水是生命之源,人类、植物和动物——整个生态系统和食物链都依赖于洁净的水而生存。那么,我们所生存的这颗蓝色星球上的淡水资源如何呢?

数据显示,地球表面被将近70%的水覆盖,但是其中只有2.5%是适合使用或饮用的淡水,其余的则是咸水或海水。我们这个拥有68亿人口的星球应该如何获取饮用水?"向海要水"无疑成为获取淡水资源的有效途径之一。

海水淡化又称海水脱盐,是分离海水中盐和水的过程。从海水中取出水,或除去海水中的盐,都可以达到淡化目的。海水淡化技术的发展与工业应用,已有半个世纪的历史,其中得到大规模商业应用的是反渗透法、电渗析法和蒸馏法。

反渗透法(Reverse osmosis,RO)

在压力驱动下,海水中的淡水通过半透膜进入膜的低压侧,而海水中的其他组分(如盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓缩海水排出,从而达到有效的分离。海水淡化时,在海水一侧施加大于海水渗透压的外压,则海水中的纯水将反向渗透至淡水中,此即反渗透海水淡化原理。

电渗析法( Electrodialysis,ED)

在直流电场的作用下,离子透过选择性离子交换膜而迁移,从而使电解质离子自溶液中部分分离出来的过程称为电渗析。

该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。

蒸馏法

蒸馏法的海水淡化原理简单,即将海水加热,待水蒸汽冷凝后得到淡水。蒸馏法依据所用能源、设备及流程的不同,分为多级闪蒸(Multi- stage flash distillation,MSF) 、低温多效(Multiple effect distillation,MED)和蒸汽压缩蒸馏(Vaporcom-pression,VC)等。其中,低温多效在70℃以下进行操作,远低于多级闪蒸110℃左右的蒸汽温度,有效地避免了无机盐的结垢。

综上所述,专家普遍认为在今后三、四十年的工业应用上,仍将是这三项技术"唱主角"。但随着反渗透海水淡化技术的快速发展,其工程造价和运行成本的持续降低,反渗透技术应用的比重将会越来越大。莱特莱德反渗透海水淡化技术以其操作压力低、反渗透系统回收率高、系统抗污染能力强等优势,在更多的海水淡化项目中得到了成功应用。