反渗透海水淡化后浓海水的理化性质及镁资源提取的化学反应动力学研究

以反渗透海水淡化后浓海水为研究对象。通过广泛取样和水质分析，充分了解该水体的理化特性。针对目标物镁元素的特点，结合反渗透海水海水淡化后浓海水的理化特性和相关的热力学计算，选取适宜的镁资源提取方法。通过验证实验修正相关的参数，建立镁资源提取和分离的化学反应动力学模型。针对不同参数变化的范围进行反应动态模拟。统计分析在反渗透海水淡化浓海水条件下镁元素提取相关反应的变化规律，揭示其资源化利用的内在机制。

本研究通过广泛取样获取了不同海区反渗透海水淡化后浓海水以及原料水的水样，并进行了水质分析，得出了反渗透海水淡化后浓海水的基本水质特点：淡化后浓海水与原海水相比pH变化不大，可认为无明显变化；进料海水经消毒、絮凝沉降等预处理过程和反渗透膜分离等一系列的处理过程，大部分有机物已被脱除，COD极低；反渗透海水淡化后浓海水的常量元素的浓度更高，尤其是镁元素浓缩了约1.9倍，更加利于镁资源的提取。.浓海水蒸发浓缩结晶过滤后滤液中常量元素变化规律和进料海水蒸发浓缩结晶过滤后滤液中常量元素的变化规律基本一致：反渗透海水淡化后浓海水中的常量元素含量与进料海水相比，浓缩倍数在1.474-2.130之间，更加有利于提取；反渗透浓海水蒸发浓缩结晶过程中常量元素变化规律和进料海水蒸发浓缩结晶过程中常量元素的变化规律基本一致；利用蒸发浓缩结晶的方式从浓海水可依次获取硫酸钙和氯化钠，而镁盐应在析出硫酸钙和氯化钠之后采取沉淀等其他方式获得。.反渗透海水淡化后浓海水可预先通过二氧化碳脱钙提高镁的沉淀分离效率。pH > 12 时生成的Mg(OH)2较多。碱溶液加入脱钙母液瞬间，Mg2+ 和 OH- 浓度积远大于KspMg(OH)2，生成Mg(OH)2而且OH- 的加入打破体系的动力学稳定性，促使了体系中粒子间的互相碰撞，粒子失去抗聚沉的稳定性，互碰后引起聚结，结果使粒子增大，Brown 运动速度降低，最终成为动力学不稳定的系统，Mg(OH)2粒子从小变大逐渐从脱钙母液中析出、沉淀。；当 OH- 的物质的量增加时，Ca2+ 的损失率也较大；PAM 的加入使沉淀量增大，但因为脱钙母液中 Mg2+ 浓度较小，所以PAM 的加入没有使Mg(OH)2 的沉淀量显著增加。PAM 的 ̶ CONH2 亲水性很强，在氢键作用下，PAM 吸附了溶胶粒子，吸附后，PAM 本身的链段旋转和运动，即桥联作用将固体粒子聚集在一起而生成沉淀。.通过结晶和沉淀两种方式探讨从浓海水中获取镁资源的热力学和动力学机理。完成了计划内容。