环境科学毕业设计论文：利用淡化后浓海水制备浴盐产品的研究.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 利用淡化后浓海水制备浴盐产品的研究 所在学院 专业班级 环境科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 - 2 - 目录 1 引言 . 1 2 研究内容 . 2 2.1 试验经过 . 2 2.1.1 试验原理 . 2 2.1.2 试验步骤 . 2 2.2 实验结果 . 4 2.3 需要解决的问题 . 6 2.3.1 如何确定最佳的配方 . 6 2.3.2 如何选择更好的材料及相关设想 . 6 2.3.3 生产效率问题 . 6 2.3.4 防止浴盐板结的问题 . 7 2.4 结果讨论 . 7 2.4.1 辅料添加顺序对试验结果的影响

2、 . 7 2.4.2 前 4 组的加热时间问题 . 7 2.4.3 去除钙镁离子的必要性 . 8 2.4.4 利用浓海水制备浴盐在重金属含量方面的优势 . 9 2.4.5 样品中铅元素由色素带入的可能性 . 9 3 结论 . 10 参考文献 .11 附录： . 12 致谢 . 错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 利用淡化后浓海水制备浴盐产品的研究 摘要 随着海水淡化的逐步推广，对海水淡化产生的浓海水的处理也日渐受到重视，直接排放的浓海水对海洋生态环境会产生较大冲击，而如果能将浓海水资源化无疑是一种很好的处理方式，同时也能降低海水淡化的生产成本，促进海水淡化技术得到更好的推广和应用

3、。本论中作者将探究利用淡化后的浓海水制备浴盐产品，为浓海水资源化提供一定的理论依据。而作为产物的浴盐在国内外的市场巨大，在我国的发展更是处于起步阶段，有着非常强劲的市场成长潜力。在本论中作者根据天然深海水的保健价值，参考一些国内浴盐的生产工艺，提出了一套全新的浴盐生产思路，并依托试验室的现有条件进行了多组试验进行研究探索。后将试验产品送交专业机构鉴定，该机构参考浴盐产品的国家标准对本次试验中的浴盐样品的多项指标进行了评定。虽然测定结果显示部分浴盐样品没有得到国家标准，但还是有 5 组浴盐样品达到了国家标准，并且重金属元素含量远远低于国家标准的上限，所以可以肯定利用淡化后的浓海水制备浴盐的设想是

4、可行的，而且用浓海水生产浴盐还有着诸多优势。 关键词 ： 重金属含量；浴盐；国家标准 本科毕业论文 abstract II After the concentration of seawater desalination using the product of preparation Abstract With the gradual promotion of desalination of sea water desalination treatment concentrations produced increasing attention, the direct discharge o

5、f concentrated seawater on the marine environment will have a greater impact, and if the concentration of sea water is no doubt can be a kinds of good treatment, but also can reduce the production costs of desalination, desalination technology for better promotion and application. This theory will e

6、xplore the use of concentrated sea water after desalination bath salt products, prepared for the concentration of sea water to provide a theoretical basis. As a product of bath salts a huge market at home and abroad, in Chinas development is in its infancy, has a very strong market growth potential.

7、 According to this theory of the health value of natural deep water, the reference number of the production process of domestic bath salts, bath salts presented a new production ideas, and relying on the existing conditions of laboratory tests carried out research to explore multiple . Professional

8、bodies will be sent to test products identified, the agency refer to national standards for bath salts on the bath salts in this experiment samples a number of indicators was evaluated. Although the measured results show that the sample was not part of the national standard bath salts, bath salts, b

9、ut there are 5 groups of samples reached the national standard, and heavy metals concentrations in the upper limit is far below the national standard, so you can certainly use the concentration of sea water after desalination bath preparation Salt of the idea is feasible, and bath salts with concent

10、rated salt water production still has many advantages. Key words:heavy metals concentrated； sea salts； national standards本科毕业论文 引言 1 1 引言 进入 80 年代后，随着浙江经济的快速崛起，大量外来务工人员涌入浙江生活用水增加，同时工厂对淡水的需求及对水域的污染导致淡水缺乏的形势日趋严峻。做为“江南水乡”的浙江虽然 单位面积水资源量 是 全国平均 水量 的 3 倍 ，但是 人均水资源量 仅 约 2010 立方米， 较 全国人均水平 约 低 8%， 仅 为世界人均水平

