海水淡化的技術探討第一部分
發布時間：2020-12-28 11:31:15來源：
數十億人正遭受著許多威脅生命的問題，例如世界各地的流行病，氣候異常和荒漠化。在這些問題中，缺水是對生活在世界上的生物最嚴重的全球威脅之一[1,2]。地球上的大部分水（約97％）存在于海洋中，它們是咸水，而其余的則是淡水。北極和南極的冰川中存在淡水（占淡水的68.7％），地下水（占30.1％）和溪流/地表水（占0.3％）[3,4]。就溪流水而言，約有87％由湖泊和沼澤組成，這表明最多只能直接從地球上發現的總水量中有1％可供消費。水資源短缺正在影響全球約15億人口。此外，世界上還有19億人口正面臨著從河流和池塘獲取淡水的技術短缺問題。此外，水資源短缺導致工農業地區的發展受到阻礙。
盡管人類社會已經意識到缺水是一個關鍵問題，但由于缺乏新的淡水源，目前仍無法輕易解決。因此，已經確定了兩種潛在的新水資源，即海水和廢水。廢水回收和海水淡化已被認為是緩解世界水資源壓力的主要替代水資源。
目前，海水淡化廠已在全球120多個國家/地區運營。海水淡化廠已成為世界上最大的淡水供應商[11]。三十年前，傳統的熱淡化工廠需要大量的占地面積才能實現大水量生產。但是，此后，反滲透（RO）海水淡化廠出現了，并逐漸取代了常規工藝，因為這些工藝所需的占地面積小得多，并且具有更高的水生產能力。
大約在二十年前，引入了能量回收裝置（ERD）并針對RO脫鹽工藝進行了優化，這可在運行期間節省多達60％的能量[12]。因此，RO海水淡化廠被認為是目前在海水淡化廠中實施的首要系統[11,13]。
為了減少脫鹽的能耗，已經出現了幾種替代工藝，例如海水蒸餾（MD），正滲透（FO），電容去離子（CDI）和反電滲析（RED）來代 替RO脫鹽工藝[14,15] 。許多類型的研究人員一直在研究這些過程，以開發商業化的海水淡化廠，以減少能耗并提高淡水生產能力。相信這些新技術將很快完全商業化。
因此，本章介紹了各種海水淡化技術和幾種替代方案的概念，以及它們的優缺點。本章還介紹了脫鹽的歷史，常規熱和海水技術的能效，替代海水制造技術以及海水鹽水的管理。