CN116789331B - 一种海水淡化工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请属于海水处理的技术领域，具体公开了一种海水淡化工艺。包括如下步骤：将海水进行一次过滤，去除海水中的悬浮物杂质，对海水进行二次过滤，去除海水中的沙泥颗粒，得到处理的海水；向处理的海水中加入改性硅藻土吸附剂进行搅拌，过滤，得到再处理的海水；向再处理的海水中加入杀菌剂进行杀菌处理，过滤，得到后处理的海水；将后处理的海水进行反渗透脱盐处理，再进行冷凝处理，即得；改性硅藻土吸附剂，包括以下原料组分：硅藻土、氢氧化钠、纳米活性炭颗粒、氨基硅烷偶联剂、羧甲基纤维素、乙二胺四乙酸溶液、壳聚糖。本申请得到淡水除杂和杀菌效果较好，此工艺有助于海水中杂质的去除。
Description
技术领域
本申请涉及海水处理的技术领域，尤其是涉及一种海水淡化工艺。
背景技术
全球水资源储量丰富，其中无法直接使用的海水资源占96％左右，淡水资源相对缺乏，海水淡化是解决淡水资源缺乏的重要途径，海水淡化，又称海水脱盐，是分离海水中盐和水的技术和过程，常用的海水淡化的技术主要包括热法和膜法，热法海水淡化是通过加热海水，使其蒸发，并将蒸汽冷凝后收集淡水的技术，而膜法海水淡化是将海水通过一种特殊的膜，将其中的盐分、微生物和杂质等分离出来，得到淡水的技术。
通常海水需要经过多次过滤然后进行后续的反渗透脱盐处理，反渗透脱盐处理通常采用反渗透装置进行处理，而海水中含有大量的藻类和悬浮物，如果海水中的藻类和悬浮物处理不干净，将会影响后续反渗透装置的处理效率，甚至会堵塞后续的反渗透装置。
发明内容
为了改善海水中的藻类和悬浮物处理不干净，会影响后续反渗透装置的处理效率的问题，本申请提供了一种海水淡化工艺。
本申请提供了一种海水淡化工艺，采用如下的技术方案：
一种海水淡化工艺，包括如下步骤：
（1）首先将海水进行一次过滤，去除海水中的悬浮物杂质，然后对海水进行二次过滤，去除海水中的沙泥颗粒，得到处理的海水；
（2）向步骤（1）得到的处理的海水中加入改性硅藻土吸附剂进行搅拌3-5h，然后过滤，得到再处理的海水；
（3）向步骤（2）得到的再处理的海水中加入杀菌剂进行杀菌处理，然后进行过滤，得到后处理的海水；
（4）将步骤（3）得到的后处理的海水进行反渗透脱盐处理，之后再进行冷凝处理，即得；
所述改性硅藻土吸附剂，包括以下原料组分：硅藻土、氢氧化钠、纳米活性炭颗粒、氨基硅烷偶联剂、羧甲基纤维素、乙二胺四乙酸溶液、壳聚糖。
通过采用上述技术方案，首先将海水过滤，去除海水中的大颗粒等悬浮物，然后再进行二次过滤，进一步去除海水中的泥沙等小颗粒，得到处理的海水，加入改性硅藻土吸附剂，改性硅藻土吸附剂可以有效地去除海水中的有机物、重金属离子和悬浮物等，从而改善海水的水质，使用杀菌剂进一步对海水进行杀菌，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效控制水中菌类、藻类繁殖和黏泥生长，还有良好的黏泥剥离作用和分散、渗透作用，起到抑菌以及改良水质和底质的作用；最后将海水进行反渗透脱盐处理，得到淡水。
改性硅藻土吸附剂中，硅藻土具有多孔和强大的吸附效果，可以将水中的杂质或者小颗粒快速絮凝成大的絮凝物，实现固液分离，最终达到净水作用；还能够过滤掉海水中的杂质和细菌、病毒、菌类，可用于深度净水。氢氧化钠可以抑制海水中细菌的增殖、抑制细菌的生长，从而起到消毒作用，调节海水的pH值，消除水的硬度，改善水体环境。另外，硅藻土和氢氧化钠反应，不仅增加硅藻土的反应活性，而且增加了硅藻土的比表面积，有助于后续增加硅藻土的吸附效果。
纳米活性炭颗粒具有较强的吸附作用，去除水中的有害物质，还可以帮助去除海水中的异味、颜色、有机物和消毒副产物，纳米活性炭颗粒能够负载在硅藻土的孔隙内，活性炭进行物理吸附海水中的杂质，而硅藻土进行化学吸附处理海水中的杂质，两者配合更好的发挥吸附效果。
