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海水淡化设备是如何实现的

文章出处:深圳水处理设备公司 作者:深圳水处理工程师发表时间:2017-08-07 11:24

  水与生命息息相关,尽管地表70%以上被海水占据,但能为人类直接利用的淡水比例却很少。为了解决水资源贫乏,很多人都将目光投向了一望无际的大海。海水中含有3.5%的盐类化合物,需要把这些化合物从海水中除去,才能为人们所利用,称为海水淡化,海水淡化设备是如何实现的,目前常用的海水淡化方法有以下几种:

  海水淡化设备——蒸馏法

  将海水加热,使其中的水变成蒸汽,再让蒸汽冷凝下来。由于海水中所溶的盐类不会随着蒸汽出来,因此得到的水就是几近纯水的蒸馏水。然而,无论是加热还是冷凝,都需耗费能源。每蒸发1克水就需要2.3千焦的能量。所以这种方法救急可以,却不是一个长久之计。

海水淡化设备是如何实现的

  海水淡化设备——离子交换法

  溶解在水中的盐分,都是以阳离子和阴离子的形式存在。如果有一种东西可以把这些离子移走,那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力。离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树,上面有很多树枝,每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候,阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来,阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来,而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。不过,离子交换树脂在使用了一段时间后会达到饱和状态,怎样使离子交换树脂可以持续使用呢?由于离子交换是可逆的,因此可以分别用酸和碱进行反交换来更新,这样就能使离子交换树脂可以反复使用了。但离子交换法处理能力有限,并需要大量的酸和碱来使树脂“再生”,如果大量用于海水淡化,成本太高,因此目前这种技术主要应用在水的进一步纯化方面。

  海水淡化设备——反渗透法

  渗透是大自然中一个非常普遍的自然现象。例如,植物就是靠根部的渗透来吸取水分的,渗透平衡对人的生命活动也极为重要。渗透是依靠一种称为半透膜的材料来实现的。半透膜可以让水自由通过,而水中的其他化学物质是通不过的。如果半透膜的左边是纯水,右边是溶液的话,从纯水这边通过半透膜的水就会比溶液右边通过半透膜的水多得多。这是因为,纯水上方的饱和蒸汽压比溶液上方的饱和蒸汽压大。当纯水和溶液上方均处于1.01×105帕(1?个标准大气压)的压力下,驱动水分子运动的动力决定于饱和蒸汽压。于是,纯水这边液面下降,溶液那边液面上升,到一定的液位差就达到平衡,这就是渗透现象。植物根部的表皮就是这样一种半透膜。