海水淡化为何被称为第九个奇迹?

海水淡化：人类的水源是怎样的？~

人类生活和工农业生产需要的水是淡水，可是，占地球表面71%的水中，97.2%是海洋中的水，实际上能利用的淡水，只占世界水总量的0.63%。随着世界人口的增加和生活水平的提高，随着工农业生产的发展，世界淡水用量正以每年4%的速度急剧地增加。据统计，近几十年来，世界不少地区供水不足，目前估计有12亿人口缺水。


这怎么办？惟一的办法是向海洋要水。


可是，海水平均含有3.5%的盐分，不能使用。人喝了海水，会渴上加渴，引起机体脱水。用海水浇灌农作物，农作物会“腌死”。有些靠海的浅滩地常由于海水的浸渍而变成盐碱地，几乎寸草不长。在工业上也不能用海水，因为海水含有大量的矿物盐类，不合纯度要求，如果用来烧锅炉，会生成厚厚的锅垢，损坏锅炉。


这该怎么办呢？办法是使海水淡化，把海水中的盐分与水分开。


蒸发法是海水淡化最简单的方法，就是将海水加热蒸发，再将水蒸气冷却，提取淡水。太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。


太阳能蒸馏淡化装置，像一座座矮小的房子，屋顶用玻璃或透明塑料板组成，可以使阳光透过，照射在海水上。海水变热蒸发，水蒸气上升后，碰到玻璃会凝结成水滴，收集到两旁的淡水槽中。


蒸发法还有许多种，目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的。闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压，然后突然降压，使水在瞬间蒸发的方法。所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来，让压力下降几次使水蒸发。


离子交换树脂，我们对它已不太陌生，它就是科学家手中的一根魔杖，用它放在海水中，它可以像海绵吸水那样，吸附出海水中的盐分，使海水变成淡水。


用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法，这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。


海水淡化还有一种方法是电渗析法，就是在海水淡化装置中插入两根电极，在两极之间放入一种特种薄膜。这样就把海水淡化装置隔成三室，一个叫阳极室，一个叫阴极室，一个叫中间室。当接通电源后，奇迹就会发生，海水中的盐分会向两个电极“靠”去，使得两个极室的海水愈来愈浓，而中间室的海水逐渐被淡化。这种方法适用于中小型淡化厂，我国西沙永兴岛上的海水淡化站，是目前世界上最大的电渗析淡化装置，每天生产淡水20多吨。


在自然界有这样一种膜，它只能透过水分子，不能透过其他物质，科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜，如干大豆放在水中浸泡后会膨胀，就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。


利用半透膜可以淡化海水，这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。海水是盐水溶液，水分子会透过膜渗透到海水中，使海水稀释，并且产生一种压力，叫渗透压。然后，向海水加一个压力，大于渗透压，这时，海水中的水分子就会被挤出海水，透过半透膜，到纯水这边来。