氨基硅烷偶联剂能够增强纳米活性炭颗粒和硅藻土之间的连接作用，氨基硅烷偶联剂上的氨基能够接枝在纳米活性炭颗粒和硅藻土的表面，起到粘结作用，进一步增加后续对海水中杂质的去除；羧甲基纤维素可作为絮凝剂，起到增强团聚体稳定性的作用，在海水处理过程中起到去除油类污染物、重金属离子、氟离子、色度的重要作用；乙二胺四乙酸溶液的加入要起到络合水体中重金属的作用，进一步加强海水中重金属的去除；壳聚糖结构中含有大量活泼的氨基和羟基，具有优越的生物相容性和生物可降解性，在酸性溶液中能形成阳离子型聚电解质，有良好的絮凝作用，促进硅藻土和纳米活性炭颗粒对污染物的去除作用，有助于海水中杂质的去除。
优选的，所述改性硅藻土吸附剂，按照重量份计，包括以下原料组分：硅藻土80-100份、氢氧化钠20-30份、纳米活性炭颗粒15-30份、氨基硅烷偶联剂5-12份、羧甲基纤维素2-6份、乙二胺四乙酸溶液30-50份、壳聚糖18-28份。
通过采用上述技术方案，进一步限定各原料组分的用量，得到除杂效果更优的改性硅藻土吸附剂，纳米活性炭颗粒负载在硅藻土的表面，进一步增加了硅藻土的吸附能力，两者配合更好的发挥吸附效果，氨基硅烷偶联剂能够增强纳米活性炭颗粒和硅藻土之间的连接作用，进一步增加后续对海水中杂质的去除，各原料组分相互配合，共同提高海水中杂质的去除。
优选的，所述改性硅藻土吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将硅藻土置于浓度为1-3mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度65-70℃下浸泡1-2h，洗涤，过滤，煅烧，得到预处理的硅藻土；
（2）将步骤（1）得到的硅藻土分散于无水乙醇中，加入纳米活性炭颗粒，在温度75-80℃下搅拌1-3h，然后加入质量分数为1-3%的氨基硅烷偶联剂和羧甲基纤维素，继续搅拌，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于乙二胺四乙酸溶液中，加入醋酸溶液，搅拌均匀，然后加入壳聚糖，在温度85-90℃温度下搅拌20-30min，过滤，干燥，得到改性硅藻土吸附剂。
通过采用上述技术方案，氢氧化钠溶液对硅藻土表面进行一定程度的剥蚀，进而增大了硅藻土的比表面积，有利于纳米活性炭颗粒的负载，氨基硅烷偶联剂起到桥梁作用，加大了纳米活性炭颗粒和硅藻土之间的连接作用，壳聚糖能够包覆在硅藻土的表面，进一步增加了纳米活性炭颗粒和硅藻土之间的连接性，进而有助于后续增加硅藻土的吸附效果，有助于海水中杂质的去除。
优选的，步骤（1）中，所述煅烧的温度为300-400℃，煅烧时间为2-3h。
通过采用上述技术方案，煅烧的作用有助于去除硅藻土的有机杂质，增大硅藻土表面的孔径，以及增加硅藻土的孔隙数量，进一步增大硅藻土的比表面积，有助于后续改善硅藻土的吸附效果以及后续硅藻土与其他组分的混合效果。
优选的，所述纳米活性炭颗粒经过以下步骤预处理：将纳米活性炭颗粒分散于冰醋酸中，超声1-2h，水洗，干燥，然后将处理的纳米活性炭颗粒分散于乙醇中，加入竹炭纤维和醋酸铵，搅拌3-5h，过滤，干燥，得到预处理的纳米活性炭颗粒。
通过采用上述技术方案，冰醋酸对纳米活性炭颗粒表面进行处理，去除纳米活性炭颗粒表面的有机杂质以及微小铁磁颗粒，使纳米活性炭颗粒表面变得粗糙，进一步增加了纳米活性炭颗粒的比表面积；竹炭纤维具有多孔结构，具有很强的吸附分解能力，可以用来处理海水，不仅对海水中的Cu、Hg、Mn、Ba等大多数有毒重金属离子具有良好的吸附固定作用，而且还能消臭抗菌性能，竹炭纤维分散于纳米活性炭颗粒的表面，竹炭纤维和纳米活性炭颗粒相互吸附，进一步增加纳米活性炭颗粒的吸附、杀菌性能，进一步对海水进行杀菌。
加入醋酸铵，有助于阻碍溶液pH的变化，维持溶液中pH的稳定，有助于竹炭纤维和纳米活性炭颗粒的稳定性，另外，醋酸铵有净水作用，醋酸铵里的醋酸成分可以去除水中的各种有害生物，起到净化水质的作用，配合竹炭纤维和纳米活性炭颗粒，进一步对海水进行杀菌，提高海水的品质。
