一种深层海水的淡化处理方法
阅读说明：本技术 一种深层海水的淡化处理方法 (Deep seawater desalination treatment method ) 是由 廖庆威 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种深层海水的淡化处理方法,其包括以下步骤：1)将混凝剂加入深层海水,进行水力搅拌和机械搅拌联合混凝,再通入超滤膜池,进行超滤,并在超滤结束后对超滤膜进行化学强化反冲洗；2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置,进行反渗透处理。本发明将混凝、超滤和反渗透进行结合用于深层海水的淡化处理,设备投入少,运行成本低,操作方便,产水完全符合饮用标准,且产水最大程度保留了深层海水丰富的钙、镁、钠、钾、锶等微量元素,用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。(The invention discloses a deep seawater desalination treatment method, which comprises the following steps: 1) adding a coagulant into deep seawater, performing hydraulic stirring and mechanical stirring combined coagulation, introducing into an ultrafiltration membrane tank, performing ultrafiltration, and performing chemically enhanced backwashing on an ultrafiltration membrane after ultrafiltration is finished; 2) and (4) introducing the deep seawater subjected to ultrafiltration into a reverse osmosis treatment device for reverse osmosis treatment. The invention combines coagulation, ultrafiltration and reverse osmosis for desalting deep seawater, has the advantages of less equipment investment, low operation cost and convenient operation, produces water which completely accords with drinking standards, reserves abundant trace elements such as calcium, magnesium, sodium, potassium, strontium and the like in the deep seawater to the maximum extent, and has certain effects of repairing, diminishing inflammation, improving immunity and the like when being used as skin care products.)
技术领域
本发明涉及海水淡化
技术领域
，具体涉及一种深层海水的淡化处理方法。背景技术
水资源是人类最不可缺少、无法替代的资源之一。地球表面有四分之三被水覆盖，但其中96.5％的水为海水，海水的含盐量过高，不能直接利用，而可以直接供人们利用的淡水资源(例如：河水、湖水以及浅层地下水的一部分)仅占约0.26％。
随着社会的发展和人们生活水平的提高，人们对于水资源的需求量不断增大，但同时由于超限度的开采、无节制的浪费以及对水资源的污染，水资源短缺问题日益严重，成为了制约经济社会发展的重要瓶颈。世界各国通过节约用水、污水处理以及跨流域调水等措施从一定程度上缓解了水资源紧张的问题，但总体形势依然十分严峻。
海水淡化是通过将海水里面的溶解性矿物质盐、有机物、细菌和病毒等分离出来，从而获得淡水。海水淡化作为可持续利用的开源增量技术，受到了越来越多国家的关注和重视，被认为是一种最具应用前景的解决当前淡水资源短缺问题的方法。深层海水(尤其是深海冰源水)处理后具有很高的利用价值：1)含有丰富的钙、镁、钠、钾、锶等微量元素，具有意想不到的效果，例如：镁可以修复粘膜和受损细胞；2)具有较好的穿透性、溶解性和吸附性；
