一种电化学法淡化海砂的方法与流程

本发明涉及海砂淡化，特别涉及一种电化学法淡化海砂的方法。

背景技术：

1、海砂，是指受海水侵蚀而没有经过淡化处理的砂，多来自海水和河流交界的地方。由于海砂中含有氯离子成分，这个成分如果超标的话，在经混凝土搅拌后用在工程建设中会对钢筋有严重的腐蚀作用。因此会对海砂进行淡化以便于达到建筑用砂的要求，传统海砂淡化需要大量的淡水，对珍贵的淡水资源保护非常不利，并不满足可持续发展的要求；目前海砂淡化处理技术及其设备工艺总体上处于一个无序的状态，淡化后的海砂氯离子含量不稳定，不同生产线处理的海砂氯离子含量差异大，造成淡水资源浪费严重，存在着淡化效率低、空间利用低和经济效益不佳等问题。

2、我国对海砂使用有严格的规定：《海砂混凝土应用技术规范》(jgj206-2010)中规定“钢筋混凝土工程中海砂氯离子含量不得大于0.03％(湿砂质量百分率)”，《普通混凝土用砂石质量标准及检验方法》(jgj52-2006)中规定，“对于钢筋混凝用砂，其氯离子含量不得大于0.06％，对于预应力混凝土用砂，其氯离子含量不得大于0.02％(干砂质量百分率)”。未经处理的海砂氯离子含量一般在0.08～0.15％之间，远大于《规范》和《标准》的限定值，因此未经处理的海砂不得直接用于钢筋混凝土工程中。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出一种电化学法淡化海砂的方法，解决上述问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种电化学法淡化海砂的方法，包括以下步骤：

3、s1、淡水冲洗：对海砂喷淋淡水或注淡水，使水面高于砂面，并向淡水池中通入生物絮凝剂，浸泡12-24h；

4、s2、机械搅拌：将上述海砂注入搅拌桶内，在速率为500-700rpm下搅拌3-8h，随后降至200-400rpm慢搅20-60min，静置，过滤沉淀；

5、s3、电解淡化：将海砂输送到高频电化学槽中，通入高频脉冲电流，启动曝气，所述曝气为氧气、二氧化碳、氮气或氩气，使得高频电化学槽中的电极区域处于曝气范围内，阳极区域所产生的氯气随曝气气泡一起上升，与此同时，由于曝气，使得阴极表面生成的水垢微粒随淡水流出进入到沉淀模块中进行过滤沉淀；

6、s4、排水：将淡水池淡化后的废水进入到沉淀模块中进行过滤沉淀，排入回收池。

7、进一步的，所述生物絮凝剂的通入量为海砂质量的7-12％。

8、进一步的，所述生物絮凝剂包括以下重量份原料：所述生物絮凝剂包括以下重量份原料：生物菌剂8-12份、端羟基含氟聚酯聚硅氧烷15-33份、硫代硫酸钠80-120份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10-20份。

9、进一步的，所述生物絮凝剂包括以下重量份原料：生物菌剂10份、端羟基含氟聚酯聚硅氧烷20份、硫代硫酸钠100份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵15份。

10、进一步的，所述生物菌剂为质量比(2-5):(0.5-1.6):(8-10)的生丝微菌、反硝化细菌、假诺卡氏菌。

11、进一步的，所述生丝微菌的菌落数为(2.03±2.53)×109/ml、反硝化细菌的菌落数为(1.03-2.23)×109/ml、假诺卡氏菌的菌落数为(0.82-1.28)×109/ml。

12、进一步的，所述高频脉冲电流的脉冲为10-20khz、电流密度为150-550a/m2、电压5-8v、电流为15-25a。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明的海砂淡化方法采用淡水冲洗、机械搅拌、电解淡化等步骤相互协同达到较好的淡化海砂的作用，有效降低氯离子含量，减少氯离子浓度，在淡水冲洗过程中投入生物絮凝剂能够去除海砂表面的氯离子，生物絮凝剂中选择合理的生物菌剂及调整各菌剂比例，科学配比提高活性吸附位点数量，能达到较好的吸附性能和分散均匀性，利于后续的机械搅拌使海砂表面紧密包覆膜及裂缝中氯离子较大程度的释放出来，采用高频脉冲电流进行电解淡化，将海砂、淡水、生物吸附剂共同反应，控制高频脉冲电流的条件参数，产生大量的强氧化性的自由基与海砂中的氯离子反应清除，氯离子浓度1.21-1.62mg/l，氯离子含量0.025-0.034％，氯离子去除率58.6-68.5％，水砂比0.81-1.15l/m3；

15、满足住建部对建筑用砂的需求，实现洗砂废水的回用，减少洗砂过程中淡水资源的用量，减低洗砂成本，实现电化学洗砂过程中产生的淡水进行回收和资源化的利用。

技术特征：

1.一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述生物絮凝剂的通入量为海砂质量的7-12％。

3.如权利要求1所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述生物絮凝剂包括以下重量份原料：生物菌剂8-12份、端羟基含氟聚酯聚硅氧烷15-33份、硫代硫酸钠80-120份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵10-20份。

4.如权利要求3所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述生物絮凝剂包括以下重量份原料：生物菌剂10份、端羟基含氟聚酯聚硅氧烷20份、硫代硫酸钠100份、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵15份。

5.如权利要求3或4所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述生物菌剂为质量比(2-5):(0.5-1.6):(8-10)的生丝微菌、反硝化细菌、假诺卡氏菌。

6.如权利要求5所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述生丝微菌的菌落数为(2.03-2.53)×109/ml、反硝化细菌的菌落数为(1.03-2.23)×109/ml、假诺卡氏菌的菌落数为(0.82-1.28)×109/ml。

7.如权利要求1所述的一种电化学法淡化海砂的方法，其特征在于：所述高频脉冲电流的脉冲为10-20khz、电流密度为150-550a/m2、电压5-8v、电流为15-25a。

技术总结
本发明提供一种电化学法淡化海砂的方法，采用淡水冲洗、机械搅拌、电解淡化等步骤相互协同达到较好的淡化海砂的作用，有效降低氯离子含量，减少氯离子浓度，采用高频脉冲电流进行电解淡化，将海砂、淡水、生物吸附剂共同反应，控制高频脉冲电流的条件参数，产生大量的强氧化性的自由基与海砂中的氯离子反应清除，氯离子浓度1.21‑1.62mg/L，氯离子含量0.025‑0.034％，氯离子去除率58.6‑68.5％，水砂比0.81‑1.15L/m3，满足住建部对建筑用砂的需求，实现洗砂废水的回用，减少洗砂过程中淡水资源的用量，减低洗砂成本，实现电化学洗砂过程中产生的淡水进行回收和资源化的利用。

技术研发人员：陈纪航
受保护的技术使用者：海南省智慧环境投资控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15