11、的 1/4 左右 。而做为“千岛之城”的舟山群岛缺水情况则更为严重，舟山群岛淡水资源主 要来源于天然降水，近年修建的水库部分缓解了水资源缺口，但在一些中小岛屿上修建水库并不实际。有鉴于此，海水淡化技术在一些岛屿上得到推广。而海水淡化技术虽然使水资源匮乏现状得到解决，但也带来了一些新问题。其中浓缩后形成的浓海水的处理问题尤其突出。海水淡化过程中直接排放的高盐度废水会对周边海域生态环境造成不利的影响，周边海域盐度的大幅波动对当地海洋生态的冲击极大，造成盐度提高后耐受性较差的物种数量下降，一些经济物种的产量降低，导致海洋经济遭受一定损失。如果能将浓海水的价值开发出来加以利用这能有效解决该问题，同时还

12、 能增加海水淡化的产出价值，降低淡化海水的生产成本。浓海水中最多的溶质同时也是对海域生态环境存在危害的就是 NaCl,根据这一思路，开发浓海水的主要方向就是制成盐产品。相比盐产品中的其他种类，常用盐中的新宠浴盐能够创造更高的经济价值。同时作为新兴产品，浴盐有着及其广阔的市场前景，数据显示 （摘自 2006 年化妆品报）：在新加坡市场，浴盐、沐浴露市场占有率为 96.2%；市场增长率中，浴盐为 5.5%、沐浴露为 3.1%，香皂为 -2.7%；在中国市场，浴盐、沐浴露、香皂的市场份额分别为 8.2%、 26.5%、65.3%；而市 场增长率则分别为：浴盐 162.6%，沐浴露 12.4%，香皂

13、3.3%。不难看出，在 市场 相对成熟的新加坡，浴盐和沐浴露 占有了主要的 市场份额，而香皂则 进入 衰退期；相比之下，中国的浴盐 产业尚处于起步阶段 ，沐浴露的增长 形势相对较快，香皂 的 市场 增长则较小 。随着国内 沐浴用 品 的 市场发展，相 信 浴盐产品的逐步 推广上市 ，必 能 吸引和带动 部分 新兴消费群体的上升，使之成为未来几年内具 备市场 竞争力的产品之一。 据此，浴盐的市场前景是可以肯定的，本论文将对用浓海水制备浴盐的可行性进行探究。本科毕业论文 研究内容 2 2 研究内容 2.1 试验经过 2.1.1 试验原理 利 用浓海水制备浴盐的原理是向海水淡化后的浓盐水中按一定比例

14、添加草药，矿物质，植物精油等成分并通过严格的温度及盐分析出方式控制获得符合要求的浴盐。 2.1.2 试验步骤 2.1.2.1原料 试验原料：浓海水、硫酸铜、牛奶香精、果绿、胭脂红、碳酸钠 2.1.2.2仪器 试验仪器：电磁搅拌器、蒸发皿、玻璃棒、平底烧瓶、电子天平等。 2.1.2.3试验准备 为确定各种原料的使用量，首先需测出浓海水中的溶质的质量。试验分四组对浓海水进行蒸发，烘干，测得 300ml 浓海水中溶质质量最多为 9.3800g 左右，考虑每组都损失了一 定溶质，故以最大值为准。 2.1.2.4试验配方的确定 试验配方的确定 沐浴盐是根据海水的保健功效而研制的 ,以海盐为主要成分配上适

15、量的无机杀菌剂和天然植物提取物。 试验辅料的选择 为了增加人们沐浴时的舒适感 ,提升其保健、杀菌、消毒效果 ,本配方添加了五水硫酸铜、食用色素、食用香精等辅料。 沐浴盐辅料使用量的确定 五水硫酸铜 依据有关硫酸铜的使用标准及产品感观、成本等多种因素 ,并参考一些浴盐产品的配方 ,将五水硫酸铜的含量确定为产品总重量的 0.3% 2%。 香料、食用色素 根据有关香精、食用色素的国家标准规定 ,确定其含量为产本科毕业论文 研究内容 3 品总重量的 0.05%。 2.1.2.5试验配方与现象 跟据以上配方，五水硫酸铜质量取浴盐质量的 0.3%2% ，即0.02814g0.1876g 之间，香精及食用色

