2024-08-14
1、現(xiàn)代海水淡化面臨的基本挑戰(zhàn)之一是能源消耗。海水淡化廠需要使用大量的化石燃料產(chǎn)生的電力，這樣一來反而造成了更嚴(yán)重的氣候變化。哥本哈根大學(xué)化學(xué)系的Jiwoong Lee發(fā)明了一項(xiàng)突破性的技術(shù)，利用二氧化碳將海水轉(zhuǎn)化為飲用水，而無需電力。這有點(diǎn)像很多人廚房里的SodaStream機(jī)器。
2、海水淡化方法：反滲透法。這種方法利用半透膜來達(dá)到將淡水與鹽分離的目的。在通常情況下，半透膜允許溶液中的溶劑通過，而不允許溶質(zhì)透過。由于海水含鹽高，如果用半透膜將海水與淡水隔開，淡水會(huì)通過半透膜擴(kuò)散到海水的一側(cè)，從而使海水一側(cè)的液面升高，直到一定的高度產(chǎn)生壓力，使淡水不再擴(kuò)散過來。
3、海水淡化是指將海水中的鹽分去除，使其成為可以直接使用的淡水。這一過程可以通過多種方式進(jìn)行，比如利用逆滲透膜、蒸餾法等技術(shù)。海水淡化的出現(xiàn)解決了世界上水資源短缺的問題，因?yàn)榈厍蛏?7%的水是海水。首先，海水淡化的出現(xiàn)給我們帶來了許多方便。
4、分類： 教育/科學(xué) 科學(xué)技術(shù) 解析：海水淡化即海水脫除鹽分變?yōu)榈倪^程，主要方法有四種：熱能法（蒸餾法和冷凍法）、機(jī)械能法（壓透析法和反滲透法）、電能法（電滲析法）和化學(xué)能法（溶媒抽出法和離子交換法）。常用的海水淡化法有蒸餾法、反滲透法和電滲析法。
5、淡化法是影響海水蒸發(fā)與結(jié)冰速率的主要因素。海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統(tǒng) 普通的分離方法均可使冰—鹽水得到分離，但分離方法不同，得到的冰晶含鹽量也不同。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明減壓過濾方法得到的冰晶含鹽量比常壓過濾方法得到的冰晶含鹽量低得多。
1、海水淡化技術(shù)包括以下幾種： 膜分離法：膜分離法是海水淡化的關(guān)鍵技術(shù)之一，它通過特殊的膜材料，如反滲透膜，過濾海水中的鹽分和雜質(zhì)。反滲透膜只允許水分子通過，阻擋鹽分和其他溶解物質(zhì)。這種技術(shù)在高壓下運(yùn)行，以有效滲透水分子。它的優(yōu)點(diǎn)是能耗低、操作簡便、維護(hù)容易。
2、自古以來，各國都曾試圖尋找經(jīng)濟(jì)可行的方法去除海水中的鹽分，提煉淡水。盡管有數(shù)百種海水淡化技術(shù)出現(xiàn)，如蒸餾法和冷凍法，但經(jīng)濟(jì)性方面仍有待提高。蒸餾法雖然原理直觀，但能源消耗大且會(huì)產(chǎn)生鍋垢，效率并不高。冷凍法同樣耗能且淡水質(zhì)量不佳。
3、優(yōu)點(diǎn)：蒸餾法海水淡化的優(yōu)勢(shì)在于其適用于實(shí)驗(yàn)室和小規(guī)模裝置，能夠提供高水質(zhì)的淡水。該方法能夠有效地將水和無機(jī)鹽分離開來，盡管在實(shí)際操作中，由于兩者揮發(fā)度的關(guān)系，分離出的水仍然帶有一定的咸味。 缺點(diǎn)：然而，蒸餾法并不適合大規(guī)模的海水淡化生產(chǎn)。
4、反滲透法使用“半透膜”實(shí)現(xiàn)海水的淡化。半透膜只允許淡水通過，阻止鹽分通過。通過高壓泵對(duì)海水施加壓力，使淡水透過膜到淡水那邊去。 蒸餾法基于古老的蒸餾水制備原理。將海水加熱至沸騰，淡水蒸發(fā)為蒸汽，鹽留在鍋底，蒸汽冷凝為蒸餾水。
5、作為水資源缺乏的用水大國，我國海水淡化發(fā)展規(guī)模與國外相比有較大差距，僅為世界規(guī)模的2%。據(jù)目標(biāo)：到2020年，我國海水淡化能力的目標(biāo)要達(dá)到250-300萬立方米/日，到2020年我國海水淡化產(chǎn)能將為目前產(chǎn)能的4-5倍。目前我國已掌握反滲透和低溫多效海水淡化技術(shù)，技術(shù)水平國際領(lǐng)先。
6、海水淡化技術(shù)主要有兩種方法：蒸餾法和逆滲透法。蒸餾法 蒸餾法是利用水的沸點(diǎn)與鹽的沸點(diǎn)不同的原理進(jìn)行海水淡化的。其操作步驟如下：將海水加熱至沸點(diǎn)，使其蒸發(fā)。將蒸發(fā)后的水蒸汽冷卻，使其凝結(jié)成為淡水。通過收集淡水，將其從鹽水中分離出來。
以10000噸/天的反滲透海水淡化廠為例，其化學(xué)藥品成本約為每噸0.05元，確保了海水凈化過程的順利進(jìn)行。 電力消耗是海水淡化成本中的重要部分，每噸水大約需要25元的電力支持。 膜更換作為核心技術(shù)設(shè)備的維護(hù)，每噸水的費(fèi)用約為0.05元。
海水淡化的成本每噸大約在5到8元人民幣。隨著全球水資源緊張狀況的加劇，海水淡化已成為緩解這一問題的重要手段。在我國，海水淡化工程的成本已經(jīng)降至每噸5到8元，與國際水平相當(dāng)。國家海洋局第一研究所的馬德毅研究員在2014年的青島國際脫鹽大會(huì)上指出。
目前，國內(nèi)海水淡化的噸水成本大約在6000至10000元人民幣。 由于您的需求規(guī)模相對(duì)較小，相應(yīng)的單價(jià)可能會(huì)上升，初步估計(jì)顯示，日產(chǎn)200噸海水淡化的成本可能在200萬至250萬人民幣之間。
目前主流的海水淡化技術(shù)主要是反滲透、多級(jí)閃蒸和低溫多效，其中反滲透運(yùn)行成本最低，一般噸水耗電4度左右，加上化學(xué)品費(fèi)用約0.5元每噸淡水（與預(yù)處理工藝有關(guān)），直接運(yùn)行成本就是這兩種，如電費(fèi)按0.6元每度計(jì)，則噸水直接運(yùn)行成本為9元每噸淡水。
海水淡化的成本因多種因素而異，但大致上每噸淡化水的成本在3至5美元之間。海水淡化成本受多種因素影響，這些因素包括：淡化技術(shù)。海水淡化的技術(shù)有很多種，包括蒸餾法、反滲透法、膜分離法等。不同的技術(shù)工藝流程、設(shè)備投資、運(yùn)行成本等都有所不同，因此造成的淡化成本也會(huì)有所差異。
海水淡化成本4-5元/噸。中國已建和即將建成的工程累計(jì)海水淡化能力約為60萬噸/日，從政策規(guī)劃來看，未來十年 內(nèi)行業(yè)市場容量有5倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經(jīng) 濟(jì)可行性已經(jīng)大大提升，考慮到未來技術(shù)進(jìn)步帶來的成本下降，以及策扶等因素。
