水資源危機成為了世界範圍内最大的環境問題。雖然地球上海洋面積廣闊,但是能利用的淡水資源卻不多。上一個文章,我們分析了:海水為什麼不能喝?
而海水淡化,則被認為是一種最具前景的解決方法,是解決水資源危機的必然選擇。随着科學的進步,人們已開發出了不同的海水淡化技術。
蒸餾法
簡而言之,就是将海水蒸發、再冷凝成為液态的淡水。蒸餾法是一種古老的方法,卻存在能耗大的問題,而且淡水的吸收率低。傳統的海水淡化系統依賴于市電,不僅輸電不便,而且成本及能耗較大。目前人們采用風光互補的發電系統等新方式,可以極大地提高了蒸餾法的效率。例如,有報道使用太陽能低壓蒸餾技術,淡水産量達到最高值2.7KG/h,系統瞬時集熱效率高達58.86,全天淡水産量可以達到10.36%。
真空冷凍法
真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理,以水自身為制冷劑,使海水同時蒸發與結冰,冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。與蒸餾法、膜海水淡化法相比,冷凍海水淡化法能耗低,腐蝕、結垢輕,預處理簡單,設備投資小,并可處理高含鹽量的海水,是一種較理想的海水淡化法。
反滲透法
這種方法利用半透膜來達到水和鹽分離的目的。通常情況下,半透明膜允許溶液中的溶劑通過,攔截溶質。由于海水含鹽高,如果用半透膜将海水和淡水分開,淡水将會通過半透膜擴散到海水那一側,使得海水側的液面升高,這是滲透;相反,如果在海水側增加壓力,則海水中的淡水會反滲透到淡水一側。反滲透法最大的優點是節能,據報道,能耗僅為蒸餾法的1/40。
結語
目前海水淡化應用場景不斷豐富。據報道天津海水淡化水年供水量達 1 億立方米左右,創建全國海水淡化示範城市。到 2035 年,天津将建成具有競争力的海水淡化産業鍊,海水淡化實現規模化利用,形成健康的産業生态,建成全國海水淡化科技創新和裝備制造高地。
預計在不久的将來,這些術在海水淡化和水再利用、擴大和保護水資源、循環經濟、清潔生産、改造傳統産業、節能減排及提高人民生活水平等方面發揮着顯著的作用。
參考資料
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