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非常規(guī)水資源利用，特別是苦咸水淡化利用，對(duì)緩解全世界水資源危機(jī)具有重要意義。發(fā)展基于新材料的苦咸水利用新技術(shù)是當(dāng)前水資源利用技術(shù)利用的前沿研究課題。2019年，水文院青年教師徐興濤博士指導(dǎo)我院本科生在金屬有機(jī)框架材料的苦咸水利用技術(shù)研究方面取得重要突破，相關(guān)研究成果以封底文章的形式發(fā)表于Royal Society of Chemistry出版社材料科學(xué)旗艦期刊《Materials Horizons》（2019年影響因子：14.356；引用次數(shù)：51次），在非常規(guī)水資源利用人才培養(yǎng)與科學(xué)研究方面，邁出重要步伐。 近日相關(guān)團(tuán)隊(duì)在金屬有機(jī)框架衍生材料的苦咸水利用技術(shù)方面再次取得重要突破。團(tuán)隊(duì)首次提出利用金屬有機(jī)框架衍生鐵氮共摻雜納米碳管結(jié)構(gòu)作為電極材料，在實(shí)際含氧水環(huán)境下大幅提升苦咸水利用效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電極運(yùn)行壽命的大幅延長(zhǎng)。該成果以姊妹篇形式近期再次發(fā)表于《Materials Horizons》上，并受到業(yè)界廣泛關(guān)注，目前引用次數(shù)為23次。 非常規(guī)水資源利用新材料技術(shù)的發(fā)展，對(duì)推動(dòng)的非常規(guī)水資源的高效利用、解決實(shí)際生產(chǎn)中的用水問(wèn)題具有重要意義。

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 創(chuàng)新發(fā)明了新型軸向吸入節(jié)段式多級(jí)海水淡化高壓泵結(jié)構(gòu)，研制了高效水力模型， 解決了軸向力平衡、水潤(rùn)滑軸承與轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析等技術(shù)難題。開(kāi)發(fā)形成 了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了在萬(wàn)噸級(jí)海水淡化工程中成功應(yīng)用。 本產(chǎn)品融合了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)軟件技術(shù)，技術(shù)含量和產(chǎn)品附加值高。 開(kāi)發(fā)的系列高效海水淡化高壓泵產(chǎn)品，質(zhì)量高端、節(jié)能高效、耐磨耐蝕、價(jià)優(yōu)耐用，成 果技術(shù)屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，節(jié)能節(jié)材效果顯著。 該產(chǎn)品經(jīng)機(jī)械工業(yè)排灌機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)中心檢測(cè)，泵效高于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值

南京大學(xué)新型風(fēng)電海水淡化系統(tǒng)基于中加政府合作項(xiàng)目和國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目，基礎(chǔ)研究成果世界首創(chuàng)，領(lǐng)先全球，并具備完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。該系統(tǒng)提供一種適應(yīng)風(fēng)電特性、100%應(yīng)用風(fēng)電進(jìn)行海水淡化的工業(yè)性生產(chǎn)成套裝置，由新型低風(fēng)速高效專(zhuān)用風(fēng)機(jī)、藕合控制系統(tǒng)、電力變換系統(tǒng)和新型海水淡化裝置4個(gè)部分構(gòu)成。具有100%使用風(fēng)電或風(fēng)電與其他能源協(xié)同供電、淡水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)、能耗低等特點(diǎn)。本成套設(shè)備的與眾不同之處是，可獨(dú)立運(yùn)行，不受電力等常規(guī)能源限制，無(wú)污染、低能耗、運(yùn)行安全穩(wěn)定可靠，生產(chǎn)規(guī)模可有機(jī)組合，適用性好，

項(xiàng)目簡(jiǎn)介 創(chuàng)新提出了能承受進(jìn)口高壓的重載海水淡化高壓增壓泵結(jié)構(gòu)，研制了高效水力模型、 高壓機(jī)械密封，從葉輪結(jié)構(gòu)、軸系優(yōu)化、提高止推軸承承載能力等方面研究了高壓增壓 泵的重載結(jié)構(gòu)，解決了由于進(jìn)口高壓引起的軸頭力等關(guān)鍵技術(shù)難題。開(kāi)發(fā)形成了具有自 主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了在萬(wàn)噸級(jí)海水淡化工程中成功應(yīng)用。 本產(chǎn)品融合了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)軟件技術(shù)，技術(shù)含量和產(chǎn)品附加值高。 開(kāi)發(fā)的系列高效海水淡化高壓增壓泵產(chǎn)品，質(zhì)量高端、節(jié)能高效、耐磨耐蝕、價(jià)優(yōu)耐用， 成果技術(shù)屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，節(jié)能節(jié)材效果顯

