海水淡化再利用的同時要重視廢水的處理
【m.34dn.com南京純水設(shè)備】聯(lián)合國新發(fā)布的《世界水發(fā)展報告》顯示,全球用水量已達到一個世紀前的6倍,預(yù)計到2050年還將增加20%至50%。目前,超過1/4的人口生活在水資源嚴重稀缺的地區(qū),可能出現(xiàn)的水荒給人類生存構(gòu)成了嚴重威脅。
地球表面70%被水覆蓋,但人類生存所必需的淡水資源卻極其有限,僅占全球總水量的2.5%,其余97.5%都是無法直接飲用的海水。南京工業(yè)純水處理設(shè)備海水淡化成為化解水資源短缺的一個重要途徑。
據(jù)聯(lián)合國大學(xué)的研究數(shù)據(jù),全世界目前有超過16萬家海水過濾工廠,每天可生產(chǎn)9500萬立方米淡水,其中近半出自中東和北非。此外,馬爾代夫、新加坡、卡塔爾等8個國家生產(chǎn)的淡化水,甚至超過了取自天然水源的淡水量。截至2017年底,中國已建成海水淡化工程136個,日均產(chǎn)水規(guī)模近120萬噸。
海水淡化技術(shù)現(xiàn)有20余種,主要分為蒸餾法和膜法兩大類。蒸餾法歷史久遠,目前中東國家廣泛采用的多級閃蒸技術(shù)就屬于此類。該技術(shù)發(fā)明于上世紀50年代,基本原理是把加熱的海水依次通過溫度、壓力逐級降低的閃蒸室,使其蒸發(fā)冷凝獲得淡水。這一技術(shù)大幅改善了蒸餾所產(chǎn)生的積垢問題,但能耗偏高。新研發(fā)的低溫多效蒸餾技術(shù),可以在不超過70攝氏度的條件下,將幾個蒸發(fā)器串聯(lián)操作,降低了能耗,且水垢少水質(zhì)高,更具推廣潛力。
膜法中的反滲透法也是應(yīng)用十分廣泛的技術(shù)。主要原理是把海水經(jīng)高壓水泵加壓處理,產(chǎn)生大于海水滲透壓的壓力,使淡水通過反透膜反滲出來,濃鹽水則由另一端排放出去。
隨著膜性能的提高和價格的下降,反滲透法目前已成為投資少、成本低的海水淡化手段?，F(xiàn)階段,生產(chǎn)1立方米淡化水的能耗,已經(jīng)從最初的20多度電降至4度電以下,未來還有可能進一步降低。由于技術(shù)先進,新加坡已經(jīng)把海水淡化成本降到了每立方米0.49美元。
海水淡化技術(shù)的進步令人鼓舞,但其衍生的環(huán)境問題也不容忽視。南通純水處理設(shè)備高溫、高鹽、摻雜化學(xué)藥劑的廢水,通常直接排入海洋,一定程度上影響著海洋生態(tài)環(huán)境,甚至使生物種群發(fā)生改變。因此,人類在利用海水“解渴”的同時,還要加強對海域生態(tài)環(huán)境的考量,重視廢水的處理工作。
海水雖然取之不竭,淡化成本也不斷降低,但目前成本依舊偏高?，F(xiàn)有的大部分海水淡化設(shè)施都位于高收入、嚴重缺水的國家。不過,技術(shù)的創(chuàng)新總是令人期待。美國萊斯大學(xué)的科研人員,利用廉價塑料透鏡把陽光聚焦到納米光子太陽能膜的“熱點”上,可以將太陽能海水淡化系統(tǒng)的效率提高50%以上。
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