优选的，所述纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比为1:0.2-0.5:0.06-0.09。
通过采用上述技术方案，进一步限定纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵之间的质量比值在一定的范围内，得到吸附效果和杀菌性能更高的纳米活性炭颗粒，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维相互吸附，竹炭纤维负载在纳米活性炭颗粒的表面，进一步增加了纳米活性炭颗粒的比表面积，纳米活性炭颗粒的用于调节溶液的稳定性，有助于各组分稳定分散，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵之间配合，共同改善纳米活性炭颗粒的吸附作用，有助于后续海水的除杂。
优选的，所述杀菌剂，按照重量份计，包括以下原料组分：去离子水120-150份、碳酸钠10-30份、木质素磺酸钙10-20份、季铵盐双阳离子10-20份、聚丙烯酰胺30-40份、贝壳粉50-70份、乙二醇20-30份。
通过采用上述技术方案，碳酸钠溶于水具有弱碱性，可以起到提高水质的作用和调节水中的溶氧量，改善水环境，同时能够抑制藻类生长，预防细菌和真菌感染，提高水的品质；木质素磺酸钙具有表面活性作用和分散性，能降低水的表面张力和界面张力，而且具有优异的吸附性能和抗菌能力，有效地从水中去除有机物、重金属离子和微生物污染物；季铵盐双阳离子能够有效地去除水中的有机物和微生物，提高水质的干净度和卫生水平，铵盐双阳离子能吸附于菌体表面，其疏水基能渗入细胞的类脂层，改变细胞壁和细胞膜的通透性，使胞内酶和蛋白质变性，进而达到杀菌的效果。
聚丙烯酰胺可用作絮凝剂去除海水中的杂质及悬浮物，通过凝聚这些杂质，形成颗粒状，提高悬浮物的重量和密度，从而促使悬浮物向下沉淀，使水质更加透明。另外，聚丙烯酰胺可以增加水体中的氧气含量。进而改变水体环境；贝壳粉拥有多孔结构，具有较好的吸附性，可以吸附水中的有害物质，达到净化水质环境的效果；同时，贝壳粉具有抑菌抗菌的作用，贝壳粉可以渗透进微生物的细胞内，吸附细胞内带负电的细胞质，并发生絮凝作用，扰乱细胞正常的生理活动，从而杀灭细菌，改善水质环境。
优选的，所述贝壳粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）将贝壳粉分散于去离子水中，加入柠檬酸，在温度45-50℃下搅拌15-30min，过滤，干燥，过筛，备用；
（2）将步骤（1）得到的粉末在100-200℃下煅烧1-2h，然后升温至300-400℃下煅烧2-3h，得到粉末，备用；
（3）将步骤（2）得到的粉末分散于去离子水中，加入纳米二氧化钛，搅拌1-2h，然后再加入羟甲基纤维素，搅拌均匀，过滤，干燥，得到贝壳粉。
通过采用上述技术方案，贝壳粉采用柠檬酸处理，部分的贝壳粉与柠檬酸反应生成柠檬酸钙能溶解在水里，与未反应的贝壳粉分离，未反应的贝壳粉表面变得粗糙多孔，提高了贝壳粉的比表面积，再将贝壳粉进行煅烧，先在100-200℃下煅烧，除去贝壳粉中的有机杂质，然后再在300-400℃下煅烧，进一步扩大贝壳粉的孔隙，提高贝壳粉的比表面积，有助于后续组分的负载。
纳米二氧化钛具有比表面积大、表面活性大、分散性好、杀菌和自清洁效应等特点，可以去除水中的有机物和微生物等，提高水质，纳米二氧化钛能够负载在贝壳粉的孔隙内，进一步提高贝壳粉的杀菌和除杂的性能；羟甲基纤维素具有一定的黏度，能够增加贝壳粉和纳米二氧化钛之间的粘结性，使纳米二氧化钛牢固的粘结在贝壳粉的表面，进而增加贝壳粉的吸附性能和杀菌性能，有助于后续对海水的杀菌。
