海水淡化可有效解决水资源短缺的问题,但是淡化海水矿物质含量很低,不适宜直接饮用。且淡化海水进入市政管网后,由于其低碱度低硬度等水质特点可能会导致红水现象的产生。为了提高淡化海水中的矿物质含量,同时降低淡化海水对管网的侵蚀性,本实验不添加任何化学药剂,通过溶解麦饭石、电气石、贝壳等天然矿化材料对淡化海水进行矿化处理,设计了烧杯实验和填充柱实验,研究不同因素对矿化效果的影响。(1)静置实验数据表明在一定时间范围内,浸泡时间越长,元素溶出量越多;三种矿化材料均有偏硅酸溶出;贝壳有有益元素锶元素溶出,且其溶解性总固体、碱度、总硬度的增量都较大。(2)搅拌实验由于浸泡时间短且是在近中性条件下浸泡,各种元素溶出量较低且差别不大;三种矿化材料在该条件下均无偏硅酸溶出;贝壳有有益元素锶元素溶出,但溶出量明显降低。(3)单一矿化材料填充柱实验结果表明,低p H条件下,减小流量,增长水力停留时间,有利于矿物质溶出。麦饭石和电气石在填充柱实验中溶出效果较差,贝壳的溶出效果很好。贝壳两小组的总硬度含量超出《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)(≤450mg/L)。麦饭石偏硅酸溶出效果最好,电气石次之,贝壳最少。麦饭石偏硅酸溶出量为27～38mg/L,均达到《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)(≥25mg/L)。麦饭石和电气石无锶元素溶出。贝壳的锶元素的溶出量为0.8～6.1mg/L,均达到《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)(≥0.2mg/L)。(4)两种矿化材料填充柱实验结果表明,电气石释放负离子,促进贝壳中各种离子的溶出,电气石与贝壳组合各项指标溶出量最多,贝壳与麦饭石组合溶出量次之,麦饭石与电气石组的溶出量最少。电气石与贝壳组合、贝壳与麦饭石组合的锶元素的溶出量为2～8mg/L,均达到《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)(≥0.2mg/L)。(5)三种矿化材料填充柱实验结果表明,添加适量的电气石,随着麦饭石和贝壳的比例增加,溶解性总固体、总硬度、碱度、偏硅酸和锶元素的溶出量随之增多。实验锶元素的溶出量为4.5～5mg/L,均达到《食品安全国家标准饮用天然矿泉水》(GB8537-2018)(≥0.2mg/L)。(6)扫描电镜分析麦饭石、电气石和贝壳矿化前后的表面形貌,麦饭石表面凹凸不平,有利于增加水的接触面积,但蚀变过程缓慢,麦饭石的矿物质溶出量较低。电气石内部结构没有发生改变,矿物质溶出量较低。贝壳的整体和单一棱柱都参与蚀变过程,变成锯齿状,凹凸不平,有明显的的水流蚀变痕迹,棱柱间隙变大,与水接触面积增大,其矿物质溶出量高。(7)雷兹纳稳定指数分析实验出水水质稳定性,表明添加了贝壳材料的矿化水的稳定性明显增强。若后续调节出水p H,贝壳组的实验出水可以达到稳定状态。