海水淡化的技术探讨第一部分
发布时间：2020-12-28 11:31:15来源：
数十亿人正遭受着许多威胁生命的问题，例如世界各地的流行病，气候异常和荒漠化。在这些问题中，缺水是对生活在世界上的生物最严重的全球威胁之一[1,2]。地球上的大部分水（约97％）存在于海洋中，它们是咸水，而其余的则是淡水。北极和南极的冰川中存在淡水（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，约有87％由湖泊和沼泽组成，这表明最多只能直接从地球上发现的总水量中有1％可供消费。水资源短缺正在影响全球约15亿人口。此外，世界上还有19亿人口正面临着从河流和池塘获取淡水的技术短缺问题。此外，水资源短缺导致工农业地区的发展受到阻碍。
尽管人类社会已经意识到缺水是一个关键问题，但由于缺乏新的淡水源，目前仍无法轻易解决。因此，已经确定了两种潜在的新水资源，即海水和废水。废水回收和海水淡化已被认为是缓解世界水资源压力的主要替代水资源。
目前，海水淡化厂已在全球120多个国家/地区运营。海水淡化厂已成为世界上最大的淡水供应商[11]。三十年前，传统的热淡化工厂需要大量的占地面积才能实现大水量生产。但是，此后，反渗透（RO）海水淡化厂出现了，并逐渐取代了常规工艺，因为这些工艺所需的占地面积小得多，并且具有更高的水生产能力。
大约在二十年前，引入了能量回收装置（ERD）并针对RO脱盐工艺进行了优化，这可在运行期间节省多达60％的能量[12]。因此，RO海水淡化厂被认为是目前在海水淡化厂中实施的首要系统[11,13]。
为了减少脱盐的能耗，已经出现了几种替代工艺，例如海水蒸馏（MD），正渗透（FO），电容去离子（CDI）和反电渗析（RED）来代 替RO脱盐工艺[14,15] 。许多类型的研究人员一直在研究这些过程，以开发商业化的海水淡化厂，以减少能耗并提高淡水生产能力。相信这些新技术将很快完全商业化。
因此，本章介绍了各种海水淡化技术和几种替代方案的概念，以及它们的优缺点。本章还介绍了脱盐的历史，常规热和海水技术的能效，替代海水制造技术以及海水盐水的管理。