海水淡化方法,海水淡化原理

海水、盐碱水的淡化

在海边,如没有离子交换树脂脱盐剂,可以用锅煮海水来收集蒸馏水的方法使海水淡化。煮海水时,在锅盖内侧贴上毛巾,将蒸馏水的水珠吸附在毛巾上,然后再拧在大贝壳或其它容器内。这样反复制作,就可得到所需要的淡水。第二次世界大战中,有一些中国和英国海员,在没有人迹的荒岛上,就是用类似的方法,大量地制造淡水而维持了76天生命,终于等到被英军飞机发现而获救。

冬季,可将海水放在一个容器中冻结。当海水冻冰时,大部分溶解在水中的盐分就会结晶而离水,因此,冰块基本上是淡化的。而将未冻冰的水,即浓盐水在锅里加热,熬干后可得结晶盐,再展于纸上,除去苦分,即得食盐。我国西北地区的大片沙漠戈壁中,在有植物的地方,通常深挖4~5米即有潜层地下水。水经沙层过滤,一般清澈透明,但因地下水大量蒸发浓缩而成盐碱水,不能饮用。如无离子交换树脂脱盐剂,则可用上述海水淡化的方法处理后饮用。我国西北沙漠地区的居民,用当地的地椒草处理苦咸水。在1公斤含矿物质0.37%~0.72%的苦咸水中加入0.1~1.9克的干地椒草同煮,虽然不能除去苦咸,但可以防止发生腹痛、腹胀、腹泻。

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在有湿沙或苦咸水的地方,可以用简易的太阳蒸馏器取得淡水。方法是挖一个直径1.5米、深1米的沙坑,上面盖一层透明塑料膜,四周用沙子或石头固定,中间放上一块小石子,使塑料膜成一倒圆锥体。在这个圆锥体下面预先放一个接水的容器。阳光透过塑料膜使沙坑中的水分蒸发,水蒸汽遇到塑料膜凝结成水滴,顺着圆锥体的顶端滴入容器内。这种方法,每天可以获得蒸馏淡水1.5升左右。

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冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。

2.蒸馏法

海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。

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3.反渗透法

通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。

在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。

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军用海水淡化器

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价格较高要10000以上

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国产版的价格低6000-8000左右

4.太阳能法

人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。

5.新吸附法

非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。

某宝牛人自己制作的海水淡化装置

在万不得已的情况下,是否可以饮用海水,这个问题目前有争论。有人认为,海水盐度高于人体含盐量的四倍,喝了海水会使体内总渗透压升高,虽然暂时可以解渴,但不久就会大量排尿,使体内水分大量丧失。但是也有不少人认为,短时间少量海水,会有利于延长生命。有人试验,从落海第一天开始喝海水,每隔一个半小时喝一次,每次50毫升,每天只喝500毫升,连饮4~5天后,再喝淡水,结果,试验者体内新陈代谢很快恢复正常。

被誉为“海军的榜样”的法国博士阿兰·邦巴尔说:“如果你有淡水,在严格控制比例的情况下,加进海水来延长你的供水时间;如果你没有淡水就喝海水来救命,直到你能得到雨水、得到一条鱼来挤压成鱼汁或等到救生船来到为止。”阿兰·邦巴尔并不是提倡喝海水,而是强调在生死紧急关头,在严格的控制下才能喝海水。阿兰·邦巴尔的经验是2:1的比例,即用二份淡水、一份海水掺合在一起饮用,一般不会伤害人的身体,而会大大延长海上遇难者的生命。因为只有羸得时间,才能积聚力量去捕鱼和收集雨水,才能继续航行和向援救船发出信号。法国著名海军主治军医布里埃奥里在最近的著作中写道:“遇难者可以喝少量的海水,每天可达800~900毫升,不要等完全脱水时再喝。”在第二次世界大战中,有三个失事的水兵,在黑海中漂游,他们饮用海水止渴,其中一名连续喝了34天,他在头两天只能用又苦又涩的海水润润喉咙,以后就喝一两口,到了第三天,渴得忍耐不住便大量地喝,一昼夜喝了2000毫升左右,然而,他却活下来了。看来,在没有淡水的情况下,少量饮用海水也是一种应急的办法。

解渴的植物和应急的解渴方法

山野中有许多植物可用以解渴,如北方的黑桦、白桦的树汁,山葡萄的嫩条,酸浆子的根茎,南方的芭蕉茎、扁担藤等。北方的初春,在桦树杆上钻一个深3~4厘米的小孔,插入一根细管(可用白桦树皮制做),经过这个小孔流入容器中的汁液每晚可达1~2升。白桦树液在空气中很快就会发酵,因此应立即饮用。西南边疆密林中的扁担藤,因其形似扁担而得名。它是一种常年生的植物,通常缠绕在树干上。藤长约5~6米,藤面呈灰白色,叶色深绿,叶面宽约3~4厘米,呈椭圆形,比一般树叶稍厚。砍断藤子后,可以看到条条小筋的断痕,并很快就会流出可供饮用的清水。生活在西双版纳的傣族猎人进山,一般不带水壶,就靠这种天然水壶中的清水解渴。

热带丛林中还有一种储水的竹子,这种竹子通常生长在山沟的两旁,直径约10厘米左右,青翠挺拔,竹节长约50厘米。选择竹子找水时,应先摇摇竹竿,听听里面是否有水的声响,无水响的竹子不必砍。另外,检查竹节外表是否有虫眼,有虫眼的竹节里的水不能喝。汲水的方法是将竹节一头砍开个洞,将水倒入碗里,也可削一根细竹管插进竹筒里吸。竹节内的水既卫生还带有一股淡淡的竹香。我们的边防战士称为“直立的凉泉”。如果找不到解渴的植物,还有一种极为简便的取水方法。澳大利亚飞行员布拉依安·卡瓦吉,曾有一个塑料袋套在树枝上,将袋口扎紧。树叶蒸发出来的水分就会取集在袋里。天气越热,蒸发量越大,得到的水就越多。利用这个方法,每天取水里可达1公升左右。还可以用塑料布收集露水。从半夜到天明这段时间里,气温逐渐下降,空气中的水分便凝结成露水,贴附在地面或植物上。早晨将塑料布铺在草丛下面,摇晃草,使露水一滴滴地落下来,积少成多,可解干渴之急。在缺水的情况下,水要合理饮用。最初可以不喝水,或者仅湿润口腔、咽喉。当然,也不要勉强忍耐干渴,以致使身体出现失水症状。

喝水要得法,应该采取“少量多次”的方法。试验证明:一次饮1000毫升水,380毫升则由小便排出;假若分10次喝,每次80毫升,小便累计才排出80~90毫升,水在体内就得到充分利用。每昼夜喝水不大于500~600毫升,这在5~6天内对人体不会发生有害作用。在实在无水的情况下,小便也可以应急解渴。实际上,小便并不污秽,只是因为心理作用,总觉难以下咽。有条件可以做一个过滤器,在竹筒的底端开一个小孔,由上顺序放入小石子、砂、土、碎木炭。将小便排泄于此,小孔下面就会流出过滤的水。

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