人們常說地球是一個水球,因為從太空俯視地球,大多數(shù)地方都是藍(lán)色的,就像一個充滿海水的大星球。確實,地球的分布幾乎是陸地占三分、海洋占七分。海洋在地球上所占的比例很大,然而,這些幾乎無邊無際的海水是人類無法直接飲用的。與海洋相比,可供人類生存的淡水非常少。
地球上淡水總量約為3.8億億噸,占地球總水量的2.8%。雖然比例不高,但我們聽起來也覺得非常多。然而,在這3.8億億噸淡水中,87%以固體形式存在,如南北兩極的冰川和高山的雪山,這些是目前人類無法獲得的。換句話說,地球上可供人類飲用的水實際上非常少。雖然人類科學(xué)技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá),但40%的人類仍然面臨著缺水等問題。(數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò))
我國南水北調(diào)工程表明,一些北方和內(nèi)陸地區(qū)存在淡水短缺等危機(jī)。特別是在一些遠(yuǎn)離海洋的內(nèi)陸地區(qū),甚至沙漠地帶,地下水貧乏,淡水對他們來說非常寶貴。同時,人們也發(fā)現(xiàn)位于沿海地區(qū)的城市也存在缺水等問題,原因很簡單,海水中含有更多的鹽,人類不能直接飲用,因此,將不能直接利用的海水資源凈化成可以直接飲用的淡水資源,是一項長期的探索。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,我國的海水淡化處理技術(shù)逐漸成熟和完善。
一般來說,海水淡化技術(shù)分為“熱法”和“膜法”。熱法是加熱蒸餾海水,而膜法類似于凈水器,通過超濾膜和反滲透膜分離鹽水和淡水。隨著膜技術(shù)的發(fā)展,反滲透膜技術(shù)在海水淡化行業(yè)中占有相當(dāng)大的比重,已成為海水淡化的熱點技術(shù)。
膜法海水淡化的流程是這樣的:首先,對海水進(jìn)行預(yù)處理,以去除海水中的懸浮固體、大顆粒和其他有害物質(zhì)。通過高壓泵,海水壓力升高,進(jìn)入反滲透設(shè)備,克服滲透壓力,產(chǎn)生淡水。濃水從反滲透設(shè)備的一側(cè)排出,反滲透產(chǎn)生的淡水按要求的目的進(jìn)行處理,如調(diào)節(jié)pH值等,因為反滲透需要克服滲透壓,海水通過反滲透膜需要很大的壓力,能耗主要消耗在這里。大型反滲透設(shè)備一般在濃水排放管道上安裝能量回收裝置,具有運(yùn)行成本低,無污染,操作方便運(yùn)行可靠,產(chǎn)水水質(zhì)高等諸多優(yōu)點。
海水淡化與綜合利用產(chǎn)業(yè)是一個產(chǎn)業(yè)鏈條長、涉及領(lǐng)域廣的戰(zhàn)略性新興海洋戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。它不僅可以解決水資源短缺問題,而且可以加快海洋經(jīng)濟(jì)新舊動能的轉(zhuǎn)化,培育新的經(jīng)濟(jì)增長點。海水淡化可以為現(xiàn)有水資源提供補(bǔ)充措施,在一定程度上緩解部分地區(qū)的缺水問題,特別是在許多島嶼和中東,海水淡化水已成為基本水源。因此,海水淡化處理反滲透技術(shù)已成為緩解沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺,合理優(yōu)化用水結(jié)構(gòu),成為了緩解全球淡水資源短缺的“主陣地”。