反渗透法脱盐效率高。近年来，各国都在研究、推广应用，是一种前途诱人的方法。在1978年到1982年期间，世界已建成21家日产300吨以上的反渗透海水淡化厂。


向海洋要水，一些国家生发奇想，把漂浮在南太平洋的南极冰山，用船拖来，让它融化掉，供人类利用。一座小冰山可供几十万人的城市用一年，初步试施，已取得成功。


有了海水淡化技术，海洋就成了人类取之不尽、用之不竭的淡水库。

中国海水淡化技术是在政府支持和国家重点攻关项目驱动下发展起来的，电渗析、反渗透和蒸馏法（多级闪蒸、压气蒸馏和低温多效蒸馏）等海水淡化技术的研究开发，都取得相当大的进展。1958年首先开展电渗析海水淡化的研究，1967－1969年国家科委和国家海洋局共同组织了全国海水淡化会战，会展主力在杭州成立了国内第一个海水淡化研究室(国家海洋局第二海洋研究所海水淡化研究室,即国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心的前身),同时开展电渗析、反渗透、蒸馏法等多种海水淡化技术的研究，为海水淡化事业的发展奠定了基础。1965年，山东海洋学院化学系在国内最先进行反渗透CA不对称膜的研究；上世纪70年代进行了中空纤维和卷式RO膜及元件的研究，并初步工业化。“七五”以来，反渗透海水淡化技术的开发研究一直列入国家重点攻关项目，“七五”期间完成了中、低盐度反渗透膜和组件的研制，建立了海水淡化示范工程；“八五”期间，在中盐度反渗透膜的研制方面取得了很大进展；“九五”攻关使新型的聚酰胺复合膜中试放大成功，结合关键技术和设备引进，现已生产聚酰胺复合膜产品。1997年国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心在浙江省重大科技专项经费支持下,在浙江舟山市嵊山镇建造了500立方米/日反渗透海水淡化示范工程，吨水耗电5.5度以下，技术经济指标具有同等容量的世界先进水平。2000年杭州水处理中心在国家科技部重大科技攻关计划支持下,同时在山东长岛和浙江嵊泗建成1000吨/日反渗透海水淡化示范工程,率先应用国际先进的功交换式能量回收装置，产水能耗下降到4度/吨，达到国际先进水平。该示范工程的建成，为我国反渗透海水淡化技术的快速发展打下了基础。2001年获国家海洋局海洋创新成果二等奖。2002年，该中心又在国家发改委产业化项目支持下，在山东荣成建设了万吨级反渗透海水淡化示范工程，通过优化设计、设备投资大幅度下降，工程的经济性进一步提高，形成了具有我国自主知识产权的专有技术，取得了显著的经济和社会效益，推动了我国膜分离技术和特别是反渗透海水淡化产业的快速发展。从而为沿海企事业用水、居民生活用水打造了一个行之有效技术途径。2004年，该项目被中国膜工业协会评为第一届“中国膜工业协会科学技术奖”一等奖.目前我国已建海水淡化规模达80万吨/日, 以反渗透法为主，已建成最大反渗透海水淡化工程为杭州水处理中心承建的河北曹妃甸50000m3/d海水淡化工程。另外，还开展了NF-RO集成海水淡化的研究。浙江六横水务的100000吨/日海水淡化工程已完成一期建设，建成后将成为国内最大的海水淡化同类工程。上世纪60年代原船舶工业部上海704研究所开发了5 m3/d级的压汽蒸馏淡化装置和利用柴油机缸套水余热的闪蒸淡化装置装备舰船使用。70年代-80年代初，天津市科委支持了日产淡水百吨级的多级闪蒸中试研究，取得一定的设计参数和经验。80年代以后，国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所进行了30 m3/d规模的压汽蒸馏装置开发工作，其研究内容包括30 m3/d竖管常压压汽蒸馏装置和30m3/d水平管负压压汽蒸馏装置（操作温度72℃）以及30m3/dOTE/VC淡化装置。以上研究工作取得的成果和过程中遇到的问题为后期研究积累了丰富的经验，对于我国蒸馏法海水淡化技术的发展起到了重要的推进作用。2004年6月由国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所设计的3000 m3/d的低温多效蒸馏海水淡化工程在山东黄岛发电厂一次试车成功并通过9个多月的运行考验。海水淡化装置系国内第一台完全自主知识产权的多效蒸馏海水淡化装置，装置的国产化率达99%。海水淡化装置的建设完成表明我国已初步掌握大型低温多效蒸馏海水淡化的成套技术。另外，10000 m3/d的多效蒸馏示范工程已完成设计，将开工建设。 《规划》提出了9条保障措施。一是提高认识水平，准确把握海水淡化是水资源的重要补充和战略储备的战略定位。二是健全法律法规，从资源开发、环境保护、安全供给和产业发展等方面对海水淡化产业发展进行引导和规范。三是建立支撑体系，保障海水淡化产业健康快速发展。四是强化政策引导。五是加强监督管理。六是组建产业联盟，通过联合提高市场竞争力。七是积极推广应用，提升我国海水淡化产业发展的整体水平。八是加强交流培训，九是强化组织协调，建立由国家发展改革委牵头，科技部、工业和信息化部、财政部、环境保护部、住房城乡建设部、水利部、卫生部、税务总局、质检总局、能源局、海洋局等有关部门参加的海水淡化产业发展部际协调机制，共同推动产业发展 。

