为什么要将海水淡化？

一、为什么要将海水淡化？

地球上大部分是海洋，按理说生活在地球 上的人类不必担心缺水，但是科学家们还在用 现代科技手段对海水实行淡化处理，这是为什 么呢？所谓海水淡化，就是将海水中的盐分分 离以获得淡水。

其实，地球虽然有“水球”之称，但它表 面覆盖的水体中，海洋咸水占到了97。

  5%，人们 能利用的淡水只占地球总水量的0。26%。在水资 源紧张的情况下，把海水淡化确实是一个缓解 水资源短缺的好办法。

例如，西亚的沙特阿拉伯是个缺水的国 家，随着石油工业和经济的发展，这里缺水 的问题越来越严重。为此，沙特阿拉伯于20世 纪60年代制定了建立大型海水淡化厂的长远计 划。

  经过数十年的建设，沙特阿拉伯的海水淡 化工程有了长足的发展。目前，沙特阿拉伯每 天生产淡水23。64亿升，同时发电360万千瓦。

海水淡化事业的迅速发展，使沙特阿拉伯 登上了“海水淡化王国”的宝座，长期令沙特 阿拉伯人苦恼的淡水问题得到了基本解决。

所以，海水淡化工程对解决淡水危机有重 要作用。

二、太阳能海水淡化工厂如何淡化海水的？

   最简单的方法，一个是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。

  蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，相反得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方式。冷冻法同样要消耗许多能源，得到的淡水却味道不佳，难以使用。

反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。

  由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。如果反其道而行之，要得到淡水，只要对半透膜中的海水施以压力，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中。

  这就是反渗透法。反渗透法最大的优点就是节能，生产同等质量的淡水，它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

在反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。

  水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。

  如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。

人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。

  被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。

  太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。

三、如何淡化制取海水？

  现代的蒸馏淡化技术，无论从生产规模、节能指标、安全运行周期及装置寿命等方面，都不仅优于传统的蒸馏法制水，而且大规模淡化海水时也优于其它技术。如科威特所使用的。

海水淡化有蒸馏法、反渗透法、电渗析法和冷冻法等。这些方法各有其适用范围和条件，其中以反渗透法耗能最低，回收率40%的反渗透脱盐淡化耗电为3。

  5度/m3，但从实用、可靠和经济观点来看，大、中规模的淡化海水，当前以蒸馏法热电造水最为有利。

由热电造水所获得的淡化水，其能耗和成本部可以达到当前生产实际可以接受的水平，对水质要求高的场合，如电厂和锅炉用水。供水价格明显低于远距离输水。根据天津大港电厂和天律碱厂的实践表明，每m3淡化水成本为1。

  70元。闪蒸法淡水含盐量3mg/L，经混合床处理费用为0。60元/m3;而用海河水经过离子交换树脂处理后的除盐水成本为3。10元/m3;如采用核电大规模淡化海水，每立方米的生产成本还可更低。

双目的造水不仅使高压蒸气的能值得以充分利用，而且系统的热效率大大提高、发电与淡化两个系统的设备造价和基建费用都会降低。

  国外许多沿海工业基地。凡依靠海水淡化提供水源的，很多采用热电造水双目的技术，如前苏联的舍甫琴克工业区，美国的得克萨期城化工区，意大利托雷斯石油化工基地

。