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我们可以用海水制造饮用水吗?

发表于 2022-2-19 20:02:19
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喝盐水
水是地球上生命最重要的组成部分之一。安全和充足的用水可改善整体健康并鼓励经济发展。然而,由于气候变化、城市化和人口快速增长,全球数百万人面临着无法获得清洁饮用水的问题。

当世界大部分地区都被水覆盖时,怎么会有这么多人无法获得水?这是因为世界上大部分的水供应都在由咸水组成的海洋中。海洋中的盐浓度太高,人体无法处理。如果人类喝海水,肾脏将被迫通过产生过量的尿液来消除盐分。排出体外的尿液比消耗的水多,导致脱水并最终死亡。为了让人类食用海水,必须首先对其进行淡化。

什么是海水淡化?
海水淡化是通过去除盐分将海水变成淡水的过程。这种水处理方法自古以来就一直在实践,当时船员在船上处理海水作为饮用水。如今,全球有超过 18,000 座海水淡化厂在运行。

传统的脱盐方法包括将水煮沸并收集水蒸气,其中不含盐分和矿物质。其他脱盐方法包括:多级闪蒸、多效、蒸汽压缩、冷冻、太阳能蒸发和反渗透。在反渗透中,首先过滤海水以去除微小颗粒和有机物。在进行实际的反渗透过程之前,它会被送去使用微米过滤器进行进一步清洁。在这个阶段,水以每平方英寸 800 磅的速度被泵送,迫使它通过带电的膜。这些膜去除了水中的绝大部分盐分。水进入渗透储罐,其中 20% 通过反渗透进行再处理,然后再次混合在一起。这些水通过方解石过滤器泵送,添加钙并增加碱度。为了通过市政供水管道输送,氟化物、氨和氯化物也在人类食用前添加。

从海洋中生产饮用水
海水淡化似乎是世界淡水稀缺问题的完美解决方案。事实上,海水淡化技术每年可生产近 230 亿加仑的清洁饮用水,足以供大约 3 亿人使用。科威特目前用淡化水满足其全部用水需求。据联合国统计,世界上有 1% 的人口依赖淡化水。

然而,世界各地增加海水淡化项目的努力成本过高。其成本高的原因是由于生产淡化水所需的能量约为每立方米 3 千瓦(取决于所使用的方法)。这大大高于处理当地供水所需的能源,约为每立方米 0.2 千瓦。增加淡化水成本的其他因素包括:地点、设施类型、劳动力和浓缩物处理(淡化后留下的盐和矿物质)。

海水淡化也伴随着一些环境问题。为了生产大量淡化水,加工厂需要通过取水基础设施获得的冷却水。这些进气系统可能会将鱼类和其他海洋生物从其栖息地带走,将它们送入冷却系统并在此过程中对其造成伤害。较大的海洋生物可能会被困在取水口,无法逃脱它产生的强大吸力。盐水浓缩物处理是另一个环境问题。当这种浓缩物被排放到海洋中时,它会沉入海底,破坏生态系统。

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