膜蒸馏系统传质传热及结垢预测数值模拟研究

摘要

膜蒸馏（MD）是一种很有前途的可用于处理废水的技术.然而，膜面结垢的发生是MD长期运行面临的主要挑战之一.笔者提出了一种使用计算流体力学（CFD）预测MD膜面结垢的计算方法.由于膜面结垢与MD传质传热过程紧密相关，故需要首先建立三维MD过程的CFD模型，实现MD过程的传质传热模拟.在此基础上，以典型无机污染物硫酸钙（CaSO₄）为例，使用开发的后处理程序，通过比较膜附近盐的诱导时间和停留时间来实现膜面易结垢区域的预测，最终建立起一种膜表面无机盐结垢预测的方法.建立的方法可推广至其他无机盐化合物，并对MD设计与膜清洗提供理论指导依据.

关键词

膜蒸馏 / 传热 / 传质 / 结垢预测

基金资助

天津市水质科学与技术重点实验室开放基金（TJKLAST-PT-2022-01）