本發(fā)明涉及水處理，特別是涉及海水淡化方法和海水淡化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、反滲透膜法海水淡化方法中，通常會對海水進(jìn)行預(yù)處理，用于去除泥沙、膠體、顆粒、懸浮物以及微生物等雜質(zhì)，以保證后續(xù)膜系統(tǒng)的正常運行。傳統(tǒng)的預(yù)處理方法主要有混凝、沉淀、過濾等。但是，混凝、沉淀、過濾等預(yù)處理工藝，因水力停留時間要求、單體處理量和膜滲透通量限制等，對占地面積具有較高要求，施工周期長，同時投加藥劑多、絮凝劑等成本較高，以及電費和膜更換費也會增加海水淡化方法的投資成本，而且還存在耐污染沖擊差，系統(tǒng)運行穩(wěn)定性差的問題。

2、因此，現(xiàn)有的海水淡化方法和海水淡化系統(tǒng)，仍存在工藝流程較長、耐污染沖擊差、占地面積大、系統(tǒng)運行穩(wěn)定性差等問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述問題，提供一種海水淡化方法和海水淡化系統(tǒng)，該海水淡化方法，該海水淡化方法，不僅能夠提高海水的淡化效率，同時無需對海水進(jìn)行預(yù)處理，工藝簡單，占地面積小，成本低，而且抗污染性能好，能夠保證海水淡化系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性。

2、一種海水淡化方法，包括以下步驟：

3、將海水進(jìn)行過濾處理，得到過濾液，其中，所述過濾處理時采用的過濾膜為含有光催化劑的聚合物膜，且所述光催化劑為含有石墨化鈦基框架材料的多孔聚合物納米球；

4、將所述過濾液進(jìn)行反滲透處理，得到反滲透產(chǎn)水，其中，所述反滲透處理時采用的反滲透膜包括支撐膜以及依次層疊設(shè)于所述支撐膜表面的聚酰胺層和多孔聚合物層，所述聚酰胺層中含有層狀離子共價有機(jī)框架材料，所述多孔聚合物層中含有荷正電晶態(tài)聚合物；

5、將所述反滲透產(chǎn)水進(jìn)行消毒處理，得到淡化水。

6、在其中一個實施例中，所述聚合物膜中還含有二茂鐵修飾的鈦酸鎂顆粒。

7、在其中一個實施例中，所述二茂鐵修飾的鈦酸鎂顆粒在所述聚合物膜中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%；

8、及/或，所述二茂鐵在所述二茂鐵修飾的鈦酸鎂顆粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%-0.5%。

9、在其中一個實施例中，所述光催化劑在所述聚合物膜中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-8%。

10、在其中一個實施例中，所述石墨化鈦基框架材料在所述多孔聚合物納米球中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-70%。

11、在其中一個實施例中，所述層狀離子共價有機(jī)框架材料在所述聚酰胺層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-3%。

12、在其中一個實施例中，所述荷正電晶態(tài)聚合物在所述多孔聚合物層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-20%。

13、本發(fā)明的海水淡化方法中，采用含有光催化劑的聚合物膜作為過濾膜，且光催化劑為含有石墨化鈦基框架材料的多孔聚合物納米球，利用含有石墨化鈦基框架材料的多孔聚合物納米球具有豐富的納米通道結(jié)構(gòu)，提供發(fā)生納米限域催化反應(yīng)的空間，使得過濾膜能夠允許海水快速過濾的同時，高效催化降解海水中的有機(jī)污染物，提高污染物的去除效率，使得在不對海水進(jìn)行混凝、沉淀等預(yù)處理情況下也能夠有效避免污染物對過濾膜產(chǎn)生堵塞，具有良好的抗污染性能，保證過濾處理的正常進(jìn)行，從而達(dá)到大幅減少預(yù)處理設(shè)備用量、占地面積及處理裝置運行費用的目的，同時提高海水的淡化效率；同時反滲透膜的聚酰胺層中含有層狀離子共價有機(jī)框架材料，層狀離子共價有機(jī)框架材料能夠協(xié)同聚酰胺層，使得反滲透膜兼具高的水通量和脫鹽率，同時層狀離子共價有機(jī)框架材料自身攜帶的電荷能夠通過靜電和氫鍵作用錨定在功能分離層中，防止其在長期的使用過程中發(fā)生脫落，能夠保障反滲透膜的長期運行穩(wěn)定性；而且，通過設(shè)置反滲透膜的多孔聚合物層中含有荷正電晶態(tài)聚合物，一方面，能夠在海水淡化過程避免或緩解反滲透膜與海水界面處高濃度鹽離子富集而造成的濃差極化，能夠有效保證反滲透膜長期使用過程中具有高的脫鹽率和水通量，另一方面，可作為功能分離層的保護(hù)層，攔截前端殘留污染物并防止對反滲透膜的污堵，進(jìn)一步保證反滲透膜的長期運行穩(wěn)定性，而且荷正電晶態(tài)聚合物的多孔聚合物層自身帶有的荷正電性能夠?qū)Ｋ写嬖谖⒘康慕饘訇栯x子具有排斥作用，進(jìn)一步提高反滲透膜的抗污染性能，提高海水的淡化效率。