16、素为成品总重量的 0.05%以内，即总重为0.0047g 以内。据此，我制定了以下几套方案探究该设想的可行性。 第一阶段： 第一组： 量取浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0873g，果绿质量： 0.0033g，在对浓海水加热前同时加入，设定电磁搅拌器温度为 200。所得产品标记为果绿 1 号。 第二组： 量取浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0850g，果绿质量： 0.0059g，五水硫酸铜在加热前加入，果绿在浓海水沸腾后加入，设定电磁搅拌器温度为200。试验现象：因加入果绿时浓海水已经沸腾，产生的高温水蒸气使滤纸受潮，导致部分果绿残留在滤纸上，造成一定损失。所得产品标记为果

17、绿 2 号。 第三组： 量取浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0872g，果绿质量： 0.0040g，果绿在加热前加入，五水硫酸铜在浓海水沸腾后加入，设定电磁搅拌器温度为200。所得产品标记为果绿 3 号 第四组： 量取浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0982g，果绿质量 ： 0.0064g，在浓海水沸腾后同时加入，设定电磁搅拌器温度为 200。试验现象：因加入果绿时浓海水已经沸腾，产生的高温水蒸气使滤纸受潮，导致部分果绿残留在滤纸上，造成一定损失。所得产品标记为果绿 4 号。获得以上 4 种样品后对浓海水进行去钙离子、镁离子处理，具体操作如下：参考国内对浓海水的研究论文知：

18、每升浓海水中含钙离子 0.689g，镁离子 2.409g，现需要 1.5L 浓海水，故需要碳酸钠 18.6984g，然后将称得的碳酸钠放入 200ml 蒸馏水中，制成碳酸钠溶液，加入到 1.5L 浓海水中，用玻璃棒搅拌 5 分钟，再将浓 海水水分成 5 份。供以下 5组试验使用。 第五组： 量取去钙镁离子后的浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0591g，果绿质量： 0.0033g，在对浓海水加热前同时加入，设定电磁搅拌器温度为 200。所得产品标记为果绿 5 号。 第六组： 量取去钙镁离子后的浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0635g，果绿质量： 0.0048g，五水硫酸铜在

19、加热前加入，果绿在浓海水沸腾后加入，设本科毕业论文 研究内容 4 定电磁搅拌器温度为 200。试验现象：因加入果绿时浓海水已经沸腾，产生的高温水蒸气使滤纸受潮，导致部分果绿残留在滤纸上，造成一定损失。所得 产品标记为果绿 6 号。 第七组： 量取去钙镁离子后的浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0715g，果绿质量： 0.0051g，果绿在加热前加入，五水硫酸铜在浓海水沸腾后加入，设定电磁搅拌器温度为 200。所得产品标记为果绿 7 号 第八组： 量取去钙镁离子后的浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0729g，果绿质量： 0.0063g，在浓海水沸腾后同时加入，设定电磁搅拌器温度

20、为 200。试验现象：因加入果绿时浓海水已经沸腾，产生的高温水蒸气使滤纸受潮，导致部分果绿残留在滤纸上，造成一定损失。所得产品标记为果绿 8 号。 第九组： 量取去钙镁离子后的浓海水 300ml，称取五水硫酸铜： 0.0632g，胭脂红质量： 0.0050g，在对浓海水加热前同时加入，设定电磁搅拌器温度为200。所得产品标记为胭脂红。 第二阶段 ： 在溶液体积约为原有体积五分之一时，将平底烧瓶内的溶液转移到蒸发皿中，此时平底烧瓶中已有少量盐分析出，并有少量粉状物残留在平底烧瓶甁壁。然后将蒸发皿放入电磁搅拌器继续烘干，设置温度为 100，沾取少量奶油香精拌入溶液中，片刻后空气中奶油味芳香强烈。对