　97.5%为咸水，2.5%为淡水，地球上不到1%的淡水可为人类直接利用，主要分布在湖泊、河流和浅层地下。专家分析，这些不到1%的淡水要养活全球日益膨胀的人口，是远远不够的，尤其是在工业越来越发达的今天，水荒问题变得日益突出。　　为了探寻超越自然速度净化水的方法，人类在创造更多的淡水上做了很多努力。污水处理，倡导节约，循环利用等等，但是，水荒问题依然严峻。1954年，世界上第一个海水淡化工厂在美国得克萨斯的弗里波特建立，人类实现了早在大航海时代就有的向大海要水喝的梦想。50多年过去了，这个工厂仍在运营，它转变的海洋淡化水一直源源不断地输送给这个城市，被市民誉为“蓝色奇迹”。　　靠海吃海　　根据联合国公布的数据，中国也属于世界上13个贫水国之一，人均淡水资源仅为世界人均量的1/4，并且水资源分布不均，大量的淡水集中在南方，北方淡水资源仅为南方的1/4，可以说，整个淡水资源形势不容乐观。　　1958年，中国开始研究海水淡化技术；1984年，天津成立国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，加上国际海水淡化技术的发展，今天的海水淡化技术已基本成熟，多级闪蒸淡化法、反渗透淡化法、电渗析淡化法等技术的运用，使得海洋淡化水的成本已降至5元/立方米左右，未来还有继续降低的可能。　　目前，世界上海水淡化运用最多的地方是中东地区，那里盛产石油，但是淡水资源缺乏，对当地人来说，水比油贵。据悉，中东地区的富油国淡水供应80%都是来自海洋淡化水。因为能源供应充足，所以那里的海水淡化产业发展也很迅速。对于海水淡化产业，中东地区近些年的投入也在逐渐加大，海水利用变得更加频繁和有效。　　在中国，走在海水淡化产业前列的是天津。20世纪80年代，天津大港发电厂就成功引进了大型的海水淡化设备，以满足发电企业对淡水的需求。“现在我们每年可以生产淡水约50多万吨，这些水不仅可以满足发电需求，我们还把这些淡化水开发成饮用水，目前，由我们生产的海德润滋牌饮用水已经大面积投放到全国各地。”天津大港发电厂工作人员告诉记者。　　另据记者了解，作为国家循环经济第一批试点的天津北疆电厂项目今年也进入关键时期，该项目总投资约123亿元。目前，该项目的海水淡化15大罐已安装完成，预计今年年底可以投产一台发电机组和配套海水淡化装置，一期工程投产后，每年可生产110亿千瓦时电能。 　　除了天津，中国的其他沿海城市近些年在海水淡化产业领域也是蠢蠢欲动，并取得良好发展。青岛的百发海水淡化就是一个利用海水淡化的项目，该项目预计2011年建成通水，建成后，每天可生成10万吨淡水供市民饮用。　　靠海吃海，那么海水淡化的成本究竟如何呢？目前，世界上常用的取水方式主要分为三种：地下取水、远程调水和海水淡化。地下取水工程量小、成本低，被视为最便宜的方法，但是，近些年，许多地区由于过度开采地下水，已形成地下漏斗，地下水的开采明显受到制约。　　远程调水，以20世纪80年代实施的引滦入津工程为例，根据测算，大港发电厂如果采用天津的滦河水达到用水标准，平均每立方米水为9元，而直接采用淡化海水，平均每立方米水仅为5～7元。专家预测，南水北调工程实施后，长江水流到北京，按现行不变成本计算，综合成本在5元/立方米以上，甚至有专家预测每立方米将达20元。根据美国海水淡化研究机构的资料，他们认为，远程调水超过40公里，成本将超过海水淡化。　　依照目前海水淡化技术的发展趋势，专家指出，综合苦咸水淡化技术，海水淡化成本将会降至2～4元/立方米左右，如河北省沧州市的苦咸水淡化成本就为2.5元/立方米。试想，如果抛开政府补贴等政策性因素，单从经济技术方面分析，海水淡化的单位成本实际上很有竞争力。　　投资探秘　　目前，世界上已有120多个国家在运用海水淡化技术获取淡水，全球有海水淡化厂1.3万多座，海水淡化日产量约5560万立方米，相当于0.5%的全球用水量，可以解决1亿人的用水问题。　　但是，据联合国2008年公布的数据，目前全球超过10亿人口居住在水资源稀缺地区，而到2025年，这个数字将会攀升至18亿。1亿和10亿、18亿的差距让众多商家把海水淡化产业誉为朝阳产业。专家称，未来20年，国际市场在海水淡化领域有近700亿美元的商机。　　已经使用了海水淡化技术的一些国家，如：以色列、美国、日本等国，都已取得了显著的经济效益。中国政府现在也越来越重视海水淡化产业，国家已着手建立“海水资源利用产业化规模示范工程项目”，将海水淡化列入高新产业范畴。　　