[发明专利]一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法

说明书

本发明公开了一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，包括以下步骤：S1：制备壳聚糖纳米纤丝悬浮液；S2：在S1的壳聚糖纳米纤丝悬浮液中加入无机盐，无机盐为氯化物、硅酸盐、碳酸氢盐或硫酸盐，在50±10℃条件下搅拌混合均匀后，进行脱泡处理，得到盐/纳米纤丝悬浮液；S3：将S2得到的盐/纳米纤丝悬浮液进行单向冷冻；S4：将S3单向冷冻完毕的样品进行冷冻干燥至干燥完全；S5：将S4干燥后的样品顶部进行炭化；S6：将样品竖直放入待处理的水中，炭化部分露于水面以上，在太阳光照射下进行水处理，水处理过程包括样品对盐或污染物的吸附和光照蒸发两部分，同时通过冷凝装置收集蒸发出的水。本发明具有蒸发速率快、处理效率高等优点。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种海水脱盐及不同废水净化，包括对海水及不同浓度单一盐水、混合盐水、单一污染物溶液和混合污染物溶液的净化，尤其涉及一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法。

背景技术

目前，由于环境污染日益加剧，工业废水，生活污水排放量日益增大，水资源短缺已上升为全球性问题。因此，利用太阳能进行海水淡化，废水净化蒸发作为一种清洁、节能的水资源再生方式，已成为未来最具潜力的水资源收集技术。太阳能蒸汽蒸发器通过界面光热转换原理实现了广泛的阳光吸收性，以提高表面的光热转换效率。此外，一个高效的太阳能蒸汽蒸发系统还需要高效的水分传输速率。而在自然界中，生物体的蒸腾通道，也就是一种维管束结构，可以不消耗自身能量快速运输水分，因此对此种结构进行仿生，可以用于海水淡化及废水净化。

近年来，由于壳聚糖自身具有许多良好特性，成为水脱盐、净化等方向的研究热点。首先，壳聚糖对重金属离子，染料等具有很好的吸附性，因此在净水时有很好的阻流效果；第二，壳聚糖不溶于水，因此可以保证在长时间工作后外部形态基本保持不变；第三，壳聚糖耐酸碱性较强，可以适应较大程度pH范围的溶液；最后，壳聚糖无毒无害，可生物降解，不存在二次污染。因此，目前壳聚糖是非常具有开发前景的净水材料。

发明内容

本发明提供一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，以克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，具有这样的特征：包括以下步骤：

S1：制备壳聚糖纳米纤丝悬浮液；

S2：在S1的壳聚糖纳米纤丝悬浮液中加入无机盐，无机盐为氯化物、硅酸盐、碳酸氢盐或硫酸盐，在50±10℃条件下搅拌混合均匀后，进行脱泡处理，得到盐/纳米纤丝悬浮液；

S3：将S2得到的盐/纳米纤丝悬浮液进行单向冷冻；

S4：将S3单向冷冻完毕的样品进行冷冻干燥至干燥完全；

S5：将S4干燥后的样品顶部进行炭化变黑以增强光吸收、增强吸热，从而增加蒸发产量；

S6：将S5炭化后的样品竖直放入待处理的水中，炭化部分露于水面以上，在太阳光照射下进行水处理，水处理过程包括样品对盐或污染物的吸附和光照蒸发两部分，同时通过冷凝装置收集蒸发出的水。

进一步，本发明提供一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，还可以具有这样的特征：其中，所述S1具体包括：将壳聚糖用去离子水进行充分浸泡洗涤，以去除表面杂质；再经湿磨机打磨和高压均质机纳米化，得到分散均一的壳聚糖纳米纤丝悬浮液。

进一步，本发明提供一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，还可以具有这样的特征：其中，所述S1中，所述壳聚糖纳米纤丝悬浮液中壳聚糖纳米纤丝的平均宽度为35±10nm，长度为120±20μm。

进一步，本发明提供一种基于壳聚糖的海水脱盐及废水净化方法，还可以具有这样的特征：其中，所述S1中，所述壳聚糖纳米纤丝悬浮液的固含量为0.5-8wt％。