【科技成果推介】便携式海水淡化技术

项目信息：

申报院校：上海大学

项目名称：便携式海水淡化技术

项目简介：

发展淡水净化技术，可以有效解决沿海和苦寒地区的水资源危机，特别是极度缺水地区，能缓解国内日益严峻的淡水资源紧缺，拉动区域经济增长，带动相关产业发展，具有显著的经济效益和社会效益。

碳基纳米滤膜以其超薄、高流量、精准、节能等脱盐特性，逐渐展现出了作为新一代滤膜的潜力。本项目自主研发的离子精确“装订”石墨烯膜，通过水合离子自身的水合高子-元作用，将石墨烯层间距精确控制到1nm，调节精度0.1nm,精确调控的石墨烯膜用于截盐率接近99%，远高于传统RO反渗透膜;该膜技术还具有更高效节能，更轻便，更高的理论通量，更低的水压要求和可重复利用性，这些条件使得整个膜系统更加有利于便携式设计。

本项目采用的膜分离技术彻底摆脱了对国外技术的依赖，基于该膜技术研制的便携式威水净化装置和工艺技术，不需要投加化学试剂，占地面积小，运行费用低，易维护，高效安全稳定，为海水和苦威水淡化提供了一个可持续低成本的选择。该技术的推广应用，能够有效节约和增加淡水资源，是实现可持续发展的最佳途径，更符合节约型社会的建设理念。

所属类别：

新材料 新能源与节能 资源与环境

技术特点：

(1)离子精确控制石墨烯层间距用于海水淡化的研究。

研究团队利用海水中固含的钾、钠等离子浸泡石墨烯膜，水合离子自身通过水合离子 作用，将石墨烯层间距精确控制到1纳米(精度约为0.1nm）。当一种阳离子能控制氧化石墨烯层间距的时候，其具有潜在的排斥其它离子(形成更大层间距的离子）进入膜内的可能。本研究根据上述机理，通过K+、Na+、Ga2+和Mg2+对石墨烯膜的层间距进行调节，创造性的运用多级筛分治理技术,实现海水中不同盐分分离。

(2）便携式海水淡化装置的研制。

本设计选取了出水水质优良的反渗透过滤技术，也是目前世界上制造纯净水的核心技术，是一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。在离子筛过滤器内部，将精确装订的氧化石墨烯膜制成膜袋。本设计制备的样机，选取钛合金作为外壳材料，其密度一般在4.51g/cm 左右，且其比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，具有优异的抗海水腐蚀性能和超低温性能。以钛合金为外壳材料，可以保证在遇到突发情况时保证材料的密封性，且能适应海水高盐环境，不被腐蚀保证其净水作用。

市场前景：

技术成熟度：可商品化技术

便携式净水设备要求净水快捷、操作简单、携带方便且出水水质符合生活饮用水卫生标准，可直接饮用，因此，便携式净水器应具有以下特点及性能：（1目的明确：去除水中杂质，改善水质，提高饮用水安全性，保证人体健康；(1）功能多样化:水质处理器可根据原水水质情况，选择有效的水处理工艺，以达到用户要求，如净化、软化、消毒、脱盐等功能。(2 ）滤料及外壳本身无毒，化学性质稳定，不与水中任何化学物质结合而产生有毒有害物质且长期浸泡不应溶出有毒有害物质，不被微生物利用和分解，应有足够的机械强度，能够抗受一定的冲击性，比重小;(3）设备紧凑，易于实现自动化控制，操作简便，携带方便，可独立运行。

目前国外海水淡化便携式净水装置，虽然有了一定的技术和产品，困于现有海水淡化膜技术的限制，导致了便携式海水淡水装置的产品单一，出现携带不便(笨重)、不能长期反复使用(滤芯易堵塞、不便清洗恢复)、操作吃力等问题，无法快捷、高效、更好地应对突发事件所面临的饮水问题。另一方面，传统海水淡化技术对环境也有潜在的影响，由于现行海水淡化方法水回收率较低，大部分海水经浓缩后直接被排回大海，在淡化过程中加入的化学试剂、产生的腐蚀产物等可能对海域环境与近海生态产生影响。因此低能耗、高通量、环境友好的小型或便携式海水淡化设备的研发将非常有助于满足政府、民用和军事的重要需要。

项目需求：

商品化生产 合作开发 技术许可

合作咨询请联系赵先生：18201800528