优选的，所述贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.08。
通过采用上述技术方案，进一步限定贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比在一定的范围内，得到杀菌和吸附性能较好的贝壳粉，纳米二氧化钛负载在贝壳粉表面以及孔隙内，进一步增加贝壳粉的杀菌性能，而羟甲基纤维素能够包覆贝壳粉，增加了贝壳粉和纳米二氧化钛之间的粘结性，进一步增加贝壳粉的杀菌持久性，有助于后续改善海水的杀菌性能。
优选的，步骤（2）中的过滤使用超滤装置进行过滤掉0.01-10μm的杂质。
通过采用上述技术方案，使用超滤装置进行过滤，具有有效地分离水中的悬浮物、胶体和高分子物质等，可以将水中的有害物质去除，达到提高水质的目的。
综上所述，本申请具有如下有益效果：
1、本申请中将海水过滤，去除海水中的大颗粒等悬浮物，然后再进行二次过滤，进一步去除海水中的泥沙等小颗粒，得到处理的海水，加入改性硅藻土吸附剂，改性硅藻土吸附剂可以有效地去除海水中的有机物、重金属离子和悬浮物等，从而改善海水的水质，使用杀菌剂进一步对海水进行杀菌，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效控制水中菌类、藻类繁殖和黏泥生长，还有良好的黏泥剥离作用和分散、渗透作用，起到抑菌以及改良水质和底质的作用；最后将海水进行反渗透脱盐处理，得到淡水。
2、本申请中硅藻土具有多孔和强大的吸附效果，可以将水中的杂质或者小颗粒快速絮凝成大的絮凝物，实现固液分离，最终达到净水作用；还能够过滤掉海水中的杂质和细菌、病毒、菌类，可用于深度净水。氢氧化钠可以抑制海水中细菌的增殖、抑制细菌的生长，从而起到消毒作用，调节海水的pH值，消除水的硬度，改善水体环境。另外，硅藻土和氢氧化钠反应，不仅增加硅藻土的反应活性，而且增加了硅藻土的比表面积，有助于后续增加硅藻土的吸附效果。
3、本申请中纳米活性炭颗粒具有较强的吸附作用，去除水中的有害物质，还可以帮助去除海水中的异味、颜色、有机物和消毒副产物，纳米活性炭颗粒能够负载在硅藻土的孔隙内，活性炭进行物理吸附海水中的杂质，而硅藻土进行化学吸附处理海水中的杂质，两者配合更好的发挥吸附效果。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例及对比例中所使用的原料均可通过市售获得。
纳米活性炭颗粒预处理的制备例
制备例1-1
纳米活性炭颗粒经过以下步骤预处理：将1.2kg纳米活性炭颗粒分散于2L质量浓度为10%的冰醋酸中，超声2h，水洗，干燥，然后将处理的纳米活性炭颗粒分散于2.5L乙醇中，加入竹炭纤维和醋酸铵，搅拌4h，过滤，干燥，得到预处理的纳米活性炭颗粒；其中，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比为1:0.2:0.09。
制备例1-2
与制备例1-1的区别在于，不加入竹炭纤维。
制备例1-3
与制备例1-1的区别在于，不加入醋酸铵。
制备例1-4
与制备例1-1的区别在于，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比为1:0.5:0.06。
制备例1-5
与制备例1-1的区别在于，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比为1:0.9:0.02。
贝壳粉的制备例
制备例2-1
贝壳粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）将1.3kg贝壳粉分散于2L去离子水中，加入1.5L质量浓度为15%的柠檬酸，在温度50℃下搅拌25min，过滤，干燥，过50目筛，备用；
（2）将步骤（1）得到的粉末在150℃下煅烧2h，然后升温至350℃下煅烧3h，得到粉末，备用；