3)作为低氘水，对于提升免疫力有很好的效果，具有一定的抑制癌细胞活性的作用；4)可以用于防晒、晒后修复、醒酒护肝等，且对湿疹也有较好的效果。然而，目前常用的反渗透法海水淡化技术存在出水硬度不够、pH偏低、硼含量有时会超标等问题，还需要对出水进行调硬度、调pH、脱硼和深度脱盐等处理才能满足使用要求，设备投入大，运行成本高，处理流程繁琐。
因此，亟需开发一种设备投入少、运行成本低、操作方便、产水完全符合饮用标准的海水淡化处理方法。
以上陈述仅仅是提供与本发明有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深层海水的淡化处理方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种深层海水的淡化处理方法包括以下步骤：
1)将混凝剂加入深层海水，进行水力搅拌和机械搅拌联合混凝，再通入超滤膜池，进行超滤，并在超滤结束后对超滤膜进行化学强化反冲洗；
2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置，进行反渗透处理。
优选的，步骤1)所述深层海水为海平面2000英尺以下的海水。
优选的，步骤1)所述混凝剂为氯化铁、聚合氯化铁、硫酸铁、聚合硫酸铁、氯化铝、聚合氯化铝、硫酸铝中的至少一种。
优选的，步骤1)所述混凝剂的投加量以混凝剂中金属元素的质量计为0.5mg/L～40mg/L。
优选的，步骤1)所述超滤膜池中的超滤膜为聚砜类超滤膜、聚酰胺类超滤膜中的一种，超滤膜的水通量为0.8m3/(m2·d)～1.5m3/(m2·d)。
优选的，步骤1)所述化学强化反冲洗的过程为：在超滤膜池中加入氧化剂，浸泡，排水，再进行反冲洗。
优选的，所述氧化剂为次氯酸钠、过碳酸钠、过硼酸钠、过硼酸钾、双氧水、过氧乙酸、重铬酸钠中的至少一种。
优选的，所述浸泡的时间为20min～40min。
优选的，所述反冲洗的流速为1.0m3/(m2·d)～1.5m3/(m2·d)，反冲洗时间为0.5min～4min。
优选的，步骤2)所述反渗透处理装置中的反渗透膜的组成包括层叠设置的多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺层。
优选的，所述芳香族聚酰胺膜由芳香多元酰氯和多元胺缩聚得到。
优选的，所述芳香多元酰氯为间苯二甲酰氯(IPC)、对苯二甲酰氯(TPC)、5-氧甲酰氯-异酞酰氯(CFIC)、5-异氰酸酯-异酞酰氯(ICIC)、均苯三甲酰氯(TMC)、3,4,5-联苯三酰氯(BTRC)、3,3',5,5'-联苯四酰氯(BTEC)中的至少一种。
优选的，所述多元胺为对苯二胺(PPD)、间苯二胺、2,4-二氨基甲苯(2,4-TDA)、间苯二胺双磺酸、3,3'-二氨基二苯砜、4-氯间苯二胺、4-硝基间苯二胺、4,4-二氨基二苯甲烷(DDM)中的至少一种。
优选的，步骤2)所述反渗透处理的操作压力为2000psi～4000psi。
本发明的有益效果是：本发明将混凝、超滤和反渗透进行结合用于深层海水的淡化处理，设备投入少，运行成本低，操作方便，产水完全符合饮用标准，且产水最大程度保留了深层海水丰富的钙、镁、钠、钾、锶等微量元素，用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
具体而言：
1)本发明在进行混凝的过程中，未进行沉淀便直接通过超滤膜进行超滤，混凝剂在超滤膜表面可以形成滤饼层吸附污染物，再在超滤结束后对超滤膜进行化学强化反冲洗，使滤饼层及污染物被洗出，不仅混凝和超滤效果优异，而且减少了对超滤膜的污染，延长了超滤膜的使用寿命，此外不需要设置沉淀池，节省了成本；
2)本发明采用了特殊的反渗透膜，其具有由多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺膜组成的三层结构，芳香族聚酰胺膜由芳香多元酰氯和多元胺缩聚得到，克服了常规反渗透膜存在的只能处理含盐量较低的盐水(含盐量过高，反渗透膜的脱盐率会迅速下降)、操作压力较低(小于600psi；操作压力过大，会破坏反渗透膜的结构，性能会下降)的问题；
3)本发明处理过的深层海水不仅完全符合饮用标准，而且还最大程度保留了深层海水丰富的钙、镁、钠、钾、锶等微量元素，处理过的深层海水用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
附图说明
图1为本发明的深层海水的淡化处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种深层海水的淡化处理方法(流程示意图如图1所示)包括以下步骤：
1)将聚合氯化铁加入深层海水(海平面2000英尺以下的海水)，聚合氯化铁的投加量(以混凝剂中铁元素的质量计)为5mg/L，进行水力搅拌和30min机械搅拌，机械搅拌的搅拌速度为500rpm，再通入超滤膜池，超滤膜为聚砜类超滤膜，超滤膜的水通量为1m3/(m2·d)，进行超滤，并在超滤结束后在超滤膜池中通入浓度10mg/L的次氯酸钠溶液，浸泡20min，排出次氯酸钠溶液，再进行反冲洗，反冲洗的流速为1.0m3/(m2·d)，反冲洗时间为4min；