21、溶液烘干至蒸发皿中无明显水分，然后继续捣碎所得溶质，防止板结，当蒸 发皿中产品全部为粉状物时停止加热，并将产品装袋防止受潮。 2.2 实验结果 名称 感官指标 总氯 （以 Cl 计）/%质量分数 水分 （含结晶水和挥发物） /%质量分数 pH 汞 / （ mg/kg） 砷 / （ mg/kg） 铅 / （ mg/kg） 本科毕业论文 研究内容 5 试验结果表明根据以上配方所得浴盐产品基本符合国家标准 国家标准 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香气 45 15 8 6.5-9.0 1 10 40 果绿 1 号 色泽：均匀度稍差，部分颗粒有脱色迹象 气味：无异味，符合规定香气 30.2 10

22、.2 8.2 未检出 0.3 1.2 果绿 2 号 色泽：均匀度稍差，部分颗 粒有脱色迹象 气味：无异味，符合规定香气 31.7 11.3 8.2 未检出 0.3 1.6 果绿 3 号 色泽：均匀度稍差，部分颗粒有脱色迹象 气味：无异味，符合规定香气 29.5 10.8 8.4 未检出 未检出 1.8 果绿 4 号 色泽：均匀度稍差，部分颗粒有脱色迹象 气味：无异味，符合规定香气 30.6 13.6 7.9 未检出 0.2 0.7 果绿 5 号 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香气 54.3 7.6 7.0 未检出 未检出 0.3 果绿 6 号 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香

23、气 58.3 6.3 6.8 未检出 未检出 0.9 果绿 7 号 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香气 57.6 6.8 6.8 未检出 未检出 1.2 果绿 8 号 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香气 55.4 6.2 7.0 未检出 未检出 0.5 胭脂红 色泽：均匀一致 气味：无异味，符合规定香气 55.3 8.2 6.9 未检出 未检出 0.3 本科毕业论文 研究内容 6 2.3 需要解决的问题 2.3.1 如何确定最佳的配方 本次试验中因为 300ml 浓 海水中盐的总量仅 9.3800g，且根据国家对浴盐产品的要求五水硫酸铜的含量仅可为产品总重量的 0.3% 2%，

24、香精、食用色素总含量仅为产品总重量的 0.05%，所以在称量辅料时很难做到各配方所用辅料的质量一致，尤其是本实验中所用香料为奶油香精，该物品为浓稠液体，取量时极难控制在试验要求范围内，然后本次试验配方是参考国家要求及浴盐产品生产厂家配方确定的，至于是否有更好的配方，受试验条件及时间限制，在本次试验中未作探究。如要将利用浓海水生产浴盐的设想投入生产还需要进一步在配方方面进行探索，同时研发其他配方以满足不 同客户的需求，同时浴盐的生产工艺与洗涤盐的生产工艺及配方有诸多相似之处，所以也可以考虑开发洗涤盐的生产，而在本次试验中出现辅料取量不一致的问题，相信在实际大规模生产中是可以避免的。 2.3.2

25、如何选择更好的材料及相关设想 本次试验中使用的色素与香精均为试验室现有材料，其中果绿和胭脂红均为食用色素，这两种色素的着色效果都十分明显，而在实际生活中使用这两种色素生产出的浴盐是否在使用中会有颜色残留在皮肤上是没有探索过的，而对浴盐进行着色的作用是为了增加人们沐浴时的舒适感及满足感官上的享受，所以作者考虑是否在实际生 产中可以对以上问题事先进行探索，如果食用色素确实会在皮肤上残留是否可以考虑使用不溶于水的色素颗粒对浴盐进行着色，当然如果采用这种设想那么生产工艺肯定也是不一样的。其次本次试验使用的奶油香精为浓稠液体，在添加到浴盐中时，因为当时还处于加热状态，造成一部分奶油香精挥发到空气中，导致了一定的浪费，增加了生产成本。而其他香料也多为液体，所以解决材料浪费问题应当说是非常有实际意义的。对此，作者考虑是否可以等浴盐加工到粉状时再添加香精到浴盐中，当然为了使香料均匀一致，需要充分混匀浴盐，为了保证香精挥发的量最少可以设置该 步骤为实际生产的最后环节，在将香精拌入浴盐后马上进行装袋防止香精挥发。 2.3.3 生产效率问题 本试验中，将浓海水从 300ml加热蒸发到 60ml左右费时约 3小时，而用 100