（3）将步骤（2）得到的粉末分散于2.5L去离子水中，加入纳米二氧化钛，搅拌2h，然后再加入羟甲基纤维素，搅拌均匀，过滤，干燥，得到贝壳粉；其中，贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比为1:0.3:0.08。
制备例2-2
与制备例2-1的区别在于，不加入纳米二氧化钛。
制备例2-3
与制备例2-1的区别在于，不加入羟甲基纤维素。
制备例2-4
与制备例2-1的区别在于，贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比为1:0.1:0.05。
制备例2-5
与制备例2-1的区别在于，贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比为1:0.5:0.02。
制备例2-6
与制备例2-1的区别在于，步骤（2）中，对步骤（1）得到的粉末在300℃下煅烧5h。
实施例
一种海水淡化工艺，包括如下步骤：
（1）首先将1吨海水进行一次过滤，去除海水中的悬浮物杂质，然后对海水进行二次过滤，去除海水中的沙泥颗粒，得到处理的海水；
（2）向步骤（1）得到的处理的海水中加入改性硅藻土吸附剂进行搅拌4h，然后过滤，得到再处理的海水；
（3）向步骤（2）得到的再处理的海水中加入杀菌剂进行杀菌处理，然后进行过滤，得到后处理的海水；
（4）将步骤（3）得到的后处理的海水进行反渗透脱盐处理，之后再进行冷凝处理，即得；步骤（2）中的过滤使用超滤装置进行过滤掉0.01-10μm的杂质。
改性硅藻土吸附剂，按照重量计，包括以下原料组分：硅藻土80kg、氢氧化钠20kg、纳米活性炭颗粒30 kg、氨基硅烷偶联剂12 kg、羧甲基纤维素2kg、乙二胺四乙酸溶液50kg、壳聚糖28kg。
改性硅藻土吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将硅藻土置于浓度为2mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度70℃下浸泡2h，洗涤，过滤，煅烧，得到预处理的硅藻土；
（2）将步骤（1）得到的硅藻土分散于无水乙醇中，加入纳米活性炭颗粒，在温度80℃下搅拌3h，然后加入质量分数为3%的氨基硅烷偶联剂和羧甲基纤维素，继续搅拌2h，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于乙二胺四乙酸溶液中，加入25L质量浓度为12%的醋酸溶液，搅拌均匀，然后加入壳聚糖，在温度90℃温度下搅拌30min，过滤，干燥，得到改性硅藻土吸附剂。
步骤（1）中，煅烧的温度为350℃，煅烧时间为3h。
杀菌剂，按照重量计，包括以下原料组分：去离子水120 kg、碳酸钠10 kg、木质素磺酸钙10 kg、季铵盐双阳离子10 kg、聚丙烯酰胺30 kg、贝壳粉50kg、乙二醇20 kg。
纳米活性炭颗粒采用制备例1-1制备，贝壳粉采用制备例2-1制备。
实施例2
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，改性硅藻土吸附剂，按照重量计，包括以下原料组分：硅藻土100kg、氢氧化钠30 kg、纳米活性炭颗粒15 kg、氨基硅烷偶联剂5kg、羧甲基纤维素6 kg、乙二胺四乙酸溶液30 kg、壳聚糖18 kg。
实施例3
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，改性硅藻土吸附剂，按照重量计，包括以下原料组分：硅藻土120kg、氢氧化钠15 kg、纳米活性炭颗粒35 kg、氨基硅烷偶联剂15kg、羧甲基纤维素1 kg、乙二胺四乙酸溶液55 kg、壳聚糖10 kg。
实施例4
