[发明专利]一种预处理海水淡化用海水的技术方法

说明书

1、技术领域

本发明利用TiO₂/膨润土纳米复合光催化剂，在太阳光辐照条件下对海水淡化用海水进行预处理，为环境科学与工程领域的水污染控制治理技术与海水淡化技术的交叉。

2、背景技术

海水淡化的主体处理技术反渗透(RO)/纳滤需要对海水进行一定的较为严格的预处理以尽可能减少膜堵塞与结垢等带来的问题。目前，预处理主要包括加入化学药剂(絮凝剂、杀菌剂等)和超滤(UF)。化学药剂或多或少会对后续处理添加设备/工艺压力和环境压力，超滤对膜和动力要求较高，成本较高。

3、发明内容

为了克服上述缺点，本发明将光催化氧化技术应用于海水淡化的预处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

将自制(方法见后)的TiO₂/膨润土纳米复合光催化剂加入到盛有一定量的海水(取自海口海甸岛海域，水质如表1)的容器中，不断搅拌，在海南晴天的太阳光照(照射日期在4月-9月范围内)条件下对其进行预处理，待反应完成后沉淀，分离海水测各指标。比较反应前后的去除率，进行系列正交研究，优化条件。结果如下。

在催化剂投加量为1.25g.L^-1、照射时间为7.5h、搅拌强度为60r.min^-1，对浊度、CODcr的去除率分别为92.6％-97.4％、94.2％-98.9％，细菌总数的去除率大于99％。此为最优条件。

表1 海水水质

催化剂制备方法：

在20mL的无水乙醇中加入10mL-20mL的钛酸丁酯，充分搅拌20min-30min后形成淡黄色透明刺激性强溶液。再将该液慢慢滴加(1s-3s一滴)到30mL1mol.L^-1的HNO₃溶液中，强烈搅拌(不少于150r.min^-1)，搅拌2h后，将生成的透明溶胶用1mol.L^-1的NaOH调至pH为1.5，再充分搅拌0.5h，将生成的溶液记为1液。

将纯的膨润土用10倍的蒸馏水润湿0.5h，其后加入到1液中，充分搅拌4h，离心、水洗直至上清液近中性。将得到物烘干后研细，500℃下用马弗炉煅烧2.5h。冷却备用。

本发明的有益效果是，可以将海水处理到满足反渗透的要求，而且与传统处理相比，具有处理彻底、经济性强、无二次污染产生等优点，且有利用海南丰富的可再生光能源和钛矿资源的应用前景。

4、具体实施方式

将一定量的自制TiO₂/膨润土纳米复合光催化剂加入到盛有1L海水的烧杯中，搅拌器不断搅拌，在海口晴天的太阳光照(照射日期在4月-9月范围内)条件下照射1h-10h后停止搅拌，取沉降后的海水测定，进行系列对比研究，优选条件。具体指标检测方法如表2。

表2 需要检测的指标及方法