王世昌：海水淡化解決北京缺水問題將是個(gè)不錯(cuò)的方法
2014-04-18 18:54:11
admin
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據(jù)北青網(wǎng)2012年1月16日訊 海水淡化技術(shù)的成熟，使匱乏的城市用水找到了一條新途徑。今年7月，青島市1/6的供水將由海水提供。海水如何變?yōu)榈踩匀绾危本┦欠褚材芙梃b此道？
目前，在全國600多座城市中，有近 400座城市缺水。找水，成了城市的一大要?jiǎng)?wù)。隨著科技的發(fā)展，占地球總水量94% 的海水資源，成了補(bǔ)充城市用水的一條不錯(cuò)的途徑。尤其我國海岸線長達(dá)18000多公里，海水淡化條件十分優(yōu)越。今年7月，青島市民就能喝上由海水淡化的自來水了。淡化海水每天供應(yīng)10萬噸，幾乎占到市區(qū)每天總用水量的1/6。
淡化海水走進(jìn)尋常百姓家，至此拉開了帷幕。
■海水“過篩”成淡水
據(jù)了解，淡化海水的方法很早就有，*古老的方法是蒸餾法，就是將海水加熱使之變成水蒸氣，水蒸氣遇冷后再變成淡水。發(fā)展至今，海水淡化的方法眾多，此次青島使用的就是極具科技含量的“雙膜法”。
據(jù)青島百發(fā)海水淡化有限公司西班牙籍總經(jīng)理約爾迪介紹，雙膜法是將加壓后的海水通過半透膜進(jìn)行分離，水分可以通過半透膜，而其他物質(zhì)不能通過薄膜，從而獲得淡水。由于節(jié)能、規(guī)模可大可小等優(yōu)點(diǎn)，膜法也是現(xiàn)在國內(nèi)外采用的主流方法。
不管是南方清澈的海水，還是渤海灣比較渾濁的海水，這種方法都可以發(fā)揮它的功能。
“利用膜法進(jìn)行海水淡化的過程，簡單來說就像過篩子一樣。”天津海水淡化與綜合利用研究所助理工程師劉國昌告訴記者，海水之所以呈現(xiàn)出一定的顏色并伴有苦澀的味道，是因?yàn)槠渲泻写罅繜o機(jī)鹽、懸浮物和微生物，比如大顆粒泥沙、固體懸浮物、微生物、膠體、有機(jī)物、常量和微量元素離子等，其中鈉、鉀、鈣、鎂等無機(jī)鹽離子使海水帶上了苦澀的味道。
海水淡化系統(tǒng)的工作原理就像一把大篩子，將這些物質(zhì)都過濾掉，只留下純凈的水。雖然原理與普通的篩子相同，但是篩孔的尺寸卻大相徑庭。在海水中，微生物已經(jīng)是人眼不能識(shí)別的微小尺寸，而鈉、鎂、氯等離子的尺寸比微生物還要小得多，只是水分子的尺寸大小。
利用這種尺寸上的差異，這把孔洞足夠細(xì)密的篩子就能將各種雜質(zhì)濾去，只留下純凈的水分子了。如果要想知道這把篩子的孔洞有多細(xì)密，可以做這樣一個(gè)對(duì)比，一根成人頭發(fā)的直徑大約為0.07毫米，一個(gè)篩子的孔洞直徑大約是0.5納米，把大約14萬根這種尺寸的絲線綁在一起，才相當(dāng)于一根頭發(fā)的粗細(xì)。
利用這個(gè)原理，海水淡化系統(tǒng)，就可以開始工作了。
海水經(jīng)過供水泵提取后，先經(jīng)過預(yù)處理，經(jīng)過精密過濾，可以基礎(chǔ)除去海水中的懸浮物、浮游生物、海藻、膠體等，使海水的清澈度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)處理后的海水，由高壓泵加壓后，進(jìn)入反滲透膜系統(tǒng)，這步也就是剛剛所說的“過篩子”。經(jīng)過過濾的水，自此兵分兩路，純凈的淡水由凈水管流出，廢海水由廢水管排放。
■過篩海水優(yōu)于自來水
