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反滲透海水淡化設(shè)備是破解水資源匱乏的善方良策

2022-1-11  閱讀(397)

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  根據(jù)相關(guān)報告顯示,全球用水量已達(dá)到一個世紀(jì)前的六倍,預(yù)計到2050年將增長20%至50%。目前,超過四分之一的人口生活在水資源嚴(yán)重匱乏的地區(qū),可能的水資源短缺對人類生存構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

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  農(nóng)業(yè)用水約占全球淡水消費(fèi)量的70%。水資源短缺將阻礙農(nóng)業(yè)發(fā)展,危及世界糧食供應(yīng)。工業(yè)用水約占全球淡水消耗量的20%。缺水將導(dǎo)致工業(yè)停工和生產(chǎn)限制。此外,水資源危機(jī)造成的生態(tài)系統(tǒng)惡化和生物多樣性破壞將嚴(yán)重威脅人類的生存。

  海水淡化技術(shù)有20多種,主要分為蒸餾法和膜法。蒸餾有著悠久的歷史,目前,中東國家廣泛使用的多級閃蒸技術(shù)就是屬于這種技術(shù)。這項技術(shù)發(fā)明于20世紀(jì)50年代,基本原理是將加熱后的海水通過閃蒸室,逐漸降低溫度和壓力,使其蒸發(fā)冷凝以獲得淡水。這項技術(shù)很大地改善了蒸餾造成的積垢問題,但能耗偏高。

  膜法中的反滲透法也是一種應(yīng)用廣泛的技術(shù)。主要原理是由高壓水泵對海水加壓,產(chǎn)生大于海水滲透壓的壓力,使淡水通過反滲透膜反滲透,濃鹽水從另一端排出。隨著膜性能的提高和價格的下降,反滲透已成為投資少、成本低的海水淡化方法。在這一階段,生產(chǎn)1立方米脫鹽水的能耗已從20千瓦時以上降至4千瓦時以下,未來可能進(jìn)一步降低。

  反滲透海水淡化設(shè)備的工藝是利用反滲透海水淡化膜的選擇性滲透性,通過高壓泵對海水加壓,使海水中的水分子溶劑通過并截留鹽等離子體物質(zhì),從而產(chǎn)生淡水。整個反滲透海水淡化設(shè)備采用全新外殼,所有管道均采用耐腐蝕材料,保證了整個系統(tǒng)的耐久性,可實現(xiàn)海水淡化低濃度水的排放。

  海水是重要的水資源寶庫,如何破解水資源匱乏這一剛性約束,海水淡化將是一個重要的發(fā)展方向。同時,對保護(hù)水系生態(tài),促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。


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