如今,全世界100多個國家和地區(qū)正在采用海水淡化方案解決缺水問題,海水淡化技術解決了世界上百分之五的人口飲水難題。這是一種有效和可靠的戰(zhàn)略(strategy)方法,得到廣泛(extensive)認可。下面簡單的介紹幾種海水、苦咸水淡化的方法。
反滲透(Osmosis)法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始采用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透(Osmosis)。此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大于海水滲透壓的外壓,那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的優(yōu)點是節(jié)能。它的能耗僅為電滲析法的1/2,蒸餾(still)法的1/40。因此,從1974年起,美日等發(fā)達國家先后把發(fā)展轉向反滲透法。
低溫多效法
多效蒸發(fā)(evaporate)是讓加熱后的海水在多個串聯(lián)的蒸發(fā)器(Evaporator)中蒸發(fā),前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源,并冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾(still)是蒸餾法中最節(jié)能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由于節(jié)能的因素,近年發(fā)展迅速,裝置的規(guī)模日益擴大,成本日益降低(reduce),主要發(fā)展趨勢(trend)為提高裝置單機造水能力,采用廉價(解釋:指便宜的價錢)材料降低工程造價,提高操作溫度(temperature),提高傳熱效率等。
電滲析法
該法的技術關鍵(解釋:比喻事物的重要組成部分)是新型離子交換膜的研制。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其選擇透過性區(qū)分為正離子交換膜(陽膜)與負離子交換膜(陰膜)。電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水,也可以作為水質處理的手段,為污水再利用作出貢獻。此外,這種方法也越來越多地應用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)的濃縮、分離與提純。
水電聯(lián)產(chǎn)法
水電聯(lián)產(chǎn)主要是指海水淡化水和電力聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗(consume)電力和蒸汽的成本,水電聯(lián)產(chǎn)可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力,從而實現(xiàn)能源(解釋:向自然界提供能量轉化的物質)高效利用和降低(reduce)海水淡化成本。國外大部分海水淡化廠都是和發(fā)電廠建在一起的,這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。
海水、苦咸水淡化系統(tǒng)采用膜法淡化海水,優(yōu)質的壓力容器,及高壓泵,配合合理的預處理設備,能有效地去除水中的無機鹽、重金屬離子(metal ion)(heavy metal ion)、有機物、特殊結構:莢膜、鞭毛、菌(fungus)毛及病菌等有害成分,將苦咸水淡化為符合國家生活飲用水標準的優(yōu)質水。參見:海水淡化設備