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，杀菌剂，按照重量计，包括以下原料组分：去离子水150 kg、碳酸钠30 kg、木质素磺酸钙20 kg、季铵盐双阳离子10 kg、聚丙烯酰胺40 kg、贝壳粉70 kg、乙二醇30 kg。
实施例5
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，杀菌剂，按照重量计，包括以下原料组分：去离子水100 kg、碳酸钠5 kg、木质素磺酸钙30 kg、季铵盐双阳离子5 kg、聚丙烯酰胺45 kg、贝壳粉45 kg、乙二醇35 kg。
实施例6
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，不加入贝壳粉。
实施例7
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，纳米活性炭颗粒采用制备例1-2制备。
实施例8
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，纳米活性炭颗粒采用制备例1-3制备。
实施例9
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，纳米活性炭颗粒采用制备例1-4制备。
实施例10
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，纳米活性炭颗粒采用制备例1-5制备。
实施例11
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，贝壳粉采用制备例2-2制备。
实施例12
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，贝壳粉采用制备例2-3制备。
实施例13
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，贝壳粉采用制备例2-4制备。
实施例14
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，贝壳粉采用制备例2-5制备。
实施例15
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，贝壳粉采用制备例2-6制备。
对比例
对比例1
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，改性硅藻土吸附剂中，不添加纳米活性炭颗粒。
对比例2
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，改性硅藻土吸附剂中，不添加壳聚糖。
对比例3
一种海水淡化工艺，与实施例1的区别在于，改性硅藻土吸附剂中，不添加氨基硅烷偶联剂。
性能检测试验
根据实施例1-15和对比例1-3的工艺得到的海水进行测试；
吸附性能测试，测试实施例和对比例中镉元素、铅元素的去除率；
杀菌效果测试，测试实施例和对比例中的杀菌率，结果见表1。
表1 实施例和对比例的测试数据
。
从表1可以看出，本申请实施例1-2、实施例4、实施例9和实施例13均具有较好的技术效果，其中，实施例1对镉的去除率为99.95%，铅的去除率为93.23%、COD的去除率为97.56%，24h杀菌率为99.45%，表明本申请的海水淡化工艺具有较好的除杂效果和杀菌效果，得到水质较好的淡水。
实施例3改变改性硅藻土吸附剂中各原料的用量，从表1看出，对镉的去除率为99.75%，铅的去除率为93.01%、COD的去除率为97.32%，24h杀菌率为99.23%，去除率相比于实施1-2略微降低，表明各原料组分按照一定的配比得到除杂效果较好的淡水。
实施例5改变杀菌剂中各原料的用量，从表1看出，对镉的去除率为99.76%，铅的去除率为93.02%、COD的去除率为97.35%，24h杀菌率为99.25%，去除率相比于实施1-2略微降低，表明杀菌剂中各原料组分按照一定的配比得到杀菌效果较好的淡水。