目前中国的海水用量为120亿立方米/年(日本约为2000多亿立方米/年，美国约为1000亿立方米/年)，大大低于发达国家水平。利用率低恰恰给了这个市场潜力和活力。　　众多世界知名海水淡化公司已经看准了中国市场，如美国矩阵海水淡化工程公司、以色列TDE海水淡化技术有限公司，均已在中国设立办事处，随时准备对中国的海水淡化产业插上一脚。　　据记者了解，海水淡化产业的投入相较一般产业要大，最小的海水淡化厂投资都超过上千万美元，要想成功运营起来，后期的投入更多，所以，目前中国建立的海水淡化厂多为政府组织，民营企业涉足的基本上都是海水淡化设备和技术。　　海水淡化除了可以生产淡化水之外，剩余的“废”水由于含有高盐分和一些化学物质，因此也被用作晒盐和化学提纯，从这些“废”水里晒盐和提纯化学物质，比以前通过盐碱地获取盐及通过矿物获取化学物质成本更加便宜，而且有利于环保，因此，海水淡化产业无论怎么贵，都不缺买主。　　目前世界上建立的海水淡化厂主要分两类：一类是电力厂；一类是供水厂。无论是卖电还是卖水，所得都很丰厚。关于海水淡化产业的基本模式，如图1所示。　　海水淡化厂其实是个多产的工厂，但是，若要投资，钱包殷实的人比较适合。因为这个产业关系到民生，所以和政府的合作是必然的。专家建议，对于资金并不充裕的中小民营企业，想要在海水淡化产业上有所成就，应该尽量避免大笔的支出，相反，和这个产业息息相关的设备及配件反而是个潜在的商机，市场份额巨大。　　天津一位不愿透露姓名的老总告诉记者，他们主要是经营海水淡化要使用的中空纤维膜，由于有自己的研发中心，所以公司以技术产品取胜，研发的产品深受市场欢迎，产品远销美、俄、澳、日等国，年利润非常可观。他说：“现在中国的海水淡化市场虽然已经经过40年的发展，但是相较国外，还是起步阶段，如果想要涉足该产业，越是早进入，获利越大，如果等到市场完全成熟了，蛋糕也都被分完了，获利自然谈不上了。”　　据悉，在海水淡化产业发展较好的以色列、日本、美国等一些国家，相应的设备及配件也发展得很好，为社会创造福利的同时，对经济的促进作用也不容小觑。　　风险提示　　海水淡化产业是发展了很久的“新兴产业”，近些年才开始占领世界市场，成为水域市场的明星。但是对中国而言，海水淡化依然存在很多空白。当大家都看到它美好“钱”景的时候，一些潜在的风险也在逐渐浮出水面。　　众所周知，在中国，海水淡化产业还没有形成一定的规模，就拿沿海城市上海来说，它的环保产业已经很先进，但是在海水淡化领域还几乎空白，虽然近些年海水淡化也进入了上海市政府的视线，但是实施还需要一个漫长的过程。一般建成一个中型的海水淡化厂最少需耗时两年。中国的海水淡化产业想要形成气候，短期内是无法实现的。　　中国虽然在40年的努力中，有了很多先进的海水淡化技术，但是，目前国内使用的技术大多还依赖进口，多少会制约国内该产业的发展。例如对于海水淡化之后的“废”水利用，技术上中国和发达国家相比还存在一定差距。如果不能有效利用这些“废”水，就失去了产业链里的重要一环，要是再将“废”水不经处理直接排入海洋的话，将会破坏海洋的生物环境，那么，产业就无法继续发展下去。因此，技术难关仍然存在。　　近几年，中国政府虽然给予了海水淡化产业很多支持，但是财政支持对整个产业发展来说，还是有点杯水车薪，例如浙江嵊泗县、山东长岛县和大连常海县的海水淡化厂都是地方自掏腰包建成的，这样的发展模式，难以形成规模化发展和相关产业的综合利用。　　另外，许多人对南水北调工程存在很高期待，所以导致市场的热情大多还保持在观望状态，只有少数敢于吃螃蟹的人勇于献身。观望虽然不代表市场潜力，但是短期内会抑制市场的发展，影响成交量。　　国家海洋局政策法规与规划司司长王殿昌认为，中国对海水资源开发利用的认识不足，重视不够；对中国沿海的缺水现状了解不够，对海水资源开发利用的发展需求了解更少，缺乏全国性的统筹规划和有效政策。这些，都不利于该产业的快速发展。　　业内有关专家则指出，未来的海水淡化市场具有相当的爆发力，但是目前的潜伏期，存在的危险也是相当惊人的。在中国，虽然也有了海水淡化协会，但是活动的力度和组织的力度还明显不够，指导作用并不明显。这就导致很多民营企业对该产业的投资不知该从何处着手，导致投资风险加大。　　为了弱化中国海水淡化产业存在的风险，提高中国海水淡化产业的国际竞争力，该领域的专家们建议：第一，一定要将开发利用海水纳入国家及政府计划，这样才能获得足够的资金和人力支持；第二，加大科技的投入力度，对关键的技术难题进行攻关；第三，加强与产业界的结合，实现集团经营；第四，积极参与国际市场竞争，掌握最新信息，突破发展瓶颈。

