高的通量强化效果,同时能明显地抑制通量的急剧下降。此结果与膜表面的污染沉积物的SEM图相符。(3)在脉冲流耦合气液两相流强化SGMD(P&G SGMD)工艺中,以高浓度盐水(333 K饱和NaCl溶液)为进料液,考察了重复性P&G SGMD实验对MD工艺渗透、疏水性能的影响,并对比研究了不同强化方法对渗透通量、膜污染、热效率的影响。重复性试验发现渗透通量的再现性较好,膜的疏水性能也较优,截留率均高达99.7%以上。强化对比实验在强化渗透通量方面,GSGMD>PSGMD>P&G SGMD。热效率分别是29.40%、30.74%、33.05%,相对稳定流SGMD工艺,热效率分别强化了6.14%、10.99%、19.31%。膜表面沉积层的SEM图证实了渗透通量结果。(4)采用SGMD工艺进行海水淡化,探究操作参数对膜渗透性能的影响,长时间运行过程膜的稳定性,不同强化方法对渗透通量、膜污染、热效率的影响。当进料流速和进料温度分别为80 L·h-1和353 K时,渗透通量可达最大值2.0 L·m-2·h-1。在2180 min长时间连续实验中,发现渗透通量在0-910 min处于较稳定水平(~4.5 L·m-2·h-1),但在910-2180 min内,渗透通量逐渐下降,最后降至2.41 L·m-2·h-1。强化对比实验结果显示鼓气通量强化效果最佳,热效率高达49.21%,相对于稳定流,增加了27.76%。渗透通量结果与膜表面形态的SEM图相吻合。