?  成果簡(jiǎn)介：本裝置主要采用了激淋式橫管降膜蒸發(fā)、多效閃蒸、多效回?zé)帷?qiáng)化冷凝、強(qiáng)化對(duì)流等多項(xiàng)先進(jìn)的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)措施，并有效地減少了裝置中海水的熱容量，使裝置升溫更迅速，運(yùn)行五分鐘即有淡水產(chǎn)出。裝置中海水的蒸發(fā)與蒸汽的冷凝潛熱得到了多次重復(fù)利用，使系統(tǒng)產(chǎn)水率得到成倍的提高，是傳統(tǒng)盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器產(chǎn)水率的五倍，平均每平方米太陽(yáng)能集熱器日產(chǎn)水量12公斤以上，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。所生產(chǎn)的淡水水質(zhì)完全達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)（＜500ppm）。該裝置可以視用戶情況專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，而且規(guī)模越大效率越高

本裝置是一種利用太陽(yáng)能、工業(yè)和機(jī)器余熱高效生產(chǎn)可飲用淡水的先進(jìn)裝置。具有產(chǎn)水效率高、產(chǎn)水快、可以多能互用、運(yùn)行溫度低以及自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行等顯著優(yōu)勢(shì)。能為海上作業(yè)船只，島上和鹽堿地區(qū)居民，野外鉆探和駐軍等方便地提供飲用淡水。 本裝置主要采用了激淋式橫管降膜蒸發(fā)、多效閃蒸與多效回?zé)帷?qiáng)化冷凝、強(qiáng)化對(duì)流等多項(xiàng)先進(jìn)的強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)措施，并有效地減少了裝置中海水的熱容量，使裝置升溫更迅速，運(yùn)行五分鐘即有淡水產(chǎn)出。裝置中海水的蒸發(fā)與蒸汽的冷凝潛熱得到了多次重復(fù)利用，使系統(tǒng)產(chǎn)水率得到成倍的提高，是傳統(tǒng)盤(pán)式太陽(yáng)能蒸餾器產(chǎn)水率的五倍，平均每平方米太陽(yáng)能集熱器日產(chǎn)水量15公斤以上，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。所生產(chǎn)的淡水水質(zhì)完全達(dá)到國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)（<500ppm）。該裝置可以視用戶情況專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，而且規(guī)模越大效率越高。每小時(shí)產(chǎn)水50—100公斤的系統(tǒng)，電耗僅為75至150瓦左右，大系統(tǒng)電耗更低，因此在缺電地區(qū)可利用太陽(yáng)能發(fā)電使用。本裝置具有緊湊式小型化、易運(yùn)輸、維修和操作等特點(diǎn)，適合于艦船、車(chē)載和野外作業(yè)使用，對(duì)原水質(zhì)量要求低，對(duì)海水和苦咸水一樣淡化。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，采取閉式循環(huán)模式，不受外界干擾，因此工作穩(wěn)定，適宜艦船上。只要有太陽(yáng)能或發(fā)動(dòng)機(jī)余熱的地方即可使用，能在-20～40℃的環(huán)境溫度下、在60～90℃的供熱水溫度范圍內(nèi)正常運(yùn)行，滿足太陽(yáng)能集熱器提供熱水的各項(xiàng)技術(shù)要求。

本海水淡化裝置，采用了超濾膜預(yù)處理方法，能提供高質(zhì)量的反滲透進(jìn)水（SDI≤1），大大延長(zhǎng)了反滲透膜與主機(jī)的壽命，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程用膜法處理，減輕了設(shè)備的重量，縮小了設(shè)備所占空間，維護(hù)便捷。經(jīng)遠(yuǎn)洋漁輪海上三年的使用證明，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)預(yù)期目標(biāo)，完全能夠勝任長(zhǎng)期海上作業(yè)供給淡水的任務(wù)。

