[发明专利]一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的方法

说明书

本发明属于海砂淡化领域，具体涉及一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的方法。所述方法基于一种电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的系统进行，所述系统依次设置初筛模块10、深度除氯模块20和淋洗模块30；所述初筛模块10由提斗传送带11和振动筛砂器12构成；所述深度除氯模块20由电催化脱氯耦合光热蒸发装置21构成；所述淋洗模块30由喷洗脱水一体机31和蓄水池32构成。

技术领域

本发明属于海砂淡化领域，具体涉及一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的方法。

背景技术

海砂作为建筑材料具有成本低廉、储量丰富、开采方便等优点，但是由于长时间在海水中浸泡，其表面附着有一层成分复杂的有机生物质膜，在用作建筑材料时，膜内结合的氯离子缓慢释放会对建筑材料产生严重的腐蚀，导致建材寿命严重下降。因此，在应用海砂之前需要对氯离子进行净化和含量检测，以确保其性能达标。

对于海砂的淡化，现阶段的处理技术有自然堆置法、淡水冲洗法、机械法、混合法和掺加阻锈剂法。然而现存的海砂淡化原理与工艺流程有几点主要问题：(1)以淡水冲洗法为例，该方法为目前工业生产过程中最普遍应用的方法，其缺陷在于耗水量、耗电量大，占地面积大；(2)传统除氯离子的方法无法去除海砂表面生物膜，导致氯离子去除不彻底；(3)由于淡水主要来源于江河淡水或市政淡水，在耗水量、耗电量均巨大的前提下，还带来了生产成本高昂的问题。

综上所述，亟需提出一种新的海砂淡化方案以满足工业化生产的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的系统和方法。具体技术方案如下。

一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的系统，所述系统依次设置初筛模块10、深度除氯模块20和淋洗模块30；所述初筛模块10由提斗传送带11和振动筛砂器12构成；所述深度除氯模块20由电催化脱氯耦合光热蒸发装置21构成；所述淋洗模块30由喷洗脱水一体机31和蓄水池32构成。

进一步，所述电催化脱氯耦合光热蒸发装置21包括底部为横向布置的三电极的电解池22，所述电解池22中充满中性的电解液；所述三电极为工作电极、对电极和参比电极；其中工作电极采用碳基底多孔材料并半浸没于电解液中，对电极采用Pt片并浸没于电解液液面下，参比电极为饱和甘汞电极。

进一步，所述工作电极材料为在碳毡表面负载SnO₂，所述SnO₂表面形貌为多孔花瓣状。

进一步，所述电催化脱氯耦合光热蒸发装置21还包括在所述电解池22顶部设置玻璃板23进行封口，所述玻璃板23的设置角度为20-40°。

一种基于电催化脱氯耦合光热蒸发淡化海砂的方法，利用上述的系统进行操作，具体步骤包括：

步骤1)将原状海砂经提斗传送带送入振动筛砂机进行初筛去除大颗粒杂质；

步骤2)经过初筛的海砂再经提斗传送带送入电催化脱氯耦合光热蒸发装置，所述电催化脱氯耦合光热蒸发装置的工作电极浸没于电解液下的部分将电解液电解以产生臭氧破坏海砂表面的生物膜促使其中氯离子充分释放，所述工作电极露出于电解液上的部分吸收太阳能进行光热转化促进电解液的水分蒸发产生水蒸气，所述水蒸气再在海砂表面液化放热；

步骤3)经过步骤2)操作的海砂再由喷洗脱水一体机进行淋洗，去除溶解氯，所述喷洗脱水一体从蓄水池中取用淡水。

进一步，海砂经臭氧和光热蒸发脱氯的时间为60-100min。

进一步，海砂经喷洗脱水一体机淋洗的次数为1次。