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海水淡化后浪推前浪 海水利用不是梦

2009/3/17/15:32 来源:慧聪水工业网

    地球的水资源——在充裕和匮乏中寻觅

    地球表面的大部分都覆盖着水。但是,全球水量中97%是又苦又咸、无法使用的海水。3%的淡水中又有77%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。实际可利用的淡水只占全球水总量的0.7%,而且大部分属于不可再生的枯竭性地下水。江、河、湖泊、水库和浅地层中的淡水只有约0.007%,这才是人类可以利用的。

    随着地球人口的急剧增长,水资源紧缺的问题越来越突出。联合国第一次环境与发展大会指出:“石油危机之后,下一个危机便是水”。第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为“世界水日”,号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。

    我国海岸线总长为32647公里,被列为海洋大国,而且沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源,在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下,开发利用海水和苦咸水资源,进行海水(苦咸水)淡化就成为开源节流、解决我国淡水紧缺的一条有效的重要战略途径。而且,发展海水(苦咸水)淡化技术,向大海要淡水也早已成为世界各国追求的目标。

    海水淡化技术——后浪推前浪

    从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的20多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。

    最早的淡化方法有两种,一是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程相似,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时,盐被分离了出去。但这两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方法。冷冻法同样要消耗许多能源,得到的淡水却味道不佳,难以使用。

    电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄实现的。在电力作用下,海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向,不能穿过阴膜而留下来;负离子穿过阴膜跑向阳极方向,不能穿过阳膜而留下来。这样,盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水,而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。

    1953年诞生了反渗透淡化法。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过,不让盐分通过。如果不施加压力,用这种膜隔开咸水和淡水,淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压,对海水施加压力,海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了,因此叫做反渗透或逆渗透。反渗透法最大的优点就是节能:生产同等质量的淡水,它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此,从1974年以来,世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

    现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。水在常规气压下,加热到lOO℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当

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