自然真空低溫蒸餾海水淡化裝置，其目的在于克服現(xiàn)有的利用太陽(yáng)能海水淡化裝置，維持蒸發(fā)器內(nèi)真空需要大量電能，供水和蒸發(fā)后濃海水排放也需要消耗大量泵功，因而工程造價(jià)較高的弊端，本裝置利用海水重力和大氣壓力自然方法產(chǎn)生真空，在這一真空狀態(tài)下海水可以在較低的溫度下蒸發(fā)，所需能量比傳統(tǒng)方式少；淡化后排放的濃海水的熱量通過(guò)熱交換器進(jìn)行回收，用于加熱給水，蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽可以利用海水給水在冷凝器中進(jìn)行冷凝，系統(tǒng)熱效率高；在蒸發(fā)器內(nèi)海水液面的低壓條件下，給水和濃海水可自行進(jìn)入和排出蒸發(fā)器，淡水也可自行進(jìn)入淡水箱，裝置不必安裝給水泵和排水泵；特別是可使用低位熱能，如余熱、太陽(yáng)能等，具有較高的綜合能源利用效率，可用于海島、沿海缺水和苦咸水地區(qū)的水淡化處理。 其特征在于： 1．海水給水管與蒸發(fā)室連接段設(shè)置一套管回?zé)崞鳎ㄓ幸粋€(gè)環(huán)形管和內(nèi)管，其環(huán)形管進(jìn)水端與蒸發(fā)室底部連通，出水端與濃海水排水管連通；其內(nèi)管一端與海水給水管連通，另一端與蒸發(fā)室內(nèi)的噴淋器連接； 2．蒸發(fā)室內(nèi)海水液面與海水給水箱內(nèi)海水液面之差在7—9．5米之間； 3．海水給水箱的液面高于濃海水箱內(nèi)的液面，而且噴淋器與海水給水箱液面的高度差大于蒸發(fā)室內(nèi)液面與濃海水箱內(nèi)液位的高度差。 噴淋器底部均布噴淋孔，使海水均勻地噴淋在太陽(yáng)能蒸發(fā)盤(pán)管上。 冷凝器其冷凝介質(zhì)可以采用空氣，也可以采用海水給水箱中的海水進(jìn)行冷凝。 該裝置可以用于海水淡化，也可以用于苦咸水的淡化，加熱熱源可以是太陽(yáng)能，也可以是廢熱、余熱等其他低溫?zé)嵩础?

本系列產(chǎn)品是在南京工業(yè)大學(xué)承擔(dān)的“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“3.5萬(wàn)噸日三倍濃縮多效蒸餾海水淡化技術(shù)研究與示范工程”（2015BAC08800）的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)系列海水淡化專(zhuān)用阻垢劑，主要由螯合劑、功能高分子、非離子表面活性劑等組成，在3倍濃縮海水中能有效地防止水中碳酸鈣、硫酸鈣等垢的析出，在自主設(shè)計(jì)的基于雙路對(duì)比的動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)裝置上連續(xù)運(yùn)行2000多小時(shí)、千噸/日的LT-MED裝置連續(xù)運(yùn)行6個(gè)月驗(yàn)證藥劑的性能，阻垢效率大于95%，其性能超過(guò)國(guó)外著名水公司的藥劑，達(dá)到同類(lèi)技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先水平，具有使用濃度

本海水淡化裝置，采用了超濾膜預(yù)處理方法，能提供高質(zhì)量的反滲透進(jìn)水（SDI≤1），大大延長(zhǎng)了反滲透膜與主機(jī)的壽命，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程用膜法處理，減輕了設(shè)備的重量，縮小了設(shè)備所占空間，維護(hù)便捷。經(jīng)遠(yuǎn)洋漁輪海上三年的使用證明，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)預(yù)期目標(biāo)，完全能夠勝任長(zhǎng)期海上作業(yè)供給淡水的任務(wù)。 技術(shù)特點(diǎn)： 在反滲透膜的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域里，做了預(yù)處理方法的更新，全過(guò)程用膜法處理。使設(shè)備的安裝、操作、維護(hù)、運(yùn)行的便捷程度大大提高。在不提高成本的情況下，提高了設(shè)備的壽命、出水量和抗風(fēng)險(xiǎn)性。 技術(shù)指標(biāo)： 淡化水產(chǎn)量：1m3/D～15m3/D 脫鹽率：＞98% 水利用率：10%～50% 操作壓力：4.5～6.5Mpa 進(jìn)水溫度：5～45oC 電機(jī)功率：1.5～15kW 產(chǎn)品水指標(biāo)：TDS＜1000mg/L 體積（1m3/D例）：800X540X1550mm 應(yīng)用范圍： a)    沿海及島嶼居民的飲水供給 b)    軍艦、游艇、漁船、運(yùn)輸船等生活用水的提供 c)    海面鉆井平臺(tái)工作人員飲水的供給 d)    沙漠地帶高鹽度水的處理