臺灣博碩士論文加值系統

至1950年開始海水淡化這個議題開始被各個國家重視，發展至今全世界已經有1600所海水淡化廠，而每天淡化出來的海水更高達664萬立方公尺，接近翡翠水庫每日出水量(345萬 m3/day)的2倍。而每年更以驚人的速度成長。而本實驗則是延續本實驗室目前研發出來的利用陽極氧化鋁(Anodic Aluminum Oxide, AAO)濾膜配合電雙層的海水淡化濾膜(不過濾膜一次只能阻擋單一種電性的離子)，故本實驗希望能夠發展出一種能夠同時淡化正離子跟負離子的海水淡化設備，並延續之前低耗能高產率的優良傳統。
故我們採用平行陽極氧化鋁的濾膜並且配合外加電場達到同時過濾正離子跟負離子的目標，利用在電場中正離子會被吸引而靠進負極；負離子會被吸引靠近正極。再搭配通上正負電壓的陽極氧化鋁濾膜來達到過濾離子並分類離子的目標。實驗後發現當外接電場接上 1500V時，過濾10次後的離子淡化效果達到15.6%，由此可知本實驗確實可以淡化鹽水，達到另一種海水淡化的方法。

摘要……………………………………………………………………………….……………I
總目錄………………………………………………………………………………………..IV
圖目錄…………………………………………………………………………………...…..VII
表目錄………………………………………………………………………………………..IX
第一章 緒論…………………………………………………………………………………….1
1.1 前言………………………………………………………………….……………..1
1.2 海水淡化的歷史演變……………………………………………………….……..2
1.3 研究動機…………………………………………………………………. ……….4
第二章 文獻回顧………………………………………………………………….……………5
2.1 淡化機制……………………………………………………………….….. ………5
2.2 薄膜法………………………………………………………………….….. ………7
2.2.1 薄膜蒸餾………………..…………………………………………….... ………7
2.2.2 電透析……………..…………………………………………...………………..9
2.2.3 逆滲透…………………………………………………………………...……..10
2.3 蒸發法………………………………………………………………………..……12
2.3.1 多效蒸發法………………………………………...…………………………13
2.3.2 多級閃化法……………………………………………………...……………14
2.3.3 蒸汽壓縮蒸餾法…………………………………………………………...…16
2.3.4 太陽能蒸發法……………………………………………………………...…18
2.4 其他方法…………………………………………………………………………..19
2.4.1 冷凍法…………………………………………………………...……………19
2.4.2 核能法……………………………………………………………………...…19
2.5 各類海水淡化法比較……………………………………………………………..19
2.5.1 綜合比較…………………………………………………………………...…20
第三章 實驗設計與流程…………………………………………………………….……22
3.1 電雙層原理………………………………………………………………………..22
3.2 實驗架設……………………………………..……………………………………27
3.2.1 陽極氧化鋁濾膜……………………………...………………………………27
3.2.2 濺鍍機…………………………………………...……………………………28
3.2.3 電導度計……………………………………………...………………………30
3.2.4 原子層沉積……………………………………...……………………………32
3.2.5 電壓放大器…………………………………………...………………………34
3.2.6 高介電材料……………………………………………...……………………35
3.3 實驗原理…………………………………………………………..………………35
第四章 結果與討論………………………………………………………….……………38
4.1 單純濾膜施加電壓淡化效果…………………..…………………………………38
4.2 單純外部電場淡化效果………………………….………………………….……44
4.3 淡化效果……………………………………………………………………………48
4.4 耗能……………………………………………………...………………….………52
第五章 結論……………………………………………………….………………………54
第六章 未來工作…………………………………………………….……………………55
Reference……………………………………………………………………………………56

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