18新利最新登入海水淡化的工作原理

分离的方法不止一种盐从水但在近90%的情况下，只使用两种方法中的一种:多级闪蒸和反渗透[来源:WorldPumps.com]。

还记得为什么喝盐水很不好吗?当你的细胞让水通过外膜来防止你脱水时，渗透作用就发生了。通过让水通过膜，细胞正试图平衡其内部的高盐浓度和外部的低盐浓度。这叫做渗透作用。反渗透例如，当你把盐水放在半透膜的一侧，压力使水分子通过过滤膜，而大分子——包括盐分子——被困在后面。对于咸海或海水，需要相当大的压力才能使水通过过滤器，而过滤器的每个毛孔只有人类头发大小的一小部分[来源:美国化学学会］．这意味着通常有一系列的泵在发挥作用，所有泵都对水施加压力[来源:WorldPumps.com]。

与反渗透不同，反渗透依靠薄膜过滤盐分子多级闪蒸利用加热将盐水转化为淡水的方法。为什么要取这么不寻常的名字?“闪”指的是快速地把水烧开，这个过程会发生多次，或分阶段进行。当盐水进入转换装置的每个阶段时，它受到外部供应的蒸汽热和压力的影响。在每个阶段，水蒸气形成并被收集。这些水蒸气是淡水，剩下的含盐浓缩物被称为卤水。在多级闪蒸中——与反渗透一样——通常不添加化学物质或水软化剂[来源:美洲国家组织］．

那么，如果海水淡化是可能的，为什么大规模的工厂不能满足世界对淡水的渴求呢?只有大约150亿加仑——全球每天消耗的淡水的千分之二——是淡化的盐水[来源:Schirber］．在下一页中，我们将探索最新一代盐水转换器出现的地方。

水覆盖了至少70%的地球表面。但是97%的水都太咸了，不能喝[来源:Frederick]。再加上水资源分配和地理可得性方面的不平等，意味着缺水对许多人来说是一个现实。事实上，世界上每10个人中就有4个人缺水[来源:世界卫生组织新利国际网站品牌官网］．饮水不足会导致严重的健康问题。新利国际网站品牌官网有时这意味着人们从受污染的水源获得水。水质差的水会传播霍乱、伤寒或沙门氏菌等疾病[来源:世界卫生组织新利国际网站品牌官网］．

变成微咸的或咸水变成淡水可能会影响水资源的配给和不断增长的需求。这对于美国一些正与淡水短缺作斗争的沿海社区来说尤其如此[来源:加州海洋资源计划］．此外，海水淡化厂可以提供可靠的水源，即使是在干旱的时候。

2009年，全球有1400多家海水淡化厂在运作，每天生产超过150亿加仑的水。另有244座核电站正在建设中，其中许多位于中东[来源:国际海水淡化协会］．18新利最新登入然而，世界上最大的反渗透位于以色列地中海沿岸的海水淡化厂于2010年5月投产。陶氏］．此外，加利福尼亚州卡尔斯巴德市正在建设西半球最大的海水淡化厂，预计每天可生产5000万加仑饮用水[来源:波塞冬］．

尽管如此，公众仍然经常有一种看法，认为淡化水味道不好，对身体不好。例如，在以色列，出于健康考虑，许多人越来越不愿意喝淡化的自来水[来源:Mizroch]。新利国际网站品牌官网不过，直接从自来水中取出的淡化水通常是可以安全饮用的。例如，沙特阿拉伯的一项研究发现，自来水和瓶装水之间没有明显的区别——除了淡化的自来水不会留下空塑料瓶[来源:艾哈迈德］．

但是，如果有可能携带一个便携式海水淡化设备来生产你自己的新鲜饮用水呢?这个想法可能不像你想的那么牵强。

随着全球海水淡化厂的数量不断增加，人们对开发新技术为工厂提供动力的担忧也在增加。目前，大规模的海水淡化工作需要大量的能量来运行，而且往往是高维护的事情，这要归功于许多工作部件，如膜，往往会经常发生污染[来源:Schirber］．

成本是另一个问题:在过去的50年里，全球在开发海水淡化技术方面的公共和私人投资已经超过10亿美元。即使已经取得了进展，海水淡化可以解决水资源短缺的想法还远远不现实。这是因为规划、建造和管理海水淡化厂仍然非常非常昂贵[来源:水科学技术委员会］．事实上，将一英亩英尺(约32.5万加仑)的盐水转化为淡水的平均成本水价格从800美元到1400美元不等，需要大量的能源[来源:美国化学学会］．

使用反渗透生产淡水的成本比多级闪蒸低三分之一，主要是因为后者在沸腾过程中使用的热能成本[来源:水科学技术委员会］．不幸的是，这两种方法——和所有脱盐技术一样——都会产生盐水。这种脱盐水的副产品含有高浓度的盐，当释放回自然水体时，会对海洋生物造成损害。这是因为盐水的密度通常比释放到水中的水要大，它会沉淀在低洼的沉积物上，在那里它会耗尽周围水域的氧气[来源:德克萨斯大学奥斯汀分校］．

这些成本和环境问题都是下一轮海水淡化技术和工艺改进的重要组成部分。韩国和美国麻省理工学院(mit)的研究人员正在开发轻便的海水淡化装置。这些装置生产的淡水足够养活几个人。该过程利用重力——简单地将盐水倒入设备顶部——使用1600个过滤器去除盐和其他沉积物[来源:麻省理工学院］．

像这些太阳能驱动的便携式装置一样，大规模的反渗透装置虽然仍处于规划阶段，但也可以大大减少海水淡化厂对化石燃料的依赖。事实上，美国国家科学基金会向密歇根大学的一个专家团队拨款250万美元，研究太阳能对海水淡化技术的影响[来源:Richard]。除了美国和国外的政府资助外，私人资金来源也开始关注开发更有效的海水淡化措施。有一件事是肯定的:如果海水淡化工艺得到改进，它有可能使整个缺水地区变得更好。

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