海水的利用与淡化技术优化方案

在波斯湾的巴林群岛上，很久以前人们就曾用空心竹从海底涌泉中汲取淡水饮用。在希腊东南面的爱琴海中，有一处一昼夜能流出100万立方米淡水的涌泉。人们在涌泉周围用钢筋混凝土筑成大坝，将涌泉与海水分开，用涌泉来灌溉周围数万公顷的旱地。

海水中冒出淡水来，这究竟是怎么回事呢？其实，海底具有极为丰富的淡水资源，它不仅分布在大陆架浅海，也分布在远离海岸120公里与水深100多米的海底部。科学家们设想在没有涌泉的海氏，用钻机像钻石油一样钻水，立起巨大的人工海底淡水“喷泉”，便可使洁净的海底淡水，源源不断地贡献于人类。但是设想终究是设想，人类目前在具体实施方面还有许多障碍难以克服。于是摆在人们面前的、伸手可及的海水提醒人们：为什么不进行海水淡化处理呢？一旦获得重大的突破，缺水问题将不复存在。

科学家们正在进行海水淡化研究与开发，一些国家在兴建海水淡化工厂。海水淡化便可以解决海滨城市淡水紧缺问题。1969年全世界每昼夜淡化海水22万吨，而近年发展为600万吨，目前淡化技术的成本还是较高，一时还难以推广，而且淡化技术主要集中在严重缺水的而经济状况较发达的国家。世界海水淡化的总能力为2.7立方千米/年，不到全球用水的1%。沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备占世界的60%，其中沙特阿拉伯建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。

人类在淡水技术方面正在摸索着前进，日本研究现状比较活跃，现在介绍一下日本海水淡化技术。

1994年日本从关东到九州广大地区发生了日本有史以来最严重的一次缺水，致使生活用水减量供应甚至断流，工农业用水受到限制，都市生活及经济、社会活动受到很大的影响。在这种情况下，海水淡化技术立刻成了大家关注的焦点问题。历来常受缺水困扰的冲绳市1994年开始建设日本最大的日供水能力为4万立方米的海水淡化设施，于1995年开始供水。

大海中虽然汹涌着无尽的海水，但由于海水中含有过高的盐分而不能直接使用。海水淡化技术的目标就是从海水中脱盐及其他成分，使之成为淡水。目前这种技法大致分为三类。

其一是利用具有特殊性质的膜从海水中分离出淡水。这类方法包括利用半透膜的反渗透法，电渗析法、气化穿透法。反渗透法在装海水的一侧施以超过其渗透压的压力从而使水与盐分离，电渗析法使海水通过并列配置的阴阳离子交换膜，在电的作用下使盐和水得以分离；气化穿透法则是利用只允许水蒸气通过而液态水不能通过的膜分离并收集海水上面的水蒸气，从而达到水和盐分离的目的。

另一类是利用水的液相和气相间的相变原理进行淡化的方法。如通过加热海水使海水中水分蒸发，而后将水蒸气收集并冷凝下来成为淡水的蒸发法；利用液化天然气的汽化热使水在液相和固相（即水和冰）之间变化，制成淡水的液化天然气冷冻法。

通过开发研究，日本在使用蒸发法淡化海水的技术取得了一定的成果。但它具有能耗高的缺点，从而在20世纪70年代后正在推广节能的日本无法广泛使用。但研究成果在海外进行的海水淡化设施建设过程中却得到了应用，特别是对中东地区水资源开发困难而石油资源丰富的国家进行技术援助中得到了应用。

这之后，日本相继开发耗能低的反渗透法。在远离海岸的孤岛及发电厂等水资源开发迫切性高的地区，已经开始应用反渗透法进行海水淡化。

电渗析法在处理含盐少的地下水，地表水中得到大量应用。

渗透气化法可以利用低的热能获得淡水，因而是可以利用太阳能等新能源以及城市废热等未利用的热源进行海水淡化的方法，是利用能源极其优异的新技术。(www.xing528.com)

1991年全世界约有1600万立方米/天规模的海水淡化设施在运转。这些设施中约有1/3是由日本企业生产的。实际上，日本的海水淡化技术却并未得到广泛应用，原因当然是成本问题。这正是日本也是全世界科学家的努力方向。让我们拭目以待更新更优异的新技术的出现。

以上介绍了自然污水处理技术和一些污水处理的高新技术。还有一个因素千万不可忽略，那就是人为因素。生活用水的节约，不可等闲视之。

前几年，中国建设部部长向全世界宣布：在2000年城市工业新增用水量一半靠节约来解决。资料表明，我国城市节水有着巨大的潜力。城市用水重复利用率1989年仅为45%，1994达60%，专家们指出在2000年提高了20个百分点已经达到。尤其是县（市）工业节水前景更为广阔，据调查，我国县（市）工业用水重复利用率只有30%，在2000年提高30个百分点是能够实现的。我国工业用水占城市用水70%左右，工业节水是城市节约用水的重要部分，可谓事关大局。

中外科学家们得到相同的结论：21世纪，中国的水问题没有任何捷径可走，只有长期坚持节约用水，防治污染、加大投入的路子，中国才能摆脱缺水的危机。

诚然，中国人在兴建水利方面，既有辉煌的历史，如都江堰、大运河；也有壮丽的今天，如引滦入津和正在动工的三门峡工程。但遗憾的是，今人在用水治水方面，不但悖入悖出，而且有令不行，有禁不止。明明划定为水源保护区，偏偏就有人神通广大在附近建工厂；明明提倡节约用水，重复用水，偏偏就有人削尖脑袋，花钱买个“排污权”，覆水不收，后患无穷。

更令人气愤的据记载：南京某地区推行牛奶浴，这种穷奢极欲的生活不但浪费资源，而且极大地破坏水质。更重要的是引起这种堕落之风蔓延，极大影响节约之风的提倡。

水的问题，无不惊动上下！

邹家华副总理大声疾呼：必须抓好水的利用和节约用水。

温总理多次强调：“我们一定要有水的忧患意识。”

历史的发展总是曲折前进的，人类受到水危机威胁之后，一手利用高科技处理污水制造淡水，一手抓节约用手综合利用，齐头并进，方是良策。