关于海水淡化问题的研究

一、关于海水淡化问题的研究

 淡水资源作为生活的必需品,已经变得日益短缺。随着城镇化进程的加速,水资源问题变得日益严峻,成为人类生存的重大威胁,解决淡水资源短缺的问题已经迫在眉睫。海水作为可再生能源,在十二五规划中国家明确提出鼓励海水淡化,严格控制地下水开采。我们认为在淡水资源日益短缺和国家政策扶植下,海水淡化行业将会步入快速发展期。  

    我国淡水资源虽然总量丰富,但是人均短缺,且污染严重,淡水资源前景不容乐观。  

    我国具备丰富的海水资源,且相对于南水北调工程而言,海水淡化具备竞争优势。海水淡化技术已经成熟,且受到国家政策的扶植。我们认为随着我国海水淡化产业正在走出技术瓶颈和政策瓶颈的困扰,将会进入前所未有的战略机遇期。  

    通过对海水淡化行业和海水淡化的技术分析,我们认为海水淡化产业中投资机会主要来源于市场份额最大、技术最好且发展前景最为广阔的反渗透法,其次是低温多效法。  

    在反渗透法中,我们首选海水淡化核心设备反渗透膜生产企业;次选在投资中占比较大的高压泵、高性能耐腐蚀性钢管和仪表生产企业;最后选择水处理中使用的氯、碱等化学制剂生产企业。在低温多效法中,重点考虑的仍是海水处理设备生产企业。  

二、海水淡化的主要方法及能耗

其实具体的太长了，不好粘贴，所以我只粘了概况，具体资料下面有链接，自己点过去看

地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。据统计，海水淡化系统与生产量以每年10％以上的速度在增加。亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都积极发展或应用海水淡化做为替代水源，以增加自主水源的数量。海水淡化的技术主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等办法。海水淡化虽然耗电耗能，成本很高，但是意义重大。有人估计，海水淡化可能是21世纪诞生出的一种新型的生产淡水的未来水产业。就目前经济技术水平而言，海水淡化的成本还是比较高的。

第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国，现在仍在得克萨斯的弗里波特（Freep-ort）运转着。佛罗里达州的基韦斯特（Key West）市的海水淡化工厂是世界上最大的一个，它供应着城市用水。

表面看海水淡化很简单，只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法，一个是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，相反得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方式。冷冻法同样要消耗许多能源，得到的淡水却味道不佳，难以使用。

1953年，一种新的海水淡化方式问世了，这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。如果反其道而行之，要得到淡水，只要对半透膜中的海水施以压力，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中。这就是反渗透法。反渗透法最大的优点就是节能，生产同等质量的淡水，它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。

现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度，往往土地“富得流油”，却打不出一口淡水井。水比油贵的现实，使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年，西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨的海水淡化厂；在另一个西亚国家科威特，现在每天可以生产淡水100万吨。波斯湾沿岸地区，有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%—90%。

三、海水淡化的过程？

有两种，膜法和热法。

膜法是通过压力作用在海水，让海水内部水分子的渗透压高于淡水，所以海水内水分子会透过薄膜向淡水扩散。

热法是通过蒸发加热海水，再凝结水蒸汽得到淡水。

具体细节过程很多，但是核心思想应该就是这些了。