利用海水汲取液的沼液正渗透浓缩技术.pdfVIP

第 30 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.30 No.24 240 2014 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2014 利用海水汲取液的沼液正渗透浓缩技术 1 2 1※ 李红娜 ，史志伟 ，朱昌雄 （1. 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业清洁流域创新团队，北京 100081 ； 2. 北京中科国益环保工程有限公司，北京 100080 ） 摘 要：为实现沼液浓缩以提高其应用价值，该试验以海水作为汲取液，采用正渗透技术对山东某海滨猪场的沼 液进行浓缩。试验结果表明，正渗透浓缩倍数为 2 时的膜通量最高可达到 9.5 L/(m2·h)；沼液浓缩后的总含盐量、 总钾、总磷、总氮、化学需氧量的回收率均可以达到 96.7% 以上，在保证较高膜通量的条件下沼液体积最高可减 小为原液的 1/4；对数据拟合分析的结果表明，在沼液浓缩倍数为 3 时，正渗透膜具有较高的浓缩效率，可达到 2 2 3.9 L /(m ·h·g)。综上，采用正渗透技术对沼液进行浓缩的方式是可行的，这不仅缓解了沼液不能及时消纳所造成 的资源浪费，而且还可以提高沼液作为肥料的应用价值。 关键词：浓缩；渗透；海水；沼液；液体肥料 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.24.029 中图分类号：S181；S19；S216 文献标识码：A 文章编号：1002-6819(2014)-24-0240-06 李红娜，史志伟，朱昌雄. 利用海水汲取液的沼液正渗透浓缩技术[J].农业工程学报，2014，30(24)：240－245. Li Hongna, Shi Zhiwei, Zhu Changxiong. Concentration of biogas slurry with forward osmosis technology[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(24): 240 －245. (in Chinese with English abstract) 高品质液体肥料具有重要的意义。 0 引 言 正渗透（forward osmosis，FO ）是以浓度梯度 沼液（biogas slurry ）是由人、畜粪便以及农作 作为驱动力的新型膜分离技术，它是依靠选择性渗 物秸秆等各种有机物经过厌氧发酵后的残余物，其 透膜两侧的渗透压差作为驱动力自发实现水传递 中不仅含有 N 、P 、K 等营养元素，而且含有丰富 的膜分离过程。与传统有压膜分离过程如超滤、反 的氨基酸、抗生素、生长激素、微量元素等营养物 渗透等技术相比，FO 具有在无压下操作、运行能 质，是一种速效的有机复合肥[1-5] 。已有的研究表明， 耗低、抗污染能力强、浓缩液营养成分不会被破坏、 沼液还田使用在增加作物产量[6] 、提高农产品品 能够持续长时间运行而不需要清洗等特点[13] 。目 质[7-8] 、改良土壤质量[9-11]等方面发挥着很好的作 前，在工业废水处理[14] 、液态食品浓缩、海水淡 用，具有重要的应用价值。 化[