大規(guī)模海水淡化成2015年十大技術(shù)突破之一

  關(guān)鍵詞:海水淡化水處理海水淡化工廠

北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:美國《技術(shù)評論》2015年十大技術(shù)突破之一：大規(guī)模海水淡化——全球最大且最廉價(jià)的反滲透(一種生產(chǎn)純凈水的方法，通過迫使鹽水或廢水流過半透膜，而鹽或廢物不能通過它)海水淡化工廠正在以色列運(yùn)行。海水淡化的成本將大幅降低，能為一個(gè)國家源源不斷地提供凈水。

重要意義：目前，全球的潔凈水源已經(jīng)無法滿足越來越多人口的需求。

主要參與者：以色列海水淡化公司(IDE Technologies)、Poseidon Water公司、Desalitech公司、Evoqua公司。

在以色列特拉維夫南部10公里的地中海海岸邊，一個(gè)大的工業(yè)設(shè)施正在有條不紊地運(yùn)行著，這是世界上最大的現(xiàn)代化海水淡化工廠，每年，以色列20%的飲用水由該工廠供應(yīng)。這個(gè)工廠由以色列海水淡化公司建造，成本約為5億美元，它使用傳統(tǒng)的反滲透技術(shù)來對海水進(jìn)行淡化。然而，由于人們在工程學(xué)和材料學(xué)方面取得的巨大進(jìn)步，該工廠淡化海水的規(guī)模得以大幅提高而成本則急劇降低。

全球目前約有7億人無法獲得充足的凈水，而到了10年后的2025年，這一數(shù)字將飆升至18億。在很多地方，通過對海水進(jìn)行水處理從而獲取凈水將是增加供應(yīng)量唯一可行的方式。

這個(gè)名為Sorek的工廠于2013年竣工，但直到現(xiàn)在才開始卯足了馬力，發(fā)揮出全部的潛能。該工廠每天能生產(chǎn)出62.7萬立方米水，向人們展示如此龐大的淡水工程是可以實(shí)現(xiàn)的。確實(shí)，海水淡化目前是以色列水供應(yīng)系統(tǒng)的中流砥柱。目前，以色列共有四個(gè)海水淡化工廠在運(yùn)營，Sorek是其中最大的一個(gè)。這些工廠提供的水源占整個(gè)國家耗水量的40%。而到了2016年，當(dāng)其他工廠開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，以色列50%的水源有望由海水淡化來提供。

以前，科學(xué)家們對于反滲透技術(shù)的挑剔主要集中在其成本太高，因?yàn)檫@個(gè)過程需要使用大量能源來迫使鹽水通過擁有很多小孔的高分子膜，這些小孔的主要任務(wù)是讓凈水通過而讓鹽離子留下。然而，Sorek公司賣給以色列水利部門的凈水售價(jià)比傳統(tǒng)的海水淡化工廠都低，而且，其能耗也是所有大規(guī)模海水淡化工廠中最低的。

主要原因在于，Sorek進(jìn)行了很多工程學(xué)方面的改進(jìn)，使得其運(yùn)行效率更高。比如，它是第一個(gè)使用直徑為16英寸而非8英寸壓力管的大型海水淡化工廠，結(jié)果就是其僅僅需要四分之一的管道和其它硬件，因此，大幅削減了成本。該工廠也擁有高效的超高壓泵和能量回收設(shè)備，這顯著提高了運(yùn)行效率，降低了該工廠的能源消耗量。另外，該工廠也通過減少壓力容器、聯(lián)管箱、控件和檢測儀表的數(shù)量降低了成本，減少了能耗。此外，大口徑管道、污泥處理和對特殊許可區(qū)的處理等措施也顯著減少了其對陸地和海洋環(huán)境所造成的影響。

目前，澳大利亞、新加坡和波斯灣附近的幾個(gè)國家都在大規(guī)模使用海水淡化技術(shù);美國加州也開始擁抱這項(xiàng)技術(shù)。在那些水問題特別突出的地區(qū)(即使這些地方遠(yuǎn)離大海，可以利用地下水)，可以建造一些能效適中且相對來說比較便宜的小型反滲透工廠。而且，由石墨烯材料制成的高級膜有望進(jìn)一步降低海水淡化工廠的建造和運(yùn)營成本。