解决世界缺水问题的几种方案 海水淡化是首选

2017-05-15 06:56:27                 净水器代理 > 水与健康

现在世界水资源缺乏问题严重,如何解决世界性缺水问题,不少国家科学家对此不懈研究,试图找到最适合的方法治水,比如从化学实验室通过化学反应制水,或通过高科技手段将海水淡化提取水,还有各国科研人员正在研究如何从空气中得到水。

解决世界缺水问题的几种方案 海水淡化是首选(图片来源于网络)

化学制水:成本高有风险不太现实

好莱坞大片《火星救援》,讲述了一名宇航员只身一人在火星上生存的故事。水是火星上最缺的东西,电影里的男主角在火星上通过制水获得了可以饮用并且能浇灌土豆的水。男主角首先用自己的尿液进行分解,通过分解和过滤将尿中的水分都分解出来。但这样得到的水远远不够。男主角又开始使用第二种方法,点燃联氨。

联氨是一种无色的高度吸湿性的可燃液体,在联氨中氮原子的孤电子对可以同H结合而显碱性,但其碱性不如氨强。联氨是一个二元弱碱,不溶于乙醚、氯仿和苯,能与水、甲醇、乙醇等混溶,与水能形成恒沸物。联氨与空气中的氧气点燃后产生化学反应,生成水和氮气。当然,通过联氨可以制水,但在生活中却几乎不会这么做,因为联氨是有毒的物质。

在中学时,我们就学习了氢气和氧气经过化学反应得到水。常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味的气体。在自然界大气中没有氢气,现在工业上一般从天然气或水煤气制氢气。如果用氧气和氢气来制水,不仅成本高昂,而且存在爆炸的风险。所以,通过化学反应制水,只是在实验室里发生,目前还不能应用于现实生活。

海水制水:海水脱盐产生淡水

海洋,总面积约为3.6亿平方公里,约占地球表面积的71%,海洋中含有13亿5000多万立方千米的水,约占地球上总水量的97%,而可用于人类饮用只占2%。如何将海水变成清洁的饮用水,即海水淡化,成了很多科学家考虑解决缺水的首要选择。

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。但直到16世纪,人们才开始努力从海水中提取淡水。当时欧洲探险家在漫长的航海旅行中,就用船上的火炉煮沸海水以制造淡水。加热海水产生水蒸气,冷却凝结就可得到纯水,这是日常生活的经验,也是海水淡化技术的开始。

从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法,以及可实现盈利的碳酸铵离子交换法。最新的方案是应用的反渗透法,以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点,迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。

以色列是个极度缺水的国家,他们通过海水淡化来解决吃水的问题。据介绍,以色列的海水淡化厂是全球第二大反渗透法海水淡化工厂,每天生产1.18亿立方米饮用水,占以色列年用水需求量的55%,而每立方米成本仅为0.53美元。工厂将一公里外15米深的海水通过大型管道抽至离心设备,经过加工处理,最终变成可以饮用的淡水。海水淡化工厂中使用了多项创新技术,包括其独有的“三中心设计”(泵中心、膜中心和能量回收中心)、三根取水和独特的脱硼系统。全自动化工厂使用一流节能技术,工厂由独立联合循环发电厂供电。

以色列水务和海水淡化管理局相关负责人表示,以色列公司目前占有全球近一半的海水淡化市场,用户遍及中国、美国、欧洲、澳大利亚等全球各地。

空气制水:有空气就有水源

除了海水淡化,以色列是世界上较早将“找水”的触角伸向令人最不易察觉的一种事物——空气。

空气制水机原理类似于抽湿机,吸入的是潮湿空气,排出的是干净的水。空气制水机的制水能力主要取决于空气环境湿度的大小,湿度越大,制水能力越强;反之,湿度越小,制水能力越低。在60%-70%的湿度环境下,空气制水机制水的能力最强。

在深圳,也有一家空气制水技术领先的公司。据介绍,该公司在水科技领域拥有多达486项专利,其中无废水技术、高效分子筛改性滤料技术为独家拥有的发明专利。其核心技术源自太空舱的饮用水处理技术,高效改性滤料独家发明专利技术,三级空气过滤,四级水过滤。

首先,通过铝板过滤,过滤空气中物理尘埃、粉尘、烟、花粉等有害物质。然后通过,去除水中泥沙、铁锈、污泥、胶体等大于5毫米的颗粒物质。再用活性炭改性分子筛,去除水中异色、病毒、氨等有害物质,还有多层活性炭去除水中重金属和有害离子。

空气制水不但是科技的进步,更有着极强的实用性,可广泛地应用于家庭、办公室、酒店、餐馆、轮船、度假屋、医院、建筑工地、矿山、海上钻井平台、军舰、畜禽农场、军队等,尤其在自然灾害救援现场能发挥无可比拟的优势。空气取水的方法能直接打破地域的局限性,因为只要有空气的地方,就有水源。(来源:慧聪净水网)

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