[发明专利]一种海水淡化过程中生物脱盐方法

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，海水一级过滤：

使用一级过滤层除去海水中的大粒径杂质，得到一级过滤海水；

步骤二，海水净化与还原：

向海水中依次投入净化剂和还原剂，处理后得到净化还原的海水；

步骤三，海水二级过滤：

使用二级过滤层除去净化还原的海水中的小粒径杂质，得到二级过滤海水；

步骤四，海水脱盐处理：

使用生物脱盐层对二级过滤海水进行脱盐处理，得到脱盐后的海水；

步骤五，海水除菌处理：

使用除菌设备对脱盐后的海水进行处理，得到淡化后的海水；

步骤六，海水检测：

对淡化后的海水进行指标检测；

所述生物脱盐层为改性聚砜膜，改性聚砜膜是通过碳化镧/铝基有机框架材料对聚砜膜改性后得到；

所述碳化镧/铝基有机框架材料的制备方法为：

S1.制备生物炭：

将废弃的农林生物质清洗干净后，置于80~100℃烘箱中干燥处理，然后粉碎至粉末状，转至石墨炉内，在氮气的保护下升温至400~600℃，保温处理3~6h后，随炉冷却后，粉碎至纳米颗粒状，得到生物炭；

S2.制备碳化镧：

将生物炭与氢化镧按照质量比为1:12~14混合均匀，置于石墨炉内，在稀有气体的保护下升温至1120~1150℃，保温处理2~3h，得到碳化镧；

S3.制备碳化镧/铝基有机框架材料：

（1）将碳化镧与N,N'-二甲基甲酰胺按照质量比为1:6~10混合，超声分散均匀，得到碳化镧混合物；

（2）将硝酸铝、对苯二甲酸与N,N'-二甲基甲酰胺按照质量比为3.2~3.8:1:6~10混合，超声分散均匀，得到有机框架前驱体液；

（3）将有机框架前驱体液与碳化镧混合物按照质量比为10~12:1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，得到碳化镧/铝基有机框架材料；

所述改性聚砜膜的制备方法为：

称取聚砜与二甲基亚砜按照质量比为1:5~8混合，搅拌至完全溶解后，依次加入乙二醇二甲基丙烯酸酯和碳化镧/铝基有机框架材料，超声均匀后，脱泡并浇铸成膜，将成膜后的产物置于氢氧化钠溶液中浸泡处理8~10h后，使用纯化水洗涤至洗涤液呈现中性，减压干燥处理，得到改性聚砜膜；其中，乙二醇二甲基丙烯酸酯的质量为聚砜质量的1%~3%，碳化镧/铝基有机框架材料的质量为聚砜质量的5.6%~8.8%。

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，所述一级过滤层采用孔径为5~10μm的聚丙烯膜。

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。

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，所述还原剂为亚硫酸钠。

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，所述海水净化与还原步骤中，在投入的净化剂混合均匀后，静置2~5h，除去下层沉淀后投入还原剂，还原剂的投入量是以保持海水中的余氯小于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，所述二级过滤层采用孔径为800~1000nm的中空纤维微滤膜。

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，所述除菌设备内设置有紫外光杀菌。

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，所述废弃的农林生物质包括秸秆、稻壳、木屑、树皮、玉米芯、果壳中的至少一种。