实施例6杀菌剂中不添加贝壳粉，从表1看出，对镉的去除率为91.13%，铅的去除率为85.12%、COD的去除率为88.16%，24h杀菌率为87.13%，去除率相比于实施1明显降低，表明贝壳粉具有较好的吸附性和杀菌效果，可以吸附水中的有害物质和杀灭细菌真菌，达到净化水质环境的效果。
实施例7纳米活性炭颗粒预处理过程中不加入竹炭纤维，从表1看出，对镉的去除率为90.12%，铅的去除率为84.14%、COD的去除率为87.45%，24h杀菌率为86.21%，去除率相比于实施1明显降低，表明竹炭纤维能够分散于纳米活性炭颗粒的表面，增强吸附分解能力，进一步有助于处理海水。
实施例8纳米活性炭颗粒预处理过程中不加入醋酸铵，从表1看出，对镉的去除率为91.23%，铅的去除率为85.23%、COD的去除率为88.52%，24h杀菌率为87.23%，去除率相比于实施1明显降低，表明醋酸铵有助于竹炭纤维和纳米活性炭颗粒的稳定性，配合竹炭纤维和纳米活性炭颗粒，进一步对海水进行杀菌，提高海水的品质。
实施例10改变纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比，从表1看出，去除率相比于实施1和实施例9明显降低，但是数值效果高于实施例7-8，表明，纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵之间配合，共同改善纳米活性炭颗粒的吸附作用，有助于后续海水的除杂。
实施例11贝壳粉的制备方法中不加入纳米二氧化钛，从表1看出，对镉的去除率为92.21%，铅的去除率为86.13%、COD的去除率为89.45%，24h杀菌率为88.17%，去除率相比于实施1明显降低，表明纳米二氧化钛可以去除水中的有机物和微生物等，提高水质。
实施例12贝壳粉的制备方法中不加入羟甲基纤维素，从表1看出，对镉的去除率为93.12%，铅的去除率为87.15%、COD的去除率为90.46%，24h杀菌率为89.19%，去除率相比于实施1明显降低，表明羟甲基纤维素具有一定的黏度，能够增加贝壳粉和纳米二氧化钛之间的粘结性，进而增加贝壳粉的吸附性能和杀菌性能，有助于后续对海水的杀菌。
实施例14改变贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比，从表1看出，去除率相比于实施1和实施例13明显降低，但是数值效果高于实施例11-12，表明贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素之间配合，增加了贝壳粉和纳米二氧化钛之间的粘结性，进一步增加贝壳粉的杀菌持久性，有助于后续改善海水的杀菌性能。
实施例15改变煅烧方式，采用恒温进行煅烧，从表1看出，对镉的去除率为94.10%，铅的去除率为88.13%、COD的去除率为91.03%，24h杀菌率为90.05%，去除率相比于实施1明显降低，表明分阶段进行煅烧贝壳粉进一步扩大贝壳粉的孔隙，提高贝壳粉的比表面积，有助于后续组分的负载。
对比例1改性硅藻土吸附剂中，不添加纳米活性炭颗粒，从表1看出，对镉的去除率为82.41%，铅的去除率为77.45%、COD的去除率为79.23%，24h杀菌率为80.11%，去除率相比于实施1明显降低，表明纳米活性炭颗粒具有较强的吸附作用，去除水中的有害物质，还可以帮助去除海水中的异味、颜色、有机物和消毒副产物。
对比例2改性硅藻土吸附剂中，不添加壳聚糖，从表1看出，对镉的去除率为86.46%，铅的去除率为81.23%、COD的去除率为83.12%，24h杀菌率为84.23%，去除率相比于实施1明显降低，表明壳聚糖结构中含有大量活泼的氨基和羟基，有良好的絮凝作用，促进硅藻土和纳米活性炭颗粒对污染物的去除作用，有助于海水中杂质的去除。
