[发明专利]一种海洋深层水有益元素富集方法

说明书

本发明涉及海洋深层水元素富集技术领域，具体涉及一种海洋深层水有益元素富集方法，所述有益元素为海洋深层水中的非一价金属元素，所述海洋深层水为水深200米以上的海水，具体包括以下步骤，海洋深层水经纳滤膜过滤，得到浓缩液和渗出液，其中浓缩液富集有有益元素，渗出液富集有一价金属元素；在海洋深层水pH＝7‑8时，所述纳滤膜的表面呈近电中性，截留分子量400‑600Da。本发明通过使用纳滤技术实现海洋深层水中有益元素富集分离，对于海洋深层水的多价值开发利用存在重要意义。

技术领域

本发明涉及海洋深层水元素富集技术领域，具体涉及一种海洋深层水有益元素富集方法。

背景技术

海洋作为地球最大的资源宝库，不仅为海洋生物生存提供了良好的生存环境，同时对人类社会经济发展的推进起到重要作用。工业日益快速发展，导致过度排放的污水和烟尘随河流及大气流动汇集到海洋，对表层海水造成严重的水体污染。受人类活动及气候变化影响，表层海水的组成成分也变得极为复杂且存在明显的区域性差异。而海洋深层水(DSW)是指水深在200米以上，不能进行光合作用的海水，其具有低温性、营养性、无菌洁净性、稳定性等特点。尽管DSW是一种可再生天然资源且含有大量的矿藏和能源，但DSW中大量NaCl的存在限制了有益元素(Se、V、Zn、Mn、Cu、Mg等)的提取和利用。因此，富集有益元素的同时脱除NaCl等大量存在的一价盐是DSW利用的关键技术。

发明内容

基于上述内容，本发明提供一种海洋深层水有益元素富集方法。通过使用纳滤技术实现海洋深层水中有益元素富集分离，对于海洋深层水的利用具有重要意义。

本发明提供以下技术方案，一种海洋深层水有益元素富集方法，所述有益元素为海洋深层水中的非一价金属元素，所述海洋深层水为水深200米以上的海水，具体包括以下步骤：海洋深层水经纳滤膜过滤，得到浓缩液和渗出液，其中浓缩液富集有非一价有益元素，渗出液富集有一价金属元素；

所述纳滤膜为改性聚酰胺薄层复合膜，在pH＝7-8水溶液中表面呈近电中性(zeta电位-2～2mV)，截留分子量400-600Da。近电中性膜表面既没有过强正电性，也没有过强负电性，可有效保证多价(阳离子)/单价盐选择性。若膜表面正电性过强，说明膜表明改性层过于致密，影响水通量。

进一步地，所述有益元素为Se、V、Zn、Mn、Cu和Mg。

进一步地，所述浓缩液流量与渗出液流量比值为9:1～3:7。

进一步地，海洋深层水经纳滤膜过滤前进行超滤预处理。

进一步地，所述超滤预处理具体包括以下步骤：海洋深层水经超滤膜过滤，水回收率80～100％，操作压力为0.05-0.2MPa得到渗出液，作为纳滤膜系统的进水，其中超滤膜的截留分子量10～40kDa。

进一步地，所述纳滤膜过滤的压力为2～4Mpa。

进一步地，得到富集有有益元素的浓缩液进行循环纳滤膜过滤得到循环富集液。

进一步地，当循环富集液体积为海洋深层水初始体积的30-80％时，加去离子水补充至原进料液体积后进行循环纳滤膜过滤。

进一步地，以补充一次去离子水为一个循环，循环1-10次。

与现有技术相比，本发明的有益效果：