王世昌：海水淡化解決北京缺水問(wèn)題將是個(gè)不錯的方法
2014-04-18 18:54:11
admin
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據北青網(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?，安全性如何，北京是否也能借鑒此道？
目前，在全國600多座城市中，有近 400座城市缺水。找水，成了城市的一大要務(wù)。隨著(zhù)科技的發(fā)展，占地球總水量94% 的海水資源，成了補充城市用水的一條不錯的途徑。尤其我國海岸線(xiàn)長(cháng)達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(lái)水了。淡化海水每天供應10萬(wàn)噸，幾乎占到市區每天總用水量的1/6。
淡化海水走進(jìn)尋常百姓家，至此拉開(kāi)了帷幕。
■海水“過(guò)篩”成淡水
據了解，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(guò)半透膜進(jìn)行分離，水分可以通過(guò)半透膜，而其他物質(zhì)不能通過(guò)薄膜，從而獲得淡水。由于節能、規?？纱罂尚〉葍?yōu)點(diǎn)，膜法也是現在國內外采用的主流方法。
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(guò)程，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就像過(guò)篩子一樣?！碧旖蚝Ｋc綜合利用研究所助理工程師劉國昌告訴記者，海水之所以呈現出一定的顏色并伴有苦澀的味道，是因為其中含有大量無(wú)機鹽、懸浮物和微生物，比如大顆粒泥沙、固體懸浮物、微生物、膠體、有機物、常量和微量元素離子等，其中鈉、鉀、鈣、鎂等無(wú)機鹽離子使海水帶上了苦澀的味道。
海水淡化系統的工作原理就像一把大篩子，將這些物質(zhì)都過(guò)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密，可以做這樣一個(gè)對比，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(wàn)根這種尺寸的絲線(xiàn)綁在一起，才相當于一根頭發(fā)的粗細。
利用這個(gè)原理，海水淡化系統，就可以開(kāi)始工作了。
海水經(jīng)過(guò)供水泵提取后，先經(jīng)過(guò)預處理，經(jīng)過(guò)精密過(guò)濾，可以基礎除去海水中的懸浮物、浮游生物、海藻、膠體等，使海水的清澈度達到一定標準。預處理后的海水，由高壓泵加壓后，進(jìn)入反滲透膜系統，這步也就是剛剛所說(shuō)的“過(guò)篩子”。經(jīng)過(guò)過(guò)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(guò)篩海水優(yōu)于自來(lái)水
由于這些“篩子”的細孔極其細密，細菌病毒等雜質(zhì)均不能透過(guò)，所以這些過(guò)濾好的水甚至比自來(lái)水廠(chǎng)出來(lái)的水還純凈?！?終的淡化海水水質(zhì)完全符合中國《生活飲用水衛生標準》的指標要求?！碧旖虼髮W(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。
但是它們在喝到嘴里之前，還有一個(gè)和自來(lái)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(guò)的水。此外，也能調節淡化水的酸堿度。
淡化海水屬于軟水，水中礦物質(zhì)含量少、堿度低，長(cháng)期飲用容易造成礦物質(zhì)等營(yíng)養物質(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(guò)調節pH值，提高水的硬度，和自來(lái)水再進(jìn)行勾兌后，海水就可以通過(guò)管線(xiàn)輸送至居民家中了。這樣的水不但口感和平時(shí)的水沒(méi)有什么兩樣，和自來(lái)水相似的pH值也能保護輸水管線(xiàn)不會(huì )因為水質(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(wèn)題，但隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，這個(gè)問(wèn)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(shuō)，通過(guò)對“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(wèn)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，引黃入京等工程將異地的水源，翻山越嶺地搬運而來(lái)。如果能用上淡化的海水，這些大費周折搬運而來(lái)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(méi)有多少開(kāi)源的余地，只能在調水和海水淡化兩方面做出選擇，而當前調水工程長(cháng)度超過(guò)1000公里，那么到輸水終端時(shí)，成本甚至相當于海水淡化的四倍。所以在他看來(lái)，問(wèn)題的關(guān)鍵是觀(guān)念的轉變，完全依靠調水工程解決水資源問(wèn)題不管從經(jīng)濟角度、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)的運用將成為一種必然。
而王世昌教授則認為，海水進(jìn)京的技術(shù)已經(jīng)沒(méi)有問(wèn)題。關(guān)鍵是需要進(jìn)行一場(chǎng)嚴謹的論證。有專(zhuān)家曾測算，北京每天需要調用的淡化水量在50萬(wàn)到100萬(wàn)噸。這些水量幾乎相當于北京市每天供水總量的一半。供應如此巨大的水量，要怎么建設輸水網(wǎng)線(xiàn)，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(wèn)題，都需要嚴密的論證，絕不能草率上馬，留下后患。等這些問(wèn)題都弄清楚了，海水淡化對解決北京的缺水問(wèn)題將是個(gè)不錯的方法。
不知這是否意味著(zhù)，嘗一嘗海水滋味的機會(huì )距離我們越來(lái)越近了？