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      我們常說,水是寶貴的。這里的水一般指的是有限的淡水資源,它對于人類的生產生活來說,是一刻也不能離開的。既然海水也是水,能不能從海水中除掉鹽分,提取淡水呢?
20世紀50年代以后,海水淡化作為一門現實的應用技術發展很快。目前國際通用的海水淡化工藝路線有熱法和膜法兩種。這兩種工藝都有可能應用到大型的海水淡化。
熱法的原理很簡單,就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰,淡水蒸發為蒸汽,鹽留在鍋底,蒸汽冷凝為蒸餾水,即是淡水。這種古老的海水淡化方法,消耗大量能源,產生大量鍋垢,很難大量生產淡水。多級閃蒸和多效蒸發使古老的熱法煥發了青春。
“膜法”讓海洋變為我們的水庫。
據GE化學技術研究室的熊日華博士介紹:膜法中的反滲透法誕生于1953年,最大的優點是節能。1974年以來,發達國家不約而同地將海水淡化的研究方向轉向了反滲透法。目前熱法在中東各國應用較多,歐美各國則多采用反滲透法。
熊日華博士介紹:通俗地說,反滲透膜好比就是一個篩子,在海水通過時只有體積小的水分子可以過,而體積更大的鹽分就不能通過?,F在一般反滲透膜的孔徑只有十分之一納米。在這個孔徑下,水中的鹽分、比細菌更小的病毒,以及作為離子態存在的重金屬都不能通過。GE的海水淡化平臺就是采用薄膜技術將海水和含鹽水轉化為適合飲用、灌溉和工業應用的淡水。
據介紹,反滲透海水淡化工廠所需的能量比多級閃蒸之類的熱法海水淡化工藝低得多,因此成本更低。目前反滲透膜進行海水淡化的綜合成本在每噸0.7~0.8美元之間,而熱法的成本比它要高10~20%。事實上,反滲透海水淡化不僅僅是個美好的構想。兩年前,投資2.5億美元的Hamma海水淡化廠在阿爾及利亞的阿爾及爾市正式落成。這家廠由GE和國有的阿爾及利亞能源公司共同投資設立的,出資比例分別為70%和30%,每天最多可凈化20萬立方米的海水,為阿爾及爾兩百萬居民提供不受干旱影響的可靠淡水資源。

 

    如何降低成本?
    GE的科學家們采用方法之一就是改善反滲透膜的透水率,目標是通過改善膜的表面,在同等壓力下讓更多的水透過,也就是減少了能耗,降低了成本。前不久,他們成功研制出幾種新的化學添加劑,把他們添加到制作反滲透膜的溶液中,產生的物質能夠具有更好的親水性,從而增強了膜的水通量,降低了對壓力的需求。此外,他們將原來的制膜“兩步法”簡化為一步完成,大大縮短了制膜的周期,降低了成本和能耗。據悉,這種新的超低能耗的新的反滲透膜目前已經進入大規模生產試驗階段,相信不久就會進入市場。
    期待新的海水淡化方法或許將帶來新的突破??茖W創新,永無止境。
 


 

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