由于這些“篩子”的細(xì)孔極其細(xì)密，細(xì)菌病毒等雜質(zhì)均不能透過，所以這些過濾好的水甚至比自來水廠出來的水還純凈。“*終的淡化海水水質(zhì)完全符合中國《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的指標(biāo)要求。”天津大學(xué)海水淡化與膜技術(shù)研究中心主任王世昌教授告訴記者。
但是它們?cè)诤鹊阶炖镏埃€有一個(gè)和自來水“勾兌”的步驟。王世昌介紹，這樣做可以使一些人體需要的微量元素和礦物質(zhì)進(jìn)入淡化過的水。此外，也能調(diào)節(jié)淡化水的酸堿度。
淡化海水屬于軟水，水中礦物質(zhì)含量少、堿度低，長期飲用容易造成礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的缺乏，所以在進(jìn)入市政供水管網(wǎng)前還需要進(jìn)行處理。后續(xù)的處理主要包括投加二氧化碳、氫氧化鈣和次氯酸鈉等，通過調(diào)節(jié)pH值，提高水的硬度，和自來水再進(jìn)行勾兌后，海水就可以通過管線輸送至居民家中了。這樣的水不但口感和平時(shí)的水沒有什么兩樣，和自來水相似的pH值也能保護(hù)輸水管線不會(huì)因?yàn)樗|(zhì)的變化而被侵蝕。
雖然海水淡化工程*后也有濃鹽水以及其他重金屬排放問題，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)問題也得到了解決。天津海水淡化與綜合利用研究所的一套技術(shù)能將這些濃鹽水等排放物“吃干榨凈”。劉國昌說，通過對(duì)“濃水”進(jìn)行綜合利用，“濃水”不但可以制鹽，還能提取鉀、溴等稀缺元素，變廢為寶。
■海水進(jìn)京，技術(shù)不是問題
既然青島市民已經(jīng)喝上了黃海的海水，北京這個(gè)極度缺水的城市是否也可以效仿呢？
北京水資源的匱乏程度眾人皆知，北京目前人均占有用水量不足300立方米，不及國際公認(rèn)缺水下限的三分之一，僅為中國平均水平的八分之一。南水北調(diào)，引黃入京等工程將異地的水源，翻山越嶺地搬運(yùn)而來。如果能用上淡化的海水，這些大費(fèi)周折搬運(yùn)而來的異地水，也許就能少搬或者不搬。
北京本地水資源已經(jīng)沒有多少開源的余地，只能在調(diào)水和海水淡化兩方面做出選擇，而當(dāng)前調(diào)水工程長度超過1000公里，那么到輸水終端時(shí)，成本甚至相當(dāng)于海水淡化的四倍。所以在他看來，問題的關(guān)鍵是觀念的轉(zhuǎn)變，完全依靠調(diào)水工程解決水資源問題不管從經(jīng)濟(jì)角度、環(huán)保角度還是社會(huì)角度都會(huì)受到一定制約，而新技術(shù)的運(yùn)用將成為一種必然。
而王世昌教授則認(rèn)為，海水進(jìn)京的技術(shù)已經(jīng)沒有問題。關(guān)鍵是需要進(jìn)行一場嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撟C。有專家曾測(cè)算，北京每天需要調(diào)用的淡化水量在50萬到100萬噸。這些水量幾乎相當(dāng)于北京市每天供水總量的一半。供應(yīng)如此巨大的水量，要怎么建設(shè)輸水網(wǎng)線，要用多少能耗進(jìn)行凈化和傳輸，海水淡化后的廢水如何處置等問題，都需要嚴(yán)密的論證，絕不能草率上馬，留下后患。等這些問題都弄清楚了，海水淡化對(duì)解決北京的缺水問題將是個(gè)不錯(cuò)的方法。
不知這是否意味著，嘗一嘗海水滋味的機(jī)會(huì)距離我們?cè)絹碓浇耍?/tr>