海水 [海水可以喝了]
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,占地球总水量约为97%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。
海水“过筛”成淡水
其实,淡化海水的方法很早就有,最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,我国目前使用的海水淡化方法就是极具科技含量的“双膜法”。
利用双膜法进行海水淡化的过程,简单来说就像过筛子一样。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。
利用这种尺寸上的差异,这个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。如果要想知道这个筛子的孔有多细密,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。
这样,海水淡化系统就可以开始工作了。海水经过供水泵提取后,经过精密过滤,可以基本除去海水中的悬浮颗粒、浮游生物、海藻、胶体等,使海水的清澈度达到一定标准。过滤后的海水,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
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,最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。
但是它们在喝到嘴里之前,还有一个和自来水“勾兑”的步骤。研究人员介绍,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中。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,和自来水勾兑后,淡化水就可以通过管道输送至居民家中了。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值也能保护输水管道不会因为水质的变化而被侵蚀。
虽然海水淡化工程最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。我国最近研究出的一套技术能将这些浓盐水等排放物“吃干榨净”,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。
编者的话:
山东青岛市自2006年1月启动海水淡化工程,预计今年7月可以向市民供应符合《生活饮用水卫生标准》的淡水,有兴趣的同学可以关注这件事。
