王世昌：海水淡化解决北京缺水问题将是个不错的方法
2014-04-18 18:54:11
admin
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据北青网2012年1月16日讯 海水淡化技术的成熟，使匮乏的城市用水找到了一条新途径。今年7月，青岛市1/6的供水将由海水提供。海水如何变为淡水，安全性如何，北京是否也能借鉴此道？
目前，在全国600多座城市中，有近 400座城市缺水。找水，成了城市的一大要务。随着科技的发展，占地球总水量94% 的海水资源，成了补充城市用水的一条不错的途径。尤其我国海岸线长达18000多公里，海水淡化条件十分优越。今年7月，青岛市民就能喝上由海水淡化的自来水了。淡化海水每天供应10万吨，几乎占到市区每天总用水量的1/6。
淡化海水走进寻常百姓家，至此拉开了帷幕。
■海水“过筛”成淡水
据了解，淡化海水的方法很早就有，*古老的方法是蒸馏法，就是将海水加热使之变成水蒸气，水蒸气遇冷后再变成淡水。发展至今，海水淡化的方法众多，此次青岛使用的就是极具科技含量的“双膜法”。
据青岛百发海水淡化有限公司西班牙籍总经理约尔迪介绍，双膜法是将加压后的海水通过半透膜进行分离，水分可以通过半透膜，而其他物质不能通过薄膜，从而获得淡水。由于节能、规模可大可小等优点，膜法也是现在国内外采用的主流方法。
不管是南方清澈的海水，还是渤海湾比较浑浊的海水，这种方法都可以发挥它的功能。
“利用膜法进行海水淡化的过程，简单来说就像过筛子一样。”天津海水淡化与综合利用研究所助理工程师刘国昌告诉记者，海水之所以呈现出一定的颜色并伴有苦涩的味道，是因为其中含有大量无机盐、悬浮物和微生物，比如大颗粒泥沙、固体悬浮物、微生物、胶体、有机物、常量和微量元素离子等，其中钠、钾、钙、镁等无机盐离子使海水带上了苦涩的味道。
海水淡化系统的工作原理就像一把大筛子，将这些物质都过滤掉，只留下纯净的水。虽然原理与普通的筛子相同，但是筛孔的尺寸却大相径庭。在海水中，微生物已经是人眼不能识别的微小尺寸，而钠、镁、氯等离子的尺寸比微生物还要小得多，只是水分子的尺寸大小。
利用这种尺寸上的差异，这把孔洞足够细密的筛子就能将各种杂质滤去，只留下纯净的水分子了。如果要想知道这把筛子的孔洞有多细密，可以做这样一个对比，一根成人头发的直径大约为0.07毫米，一个筛子的孔洞直径大约是0.5纳米，把大约14万根这种尺寸的丝线绑在一起，才相当于一根头发的粗细。
利用这个原理，海水淡化系统，就可以开始工作了。
海水经过供水泵提取后，先经过预处理，经过精密过滤，可以基础除去海水中的悬浮物、浮游生物、海藻、胶体等，使海水的清澈度达到一定标准。预处理后的海水，由高压泵加压后，进入反渗透膜系统，这步也就是刚刚所说的“过筛子”。经过过滤的水，自此兵分两路，纯净的淡水由净水管流出，废海水由废水管排放。
■过筛海水优于自来水
由于这些“筛子”的细孔极其细密，细菌病毒等杂质均不能透过，所以这些过滤好的水甚至比自来水厂出来的水还纯净。“*终的淡化海水水质完全符合中国《生活饮用水卫生标准》的指标要求。”天津大学海水淡化与膜技术研究中心主任王世昌教授告诉记者。
但是它们在喝到嘴里之前，还有一个和自来水“勾兑”的步骤。王世昌介绍，这样做可以使一些人体需要的微量元素和矿物质进入淡化过的水。此外，也能调节淡化水的酸碱度。
淡化海水属于软水，水中矿物质含量少、碱度低，长期饮用容易造成矿物质等营养物质的缺乏，所以在进入市政供水管网前还需要进行处理。后续的处理主要包括投加二氧化碳、氢氧化钙和次氯酸钠等，通过调节pH值，提高水的硬度，和自来水再进行勾兑后，海水就可以通过管线输送至居民家中了。这样的水不但口感和平时的水没有什么两样，和自来水相似的pH值也能保护输水管线不会因为水质的变化而被侵蚀。
虽然海水淡化工程*后也有浓盐水以及其他重金属排放问题，但随着技术的进步，这个问题也得到了解决。天津海水淡化与综合利用研究所的一套技术能将这些浓盐水等排放物“吃干榨净”。刘国昌说，通过对“浓水”进行综合利用，“浓水”不但可以制盐，还能提取钾、溴等稀缺元素，变废为宝。
■海水进京，技术不是问题
既然青岛市民已经喝上了黄海的海水，北京这个极度缺水的城市是否也可以效仿呢？
北京水资源的匮乏程度众人皆知，北京目前人均占有用水量不足300立方米，不及国际公认缺水下限的三分之一，仅为中国平均水平的八分之一。南水北调，引黄入京等工程将异地的水源，翻山越岭地搬运而来。如果能用上淡化的海水，这些大费周折搬运而来的异地水，也许就能少搬或者不搬。
北京本地水资源已经没有多少开源的余地，只能在调水和海水淡化两方面做出选择，而当前调水工程长度超过1000公里，那么到输水终端时，成本甚至相当于海水淡化的四倍。所以在他看来，问题的关键是观念的转变，完全依靠调水工程解决水资源问题不管从经济角度、环保角度还是社会角度都会受到一定制约，而新技术的运用将成为一种必然。
而王世昌教授则认为，海水进京的技术已经没有问题。关键是需要进行一场严谨的论证。有专家曾测算，北京每天需要调用的淡化水量在50万到100万吨。这些水量几乎相当于北京市每天供水总量的一半。供应如此巨大的水量，要怎么建设输水网线，要用多少能耗进行净化和传输，海水淡化后的废水如何处置等问题，都需要严密的论证，绝不能草率上马，留下后患。等这些问题都弄清楚了，海水淡化对解决北京的缺水问题将是个不错的方法。
不知这是否意味着，尝一尝海水滋味的机会距离我们越来越近了？