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讓喝汽油的汽車喝水就能跑,把大海里咸咸的海水變成可以喝的淡水曾經這些從前在科幻故事里出現(xiàn)的“高科技”如今已逐一變成現(xiàn)實,在此次海博會的現(xiàn)場,海洋淡化處理專家的一番“通俗”解釋,為我們撩開了咸水變淡的神奇過程,更讓我們對下一步海水淡化走進平常生活充滿了期盼。
咸水變淡水關鍵在脫鹽
海水為什么是咸的?因為它含有各種鹽分。這個簡單的科學常識是大家熟知的,人們也理所當然地能夠明白海水變淡水的關鍵在于如何脫鹽。
“目前脫鹽問題早已經解決,而且不止一種方法可以實現(xiàn)?!眹液Q缶趾K夹g研究室高級工程師趙何立介紹說,目前商業(yè)應用的海水淡化技術主要包括蒸餾法和反滲透法,蒸餾法的原理是通過蒸汽冷凝后形成淡水,與反滲透法相比不僅能耗高,而且初建成本也相對較高,因此,反滲透法已成為目前發(fā)展最快的海水淡化技術。
在整個處理的過程中,最為核心的部分是海水通過高壓泵和膜組件兩個步驟?!熬褪墙o海水一個壓力,使海水里面的水通過膜分離到另外一邊去了,把水跟海水里面的鹽分開了,從而提取出純凈的水。”趙工程師介紹說,反滲透法是利用特殊制造的、具有選擇透過性能的薄膜,在壓力差、電位差或濃度差等外力驅動下對混合物進行分離、濃縮、提純。“最后出來的水可能礦物質會有損失,但可以后期加入,達到國家飲用水標準。”
為什么海魚在海水中能夠生活,關鍵在于功能特殊的魚鰓,有意思的是,這種反滲透的原理就來自于海鷗、海魚等生物,是一種仿生學發(fā)明。
北方海水淡化步伐快于南方
有一組數(shù)據令人驚訝,在我國600多個城市中有300個缺水,沿海14個開放城市中有9個淡水供應不足,全國城市缺水量達60億立方米每年,農業(yè)缺水300多億立方米每年,中國是一個淡水資源比較貧乏的國家,而與此同時,我國又是一個海洋大國,大陸海岸線全長18000公里,向海洋要水無疑成為我國的必然趨勢。
當我們了解到海水變淡的奇妙之時,早在2005年,我國就頒布了《海水利用專項規(guī)劃》,明確提出:在海水淡化方面,2010年我國海水淡化能力達到80-100萬立方米/日,2020年,我國海水淡化能力達到250-300萬立方米/日。而在技術層面,在反滲透技術上,我國整體設備國產化率達到60%以上。
“因為北方比南方缺水,因此北方沿海城市的海水淡化進程大大快于南方?!壁w工程師介紹說,我國北方沿海城市、濱海電廠、海島將成為海水淡化的主要用戶。低溫多效蒸餾和反滲透兩種海水淡化技術協(xié)同發(fā)展?!疤旖?、青島等城市都已經開始著手將海水淡化納入市政工程。”
未來自來水可能來自海水
海水變淡不僅僅神奇,也可謂是子孫后代持續(xù)“有水喝”的重要保障,據趙工程師介紹,國內的海水淡化處理此前主要集中在濱海電廠、海島、漁船、海上鉆井平臺、軍艦、游艇等方面的應用上,而根據我國的國情,在未來的時間里,沿海城市市政用水將是我國海水淡化的主要市場。
“淡化的海水可能每噸要5元左右,而城市自來水在北方每噸才3元,在南方更是只要一元多?!壁w工程師表示,高性能海水淡化設備、廉價材料應用技術、濃鹽水處置技術等是海水淡化的技術難點,造成海水淡化的初建成本和轉化成本還明顯高于主要城市的自來水價格,單純依靠市場行為,海水淡化難以大規(guī)模推廣?!半S著技術進步帶來海水淡化成本的降低,以及針對海水淡化的優(yōu)惠政策,海水淡化將初步成為沿海城市的重要水源?!?/P>
目前北方沿海城市已經開始嘗試將海水淡化處理引入市政用水,如青島已經通過采用BOT(通過授予特許經營權吸引外資和民營資本投資建設和運營城市基礎設施項目)的形式開始建設這一項目。深圳也已開始著手進行海水淡化處理工程,以備緊急情況下保證城市基本生活用水。