2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置，反渗透膜的组成包括层叠设置的多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺层(由均苯三甲酰氯和间苯二胺缩聚得到)，进行反渗透处理，操作压力为2000psi。
经测试，深层海水经过处理后水质指标符合《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》，且用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
实施例2：
一种深层海水的淡化处理方法(流程示意图如图1所示)包括以下步骤：
1)将氯化铝加入深层海水(海平面2000英尺以下的海水)，氯化铝的投加量(以混凝剂中铝元素的质量计)为10mg/L，进行水力搅拌和30min机械搅拌，机械搅拌的搅拌速度为500rpm，再通入超滤膜池，超滤膜为聚酰胺类超滤膜，超滤膜的水通量为1m3/(m2·d)，进行超滤，并在超滤结束后在超滤膜池中通入浓度10mg/L的次氯酸钠溶液，浸泡30min，排出次氯酸钠溶液，再进行反冲洗，反冲洗的流速为1.0m3/(m2·d)，反冲洗时间为2min；
2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置，反渗透膜的组成包括层叠设置的多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺层(由均苯三甲酰氯和4,4-二氨基二苯甲烷缩聚得到)，进行反渗透处理，操作压力为2500psi。
经测试，深层海水经过处理后水质指标符合《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》，且用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
实施例3：
一种深层海水的淡化处理方法(流程示意图如图1所示)包括以下步骤：
1)将聚合氯化铁加入深层海水(海平面2000英尺以下的海水)，聚合氯化铁的投加量(以混凝剂中铁元素的质量计)为15mg/L，进行水力搅拌和40min机械搅拌，机械搅拌的搅拌速度为400rpm，再通入超滤膜池，超滤膜为聚砜类超滤膜，超滤膜的水通量为1m3/(m2·d)，进行超滤，并在超滤结束后在超滤膜池中通入浓度10mg/L的次氯酸钠溶液，浸泡20min，排出次氯酸钠溶液，再进行反冲洗，反冲洗的流速为1.0m3/(m2·d)，反冲洗时间为4min；
2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置，反渗透膜的组成包括层叠设置的多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺层(由对苯二甲酰氯和2,4-二氨基甲苯缩聚得到)，进行反渗透处理，操作压力为2000psi。
经测试，深层海水经过处理后水质指标符合《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》，且用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
实施例4：
一种深层海水的淡化处理方法(流程示意图如图1所示)包括以下步骤：
1)将聚合氯化铁加入深层海水(海平面2000英尺以下的海水)，聚合氯化铁的投加量(以混凝剂中铁元素的质量计)为5mg/L，进行水力搅拌和20min机械搅拌，机械搅拌的搅拌速度为500rpm，再通入超滤膜池，超滤膜为聚砜类超滤膜，超滤膜的水通量为1.2m3/(m2·d)，进行超滤，并在超滤结束后在超滤膜池中通入浓度20mg/L的过硼酸钠溶液，浸泡40min，排出过硼酸钠溶液，再进行反冲洗，反冲洗的流速为1.5m3/(m2·d)，反冲洗时间为3min；
2)将进行过超滤的深层海水通入反渗透处理装置，反渗透膜的组成包括层叠设置的多孔无纺布、聚砜膜和芳香族聚酰胺层(由3,4,5-联苯三酰氯和4-氯间苯二胺缩聚得到)，进行反渗透处理，操作压力为3000psi。
经测试，深层海水经过处理后水质指标符合《GB5749-2006生活饮用水卫生标准》，且用于护肤品具有一定的修复、消炎和提升免疫力等功效。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
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