14、因此，本發(fā)明的海水淡化方法，不僅能夠提高海水的淡化效率，同時無需對海水進(jìn)行預(yù)處理，占地面積小，成本低，而且抗污染性能好，能夠保證海水淡化系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性。

15、一種海水淡化系統(tǒng)，所述海水淡化系統(tǒng)包括：

16、過濾裝置，所述過濾裝置中采用的過濾膜為含有光催化劑的聚合物膜，所述光催化劑為含有石墨化鈦基框架材料的多孔聚合物納米球；

17、反滲透裝置，所述反滲透裝置與所述過濾裝置相連通，所述反滲透裝置中采用的反滲透膜包括支撐膜以及依次層疊設(shè)于所述支撐膜表面的聚酰胺層和多孔聚合物層，所述聚酰胺層中含有層狀離子共價有機(jī)框架材料，所述多孔聚合物層中含有荷正電晶態(tài)聚合物；

18、消毒裝置，所述反滲透裝置與所述消毒裝置相連通。

19、在其中一個實施例中，所述過濾裝置和所述反滲透裝置之間還設(shè)有保安濾器。

20、在其中一個實施例中，所述海水淡化系統(tǒng)還包括能量回收裝置，所述能量回收裝置與所述反滲透裝置相連通。

21、本發(fā)明的海水淡化系統(tǒng)，不僅能夠提高海水的淡化效率，同時無需對海水進(jìn)行預(yù)處理，工藝簡單，占地面積小，成本低，而且抗污染性能好，能夠高效穩(wěn)定運行。

技術(shù)特征：

1.一種海水淡化方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，所述聚合物膜中還含有二茂鐵修飾的鈦酸鎂顆粒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海水淡化方法，其特征在于，所述二茂鐵修飾的鈦酸鎂顆粒在所述聚合物膜中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-5%；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，所述光催化劑在所述聚合物膜中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-8%。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海水淡化方法，其特征在于，所述石墨化鈦基框架材料在所述多孔聚合物納米球中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%-70%。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，所述層狀離子共價有機(jī)框架材料在所述聚酰胺層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-3%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水淡化方法，其特征在于，所述荷正電晶態(tài)聚合物在所述多孔聚合物層中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%-20%。

8.一種海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述海水淡化系統(tǒng)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述過濾裝置和所述反滲透裝置之間還設(shè)有保安濾器。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的海水淡化系統(tǒng)，其特征在于，所述海水淡化系統(tǒng)還包括能量回收裝置，所述能量回收裝置與所述反滲透裝置相連通。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及海水淡化方法和海水淡化系統(tǒng)，海水淡化方法包括以下步驟：將海水進(jìn)行過濾處理，得到過濾液，過濾處理時采用的過濾膜為含有光催化劑的聚合物膜，且光催化劑為含有石墨化鈦基框架材料的多孔聚合物納米球；將過濾液進(jìn)行反滲透處理，得到反滲透產(chǎn)水，反滲透處理時采用的反滲透膜包括支撐膜以及依次層疊設(shè)于支撐膜表面的聚酰胺層和多孔聚合物層，聚酰胺層中含有層狀離子共價有機(jī)框架材料，多孔聚合物層中含有荷正電晶態(tài)聚合物；將反滲透產(chǎn)水進(jìn)行消毒處理，得到淡化水。該海水淡化方法不僅能夠提高海水的淡化效率，同時無需對海水進(jìn)行預(yù)處理，工藝簡單，占地面積小，成本低，而且抗污染性能好，能夠保證海水淡化系統(tǒng)的長期運行穩(wěn)定性。

技術(shù)研發(fā)人員：祝海濤,陳晴志,吳雅琴,蔡孟哲,張新,弓孟浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26