[发明专利]一种利用生物膜淡化海水的方法

权利要求书

1.一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，向海水原水中投入净化剂，经过净化处理后，得到净化后的海水；

步骤二，向净化后的海水中依次投入阻垢剂和还原剂，得到还原后的海水；

步骤三，将还原后的海水依次经过第一除杂膜和第二除杂膜，得到除杂后的海水；

步骤四，将除杂后的海水经过生物脱盐膜处理，得到脱盐后的海水；

步骤五，将淡化后的海水经过灭菌处理，得到淡化后的海水；

所述步骤四中，生物脱盐膜是由多孔聚合物基膜以及通过相转化法设置在多孔聚合物膜表面的改性聚醚砜膜组成；

所述生物脱盐膜的制备方法为：

称取聚醚砜与N,N-二甲基甲酰胺按照质量比为1:6~10混合溶解后，加入聚乙二醇，搅拌混合均匀后，加入生物炭/二硒化钽/铝基有机框架材料，再次混合均匀后，均匀地涂覆至聚合物膜的表面，然后浸入水中，除去N,N-二甲基甲酰胺和聚乙二醇后，得到涂覆有改性聚醚砜膜的聚砜基膜，即生物脱盐膜；其中，聚乙二醇、生物炭/二硒化钽/铝基有机框架材料与聚醚砜的质量比为0.22~0.46:0.1~0.3:1；

所述生物炭/二硒化钽/铝基有机框架材料的制备方法为：

S1.制备前处理液：

将生物炭、二硒化钽与N,N'-二甲基甲酰胺按照质量比为1:0.15~0.35:8~10混合，超声分散均匀，得到生物炭/二硒化钽混合液；将硝酸铝、对苯二甲酸与N,N'-二甲基甲酰胺按照质量比为3.4~3.8:1:8~10混合，超声分散均匀，得到有机框架前驱体液；

S2.制备二硒化钽/铝基有机框架材料：

将有机框架前驱体液与生物炭/二硒化钽混合液按照质量比为1:2~4混合均匀，倒入高压反应釜内，将高压反应釜置于230~250℃的条件下处理72~96h，自然冷却后，离心收集固体产物并使用乙醇洗涤至少三次，将洗涤后的固体产物减压干燥，得到生物炭/二硒化钽/铝基有机框架材料。

2.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤一中，净化剂为液氯或次氯酸钠，净化剂投入后在海水原水中的浓度为5~10mg/L。

3.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤一中，净化剂投放后在海水中搅拌均匀，再经过静置沉淀后取上清液即得到净化后的海水。

4.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤二中，阻垢剂为磷酸三钠或六偏磷酸钠，阻垢剂投入后在净化后的海水中的浓度为10~15mg/L。

5.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤二中，还原剂为亚硫酸钠，还原剂投入量是以保持净化后的海水中的余氯小于1ppm为准。

6.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤三中，第一除杂膜为聚丙烯膜，孔径为5~10μm；第二除杂膜为中空纤维微滤膜，孔径为800~1000nm。

7.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤三中，除杂过程需要高压泵的加压，加压的过程中保证海水通过第一除杂膜的流量为1.2~1.6m³/h，通过第二除杂膜的流量为1~1.5m³/h。

8.根据权利要求1所述的一种海水淡化过程中生物脱盐方法，其特征在于，所述步骤四中，生物脱盐膜是通过反渗透法对海水脱盐处理，通过高压泵和能量回收设备的加压使得海水透过生物脱盐膜的流量为0.8~1.2m³/h。