海水淡化

海水淡化,也叫脱盐、去除溶解盐海水在某些情况下,内陆咸水(略咸)水域的海洋,高度矿化地下水(例如,地热卤水),市政废水。这个过程使得这些否则无法使用水域适合人类消费,灌溉、工业应用和各种其他用途。现有的海水淡化技术需要大量的能源,通常的形式化石燃料,所以这个过程是昂贵的。因为这个原因通常只用新鲜的来源水不是经济上的。此外,的数量温室气体排放和盐水废水产生的海水淡化厂造成重大的环境挑战。

海水淡化是一个古老的概念。亚里士多德描述一个蒸发方法4世纪希腊海员的使用公元前。8世纪的阿拉伯作家ce产生了论文在蒸馏。在19世纪蒸汽导航的发展创造了一个抗腐蚀水的需求锅炉,第一次海水淡化过程的专利被授予1869年在英格兰。同年,第一个水蒸馏装置是由英国政府亚丁湾供给船停在红海端口。第一大仍为商业目的提供水建于1930年阿鲁巴岛附近的委内瑞拉。到2019年约18000座海水淡化厂生产总共超过9500万立方米(超过34亿立方英尺)的饮用水每天在世界各地操作。

海水淡化过程

可以利用热过程(包括海水淡化方法传热和相变)或膜流程(使用的薄片合成半透的材料单独的水溶解盐)。多级闪蒸是一个热过程相对大量的海水脱盐。基于水的沸点降低空气压力下降,这个过程是进行一系列封闭的坦克(阶段)在逐渐降低压力。当海水预热进入第一阶段,其中一些快速沸腾(闪光),形成蒸汽,冷凝换热管道淡水。淡水在托盘收集剩下的海水流入下一阶段,也闪,持续的过程。这些系统的最大之一,位于Al-Jubayl,沙特阿拉伯,可以产生超过7.5亿升(2亿加仑)的脱盐水每一天。

在小社区盐水和强烈的在哪里阳光都是丰富的,一个简单的热过程叫什么太阳能加湿可以使用。的热太阳下部分蒸发海水透明的覆盖。封面的背面,蒸汽凝结和流入收集槽。这个过程的主要困难是,需要大量土地,需要和能量注入水。另一个热过程利用这一事实,当盐水冻结,冰晶体不包含盐。然而在实践中,不良数量的盐晶体之间的水被困,所需的淡水和盐水洗掉与融化产生的大量淡水的晶体。

膜脱盐过程包括逆转渗透和电渗析。的两个,相反渗透更广泛的应用,尤其是淡化咸水水域的内陆海。内陆微咸水的含盐量,虽然不可取,远低于海水。电渗析用电势推动积极的和消极的离子的溶解盐通过单独的透合成膜过滤器。这个过程使得淡水之间的过滤器。在反渗透盐水是强迫对细胞膜在高压;淡水通过而集中矿物盐仍然落后。为节省空间,在多层膜包装长管的集合。最大的反渗透海水淡化厂位于索瑞克现在在操作,以色列,可以产生一些627000立方米(2200万立方英尺)的脱盐水每一天。

全球生产

在世界的许多地区,特别是在人口稠密的干旱地区,脱盐水的主要来源是市政供水。海水淡化是用在120多个国家,大约一半的脱盐水产生的中东和北非。脱盐水到2019年最大的生产商沙特阿拉伯,阿拉伯联合酋长国,科威特。的美国是另一个主要生产国,约占总产量的13%(主要是在佛罗里达州、得克萨斯州,加利福尼亚州)。大多数的海水淡化厂都是反渗透系统,与多级闪蒸过程的第二。

一般来说,人口通常可以支付约7 - 10倍的水用于国内农业水。大型海水淡化设施承诺降低海水淡化脱盐水的网站的成本水平,大多数工业和农业企业能负担得起。在未来可以预期,海洋将成为越来越重要的淡水来源。如果生产和运输可以充分降低成本,它可能会产生淡水灌溉大片,边界海洋在世界的许多地方。