海水淡化的最新技术与工艺

美国麻省理工学院研究人员日前利用纳米技术开发出可以手持的海水淡化装置：与传统的海水淡化方法相比，这一新型装置具有两大优点。一是淡化过程简洁，脱盐效果好。二是设备轻便，可以随身携带，使用电池就可以工作。专家认为这种新型装置为海水淡化在沿海干旱地区的普及铺平了道路。


最适合商业化推广的，称为“正向渗透法”，让水通过多孔膜进入一种盐浓度甚至超过海水的溶液，但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。此前在太空执行最后一次飞行任务的美国航天飞机亚特兰蒂斯号携带的两项实验任务之一即是正渗透技术。另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进，一种用碳纳米管来做薄膜的小孔，另一种薄膜的孔，用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。这样的薄膜结构与目前传统的脱盐半透膜相比，淡化海水的能力提高了5倍，平均每天每平方米薄膜可以淡化几万升的海水。未来，利用太阳能、纳米技术等新技术是海水淡化降低成本走向大型化的趋势。

海水淡化技术的预处理

无论是海水淡化，还是苦咸水脱盐，给水预处理是保证反渗透系统长期稳定运行的关键。在制定海水预处理方案时应充分考虑到：海水中存在大量微生物、细菌和藻类。海水中细菌、藻类的繁殖和微生物的生长不仅会给取水设施带来许多麻烦，而且会直接影响海水淡化设备及工艺管道的正常运转。周期性涨潮、退潮，海水中夹带大量泥沙，浊度变化较大，易造成海水预处理系统运转不稳定。海水具有较大腐蚀性，对系统中所采用的设备、阀门、管道件的材质要作一定筛选，耐腐性能要好。

海水淡化处理的方法有几种？

第一种是电渗析法。它依靠两种薄膜，即阳离子膜和阴离子膜，经过通电把海水里的盐类分解成为阳离子和阴离子，并且分别通过薄膜迁移到另一边，剩下的便是不含盐的淡水。虽然电渗析法耗能相对较少，但是不能除去海水中不带电荷的杂质。
第二种是反渗透法。利用一种薄薄的具有多孔结构的“反渗透膜”作为核心部件，在加压条件下，薄膜只让水通过，而把盐类物质拒绝于薄膜外，这样淡水和盐类就分开了。
反渗透法不仅分离效率高，能量消耗少，而且设备简单，所以备受人们的欢迎，已成为当今世界各国最广泛使用的海水淡化技术。
现在世界上有十多个国家的一百多个科研机构在进行着海水淡化的研究，有数百种不同结构和不同容量的海水淡化设施在工作。一座现代化的大型海水淡化厂，每天可以生产几千、几万甚至近百万吨淡水。 　　
淡化水的成本在不断地降低，有些国家已经降低到和自来水的价格差不多。
某些地区的淡化水量达到了国家和城市的供水规模。据统计，1994年，世界上用此法日产淡水120万吨，解决了一亿多人的供水问题，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供饮用水。我国也在舟山地区建造了用此法日产500吨淡水的示范工程。
除了以上海水淡化的方法外，人们还在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技术。