[發明專利]一種利用硼選擇性螯合樹脂去除淡化海水中微量硼的方法

在審

• 申請號: 201611225584.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106629975A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 時玥;汪毅;吳克宏;吳宏彬
• 申請（專利權）人: 南京慧城水處理設備有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F101/10;C02F103/08
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司32215
• 代理人: 奚勝元,奚曉寧

技術領域

本發明一種利用硼選擇性螯合樹脂去除淡化海水中微量硼的方法涉及一種利用硼選擇性螯合樹脂選擇性去除已經過淡化的海水中微量硼方法。

背景技術

隨著反滲透海水淡化技術的廣泛應用，淡化海水作為飲用水長期飲用可能存在的潛在健康問題也日益顯現，其中，比較突出的是硼的問題,在我國，渤海、東海和南海海水硼含量的范圍在2.8～5.2 mg/L。雖然海水淡化目前的除鹽率已經達到99%以上，但其除硼效果并不理想，常規海水反滲透(sea water reverse osmosis，SWRO)的除硼率僅為60%～80%，其產水中硼的濃度嚴重超標，含量在1 mg/L～2.5mg/L。世界衛生組織(WHO)和一些歐盟國家采用或者推薦飲用水中硼含量上限的標準為0.3mg/L，日本的標準低至為0.2mg/L，GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》將硼的允許濃度值定為≤0.5mg/L。我國浙江嵊泗海島從1997年開始建立反滲透海水淡化系統，目前淡化海水已經成為島嶼居民重要的生活飲用水來源之一，姜智海等以嵊泗地區的海水作為飲用水水源、淡化后的出廠水和居民家庭中的管網水做為監測對象，檢測出硼的含量分別為3.2 mg/L、0.74 mg/L和0.72 mg/L，是22項毒理學指標檢測結果中唯一超標的指標。這個現象必須在淡化海水的飲用水中引起重視，需盡快采取有效措施保證淡化海水的飲水安全。現有的對離子交換樹脂脫硼的工藝主要集中于含硼濃度為50～600mg/L的溶液，對于在常規反滲透海水淡化后含硼濃度一般為2mg/L左右的溶液脫除方法尚有欠缺。

研究表明，長時間和硼接觸會引發人體中樞神經系統的慢性中毒和生育系統疾病，我國遼寧地區調查顯示，硼作業工人的自然流產率和不能順利受孕率高于對照組，出生嬰兒性別比也不同于對照組和全國。

此外，研究發現若長期給植物灌溉含硼量高的水，會導致植物枝葉枯黃，果實腐爛加速，甚至引起植物死亡。由于硼在土壤中容易和重金屬離子（例如Pb、Cd、Cu、Ni等）絡合，結合成毒性更高的絡合物，因而會對土壤造成潛在危害。

淡水資源匱乏是一個全球性的問題，目前可以較好緩解這個問題的方法就是將海水淡化，海水淡化也因此越來越得到廣泛的利用，而水體中硼的危害已經成為環境科學所關注的問題。在此背景下，去除淡化海水中的硼是一件勢在必行的事情。

海水中硼的去除方法主要有：(1)絮凝—沉降法；(2)氧化物吸附法；(3)萃取法；(4)反滲透法；(5)電滲析法；(6)纖維素法。絮凝—沉降法和氧化物法除硼的優點是吸附劑來源容易，價格明顯優勢；缺點是這兩種方法適合去除高含量的硼溶液。而海水中硼的濃度遠遠低于這個范圍，因此在海水中除硼一般不采用沉降—絮凝法和氧化物吸附。萃取法的優點是適合不同含量硼的溶液，而且萃取發生的時間短，又能得到高純度的產物，但是萃取的設備較復雜，造價高，反應中部分溶于水且溶液產生毒性造成環境的二次污染，所以沒有得到廣泛應用。反滲透法的優點是可以最大限度去除所有的離子，而且設備占地面積小、操作簡單，除去鹽度范圍比較廣，得到的水質好，但反滲透法對鹽的去除率可以達到99%，但是除硼率僅在60%～80%，即出水中硼的含量在1.6～2.0mg/L之間，遠遠高于GB5749-2006《生活飲用水衛生標準》所提出的飲用水0.5mg/L的標準，另外反滲透除硼受pH影響較大，堿性條件雖有利于除硼但操作起來比較困難，同時對膜損害也大。電滲析法的優點是適合去除含硼量低的溶液，并且可以有效去除海水中的大部分離子，但是此種方法的海水淡化費用貴，海水對設備的腐蝕嚴重，同時除硼受鹽度影響很大。纖維素劑吸附硼溶液受pH值影響，不易批量處理污染物，投入大規模生產還有一定的阻礙。

發明內容

本發明旨在解決已淡化海水中的微量硼去除的技術問題，提供一種利用硼選擇性螯合樹脂去除淡化海水中微量硼的方法，是一種利用硼選擇性螯合樹脂作為吸附劑選擇性去除已淡化后海水中的硼的方法，相比現有的去除技術，該方法具有選擇性強、效率高、經濟節能、吸附量大、易于分離再生和操作簡便的優勢。本發明利用硼選擇性螯合樹脂深度脫硼技術，脫除淡化海水中微量硼。

本發明一種利用硼選擇性螯合樹脂去除淡化海水中微量硼的方法的具體技術方案如下：

一種利用硼選擇性螯合樹脂去除淡化海水中微量硼的方法包括以下步驟：

1）進水為含微量硼的已淡化海水，將含微量硼的已淡化海水pH值調至8-10范圍內，其中含微量硼的已淡化海水中硼的濃度為0.5-10mg/L；調節pH值的溶液為0.5mol/L的氫氧化鈉溶液。