解决世界水资源缺乏问题
海水与淡水的比高达90%以上
现在水资源很是缺乏 能将海水转成淡水 怎能不是一奇迹

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崇仁县18030586521： 为什么以海水淡化:第九个奇迹为题 - ？
蔺堂盐酸： 世界上淡水资源少,环境保护不好,水污染等问题会导致资源枯竭.但是地球上海水却很多,可以淡化海水为人类提供淡水.

崇仁县18030586521： 海水如何变成淡水 - ？
蔺堂盐酸： 海水淡化定义 [编辑本段] 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水.是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水. 从海水中取得淡水的...

崇仁县18030586521： 海水淡化的原理 - ？
蔺堂盐酸： 海水淡化的方法很多,能做到大型化和产业化的主要是膜法和热法.膜法又称为反渗透法,它是利用了渗透压的原理.淡水侧和海水(盐水)侧用膜隔开,在正常情况下,淡水会向海水侧渗透,如果向海水侧施加的压力大于渗透压,可以使海水...

崇仁县18030586521： 海水淡化的成本真的很高吗 - ？
蔺堂盐酸： 海水淡化成本主要有几方面构成: 1、设备建造成本. 2、耗费的能源. 3、设备折旧. 4、人工及其他. 要降低海水淡化成本,设备建造成本现阶段不能降低,除非有价格更低新材料能抵抗海水的腐蚀.所以只能从耗费能源方面去着手.合理配置设备零配件,减少额外消耗.选购设计合理的海水淡化设备也能节约不少能源.

崇仁县18030586521： 海水怎样变成淡水？
蔺堂盐酸： 1、蒸馏法 蒸馏法虽然是一种古老的方法,但由于技术不断地改进与发展,该法至今仍占统治地位.蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,其原理如同海水受热蒸发形成云,云在一定条件下遇冷形成雨,而雨是不带咸味的.根据所用能源...

崇仁县18030586521： 怎样把海水变成淡水 - ？
蔺堂盐酸： 蒸馏法.将海水加热,使其中的水变成蒸汽,再让蒸汽冷凝下来.由于海水中所溶的盐类不会随着蒸汽出来,因此得到的水就是几近纯水的蒸馏水.然而,无论是加热还是冷凝,都需耗费能源.每蒸发1克水就需要2.3千焦的能量.所以这种方法...

崇仁县18030586521： 反渗透海水淡化装置的优缺点有哪些 - ？
蔺堂盐酸： 反渗透海水淡化装置的优缺点有哪些 反渗透技术是当今最先进和最节能有效的膜分离技术.其原理是在高于溶液渗透压的作用下,依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来.由于反渗透膜的膜孔径非常小(仅为10A左右),因此...

崇仁县18030586521： 世界真的有第九奇迹么? - ？
蔺堂盐酸： 世界八大奇迹之一,埃及吉萨金字塔 世界八大奇迹世界八大奇迹的宙斯雕像 三A阿尔特弥斯神庙 四个八奇迹世界摩索拉斯陵墓 五八大奇迹世界的亚历山大灯塔世界八大奇迹的空中花园巴比伦 八大奇迹世界七大罗德斯巨型雕像 8 的长城世界八大奇迹世界第九大奇迹很快就建在迪拜棕榈岛

崇仁县18030586521： 请问:世界上第九大奇迹是什么?？
蔺堂盐酸： 世界第九大奇迹是马上就要建成的在阿联酋迪拜的“棕榈岛”

崇仁县18030586521： 目前海水淡化普遍采用的方法是什么 - ？
蔺堂盐酸：[答案]现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的.战后由于国际资本大力开发中东地区石油,使这一地区经济迅速发展,人口快速增加,这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增.而中东地区独特的地理位置和气候条件,加之其...