对比例3改性硅藻土吸附剂中，不添加氨基硅烷偶联剂，从表1看出，对镉的去除率为87.12%，铅的去除率为83.25%、COD的去除率为85.45%，24h杀菌率为86.45%，去除率相比于实施1明显降低，表明氨基硅烷偶联剂能够增强纳米活性炭颗粒和硅藻土之间的连接作用，氨基硅烷偶联剂上的氨基能够接枝在纳米活性炭颗粒和硅藻土的表面，起到粘结作用，进一步增加后续对海水中杂质的去除。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种海水淡化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）首先将海水进行一次过滤，去除海水中的悬浮物杂质，然后对海水进行二次过滤，去除海水中的沙泥颗粒，得到处理的海水；
（2）向步骤（1）得到的处理的海水中加入改性硅藻土吸附剂进行搅拌3-5h，然后过滤，得到再处理的海水；
（3）向步骤（2）得到的再处理的海水中加入杀菌剂进行杀菌处理，然后进行过滤，得到后处理的海水；
（4）将步骤（3）得到的后处理的海水进行反渗透脱盐处理，之后再进行冷凝处理，即得；
所述改性硅藻土吸附剂，包括以下原料组分：硅藻土、氢氧化钠、纳米活性炭颗粒、氨基硅烷偶联剂、羧甲基纤维素、乙二胺四乙酸溶液、壳聚糖；
所述改性硅藻土吸附剂的制备方法，包括如下步骤：
（1）将硅藻土置于浓度为1-3mol/L的氢氧化钠溶液中，在温度65-70℃下浸泡1-2h，洗涤，过滤，煅烧，得到预处理的硅藻土；
（2）将步骤（1）得到的硅藻土分散于无水乙醇中，加入纳米活性炭颗粒，在温度75-80℃下搅拌1-3h，然后加入质量分数为1-3%的氨基硅烷偶联剂和羧甲基纤维素，继续搅拌，过滤，干燥，得到混合物；
（3）将步骤（2）得到的混合物分散于乙二胺四乙酸溶液中，加入醋酸溶液，搅拌均匀，然后加入壳聚糖，在温度85-90℃温度下搅拌20-30min，过滤，干燥，得到改性硅藻土吸附剂；
所述纳米活性炭颗粒经过以下步骤预处理：将纳米活性炭颗粒分散于冰醋酸中，超声1-2h，水洗，干燥，然后将处理的纳米活性炭颗粒分散于乙醇中，加入竹炭纤维和醋酸铵，搅拌3-5h，过滤，干燥，得到预处理的纳米活性炭颗粒；
所述纳米活性炭颗粒、竹炭纤维和醋酸铵的质量比为1:0.2-0.5:0.06-0.09；
所述杀菌剂，按照重量份计，包括以下原料组分：去离子水120-150份、碳酸钠10-30份、木质素磺酸钙10-20份、季铵盐双阳离子10-20份、聚丙烯酰胺30-40份、贝壳粉50-70份、乙二醇20-30份；
所述贝壳粉的制备方法，包括如下步骤：
（1）将贝壳粉分散于去离子水中，加入柠檬酸，在温度45-50℃下搅拌15-30min，过滤，干燥，过筛，备用；
（2）将步骤（1）得到的粉末在100-200℃下煅烧1-2h，然后升温至300-400℃下煅烧2-3h，得到粉末，备用；
（3）将步骤（2）得到的粉末分散于去离子水中，加入纳米二氧化钛，搅拌1-2h，然后再加入羟甲基纤维素，搅拌均匀，过滤，干燥，得到贝壳粉；
所述贝壳粉、纳米二氧化钛和羟甲基纤维素的质量比为1:0.1-0.3:0.05-0.08。
2.根据权利要求1所述的一种海水淡化工艺，其特征在于，所述改性硅藻土吸附剂，按照重量份计，包括以下原料组分：硅藻土80-100份、氢氧化钠20-30份、纳米活性炭颗粒15-30份、氨基硅烷偶联剂5-12份、羧甲基纤维素2-6份、乙二胺四乙酸溶液30-50份、壳聚糖18-28份。
3.根据权利要求1所述的一种海水淡化工艺，其特征在于，步骤（1）中，所述煅烧的温度为300-400℃，煅烧时间为2-3h。
4.根据权利要求1所述的一种海水淡化工艺，其特征在于，步骤（2）中的过滤使用超滤装置进行过滤掉0.01-10μm的杂质。
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