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昊青氣體裝備技術(shù)（江蘇）有限公司 
2021-01-26
隨著全球環(huán)境污染的不斷惡化，淡水開始成為日益緊缺的資源，為了解決這一困境。人類下一步的應(yīng)對將會是針對海洋的開發(fā)利用，那里的水資源取之不盡、用之不竭，足夠滿足全人類的使用。而要將海水轉(zhuǎn)化為淡水，需要通過脫鹽裝置。使用真空泵獲取真空度，在海水淡化過程中起著關(guān)鍵的作用。
真空工藝提高海水淡化的效率
為了能去除海水中的鹽分，有兩種不同原理的處理方案可供選擇：蒸餾和非蒸餾，用技術(shù)術(shù)語表述該過程即為“相變”。 當(dāng)水分蒸發(fā)時，即從液相變?yōu)闅庀?，水分中所有沸點高于水的物質(zhì)仍保持不變，比如鹽。當(dāng)蒸汽再次冷凝時，重新回到液相，最終產(chǎn)物就是純凈水。
許多海水淡化裝置中使用的都是這個原理。為了提高淡化的效率，通常需要借助于真空泵建立真空環(huán)境，這是因為如果要在大氣壓下實現(xiàn)水分的蒸發(fā)，就必須將海水加熱到約115°C的高溫，但如果在真空環(huán)境實現(xiàn)蒸發(fā)中則可以大大降低所需的溫度。比如在42.4毫巴的粗真空下，僅需達到30°C就可實現(xiàn)蒸發(fā)。因此，借助真空泵產(chǎn)生真空，可以讓所需熱能的利用效率變得更高。
體積小且堅固耐用的淡化裝置
當(dāng)然，還有許多不使用相變的方法可以應(yīng)用，比如經(jīng)常使用的薄膜法，“而反滲透法”就是基于這個原理。在反滲透法中，半透膜僅允許原水（鹽水或污水）中的水分子通過，其他的微粒則會被截留，其中就包括鹽離子。
膜蒸餾是一種混合方法，它同時使用熱學(xué)和力學(xué)方法來分離水和鹽。一方面，在該過程中利用真空泵產(chǎn)生真空度可以降低蒸發(fā)溫度；而另一方面，它被用于去除可能阻塞薄膜孔的較大的氣體分子。膜蒸餾技術(shù)使得制造小型且堅固耐用的設(shè)備成為可能，而真空提高了它們的性能和經(jīng)濟效益。
海水淡化可實現(xiàn)為3 億人提供淡水的需求
現(xiàn)如今，世界上仍然有許多地區(qū)嚴(yán)重缺水，并且地區(qū)數(shù)量和嚴(yán)重程度也在不斷地增加。一部分原因是由于氣的候變化導(dǎo)致，這使許多地區(qū)變得更加干燥，水分難以保留。另外，由于全球經(jīng)濟和人口的不斷增長，人均用水量也隨之增長。而且在自然淡水資源特別匱乏的地區(qū)，人口增長往往異常迅速，比如波斯灣，非洲的干旱地區(qū)，北美洲和中美洲或地中海北部海岸周圍的地區(qū)。
根據(jù)國際海水淡化協(xié)會（IDA）研究的數(shù)據(jù)，2015年6月全球運營的18,426座海水淡化廠的總產(chǎn)量約為8700萬立方米，可以為約3億人提供淡水。在以色列，由海水淡化獲得淡水，占所有淡水需求量的40%，該比例在世界上處于前列。除以色列外，較大的海水淡化廠普遍位于海灣地區(qū)國別，澳大利亞和加利福尼亞。 所有預(yù)測數(shù)據(jù)都表明，從中長期來看，海水淡化將具有強勁的增長勢頭。
延伸閱讀：為什么倫敦也需要海水？
盡管英格蘭通常降雨量較大，但仍有一些地區(qū)缺乏雨水。為了確保對大都市倫敦的供水，一座海水淡化廠于2010年在泰晤士河河口開始運營，其每天可利用退潮時流出的海水生產(chǎn)1.5億升淡水。倫敦對淡水的需求已經(jīng)超過了該地區(qū)可開發(fā)的淡水資源總量，多年來，隨著人口和經(jīng)濟的增長，倫敦對水資源的需求也在增加。
無獨有偶，在北京，紐約和洛杉磯等其他大城市也面臨著同樣的問題，它們使用設(shè)計合理的運河系統(tǒng)從遠(yuǎn)方輸入淡水，或者越來越多地改為對海水淡化的利用。
除大城市外，全球的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也加劇了水資源短缺的現(xiàn)象。如果僅通過自然更新的速度，天然淡水的儲備幾乎無法滿足如此巨大的需求。因此，人類對節(jié)水和開發(fā)新水源的需求也在不斷增長。
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