① 半透膜 海水淡化的道理是什麼呢
半透膜的確是允許小分子通過,不允許大分子通過。只有生物性半透膜回才是選擇性的,一般所說答半透膜多是指只允許小分子通過。
半透膜的動力就在於濃度差,若是海水淡化,半透膜兩面一面是淡水一面是海水,那麼淡水一定會向海水那邊走,就像化學平衡一樣,互相流,只是淡水往海水那邊流得快。其實是利用反半透膜,所以一定要有另外的動力抵消淡水與海水的濃度差形成的動力,才可以把海水用半透膜過濾成為可飲用水。海水淡化中應該利用的是選擇透過性膜,所以才會造成水分子可以通過而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等無法通過。
② 「電滲析法淡化海水」是什麼原理
原理:電滲析器中交替排列著許多陽膜和陰膜,分隔成小水室。當原水進專入這些小室時,在直流電屬場的作用下,溶液中的離子就作定向遷移。
陽膜只允許陽離子通過而把陰離子截留下來;陰膜只允許陰離子通過而把陽離子截留下來。結果使這些小室的一部分變成含離子很少的淡水室,出水稱為淡水。
而與淡水室相鄰的小室則變成聚集大量離子的濃水室,出水稱為濃水。從而使離子得到了分離和濃縮,水便得到了凈化。
(2)半透膜凈化海水擴展閱讀
現在所用的海水淡化方法有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法,目前應用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。 是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,水質好、價格漸趨合理,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。
海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水,有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行,在某些島嶼和船隻上也被使用。
③ 海水淡化的方法有哪些
海水淡化的方法:蒸發法是海水淡化最簡單的方法,就是將海水加熱蒸發,再將水蒸氣冷卻,提取淡水。太陽能蒸餾淡化裝置就是使用這種方法。
太陽能蒸餾淡化裝置,像一座座矮小的房子,屋頂用玻璃或透明塑料板組成,可以使陽光透過,照射在海水上。海水變熱蒸發,水蒸氣上升後,碰到玻璃會凝結成水滴,收集到兩旁的淡水槽中。
蒸發法還有許多種,目前世界90%的海水淡化裝置是由多級閃急蒸發法生產的。閃急蒸發法是給加熱了的海水施加高壓,然後突然降壓,使水在瞬間蒸發的方法。所謂多級就是把許多蒸餾器串聯起來,讓壓力下降幾次使水蒸發。
離子交換樹脂,我們對它已不太陌生,它就是科學家手中的一根魔杖,用它放在海水中,它可以像海綿吸水那樣,吸附出海水中的鹽分,使海水變成淡水。
用離子交換樹脂使海水淡化的方法叫離子交換法,這種方法適應於海洋上的遇難人員應急之用。
海水淡化還有一種方法是電滲析法,就是在海水淡化裝置中插入兩根電極,在兩極之間放入一種特種薄膜。這樣就把海水淡化裝置隔成三室,一個叫陽極室,一個叫陰極室,一個叫中間室。當接通電源後,奇跡就會發生,海水中的鹽分會向兩個電極「靠」去,使得兩個極室的海水愈來愈濃,而中間室的海水逐漸被淡化。這種方法適用於中小型淡化廠,我國西沙永興島上的海水淡化站,是目前世界上最大的電滲析淡化裝置,每天生產淡水20多噸。
在自然界有這樣一種膜,它只能透過水分子,不能透過其他物質,科學家把這種膜叫做半透膜。動植物的細胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡後會膨脹,就是因為水通過細胞向乾果內部滲透的結果。
利用半透膜可以淡化海水,這種方法叫反滲透法。用人造半透膜把水和海水分開。海水是鹽水溶液,水分子會透過膜滲透到海水中,使海水稀釋,並且產生一種壓力,叫滲透壓。然後,向海水加一個壓力,大於滲透壓,這時,海水中的水分子就會被擠出海水,透過半透膜,到純水這邊來。
反滲透法脫鹽效率高。近年來,各國都在研究、推廣應用,是一種前途誘人的方法。在1978年到1982年期間,世界已建成21家日產300噸以上的反滲透海水淡化廠。
向海洋要水,一些國家生發奇想,把漂浮在南太平洋的南極冰山,用船拖來,讓它融化掉,供人類利用。一座小冰山可供幾十萬人的城市用一年,初步試施,已取得成功。
有了海水淡化技術,海洋就成了人類取之不盡、用之不竭的淡水庫。
④ 海水淡化膜主要技術原理有哪些
海水抄淡化採用反滲透膜,是一種沒有襲孔的膜,也叫半透膜,不是篩分原理,是逆向滲透原理。對透過的物質具有選擇性的薄膜稱為半透膜。一般將只能透過溶劑而不能透過溶質的薄膜視為理想的半透膜。當把相同體積的稀溶液和濃液分別置於一容器的兩側,中間用半透膜阻隔,稀溶液中的溶劑將自然的穿過半透膜,向濃溶液側流動,濃溶液側的液面會比稀溶液的液面高出一定高度,形成一個壓力差,達到滲透平衡狀態,此種壓力差即為滲透壓。滲透壓的大小決定於濃液的種類,濃度和溫度與半透膜的性質無關。若在濃溶液側施加一個大於滲透壓的壓力時,濃溶液中的溶劑會向稀溶液流動,此種溶劑的流動方向與原來滲透的方向相反,這一過程稱為反滲透。
海水淡化用的反滲透膜可以截留海水中的鈣鎂鈉等陽離子,和氯根、硫酸根等陰離子,使水透過。採用錯流過濾,較寬的流道保證了其耐污染性能。但仍然需要用專用清洗劑定期對膜進行再生。
膜的材料一般為聚醚、聚碸和聚醯胺。
⑤ 海水淡化的原理
冷凍海水淡化法原理:
海水三相點是使海水汽、液、固三相共存並達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點,平衡被破壞,三相會自動趨於一相或兩相。
真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理,以水自身為製冷劑,使海水同時蒸發與結冰,冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。
與蒸餾法、膜海水淡化法相比,冷凍海水淡化法能耗低,腐蝕、結垢輕,預處理簡單,設備投資小,並可處理高含鹽量的海水,是一種較理想的海水淡化法。
(5)半透膜凈化海水擴展閱讀:
海水淡化的主要用途:
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術,可以增加淡水總量,且不受時空和氣候影響,水質好、價格漸趨合理,可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。 從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。
海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水,有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行,在某些島嶼和船隻上也被使用。
海水綜合利用:
海水綜合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化學元素利用三個方面。海水直接利用是指以海水為原水,直接代替淡水,用於生活和生產。
工業上用海水進行冷卻,也可作為印染、制葯、制鹼、海產品加工的生產用水。也可用於以海水資源、沿海灘塗資源和耐鹽植物為對象的特殊農業灌溉,當然海水用於沖廁也是一個不錯的選擇。海水化學元素提取是指從海水中提取鈉、溴、鎂等化學元素及溶加工技術。
海水淡化是從海水中獲取淡水的過程,一般分為熱法(蒸餾法)和膜法兩大類。目前國內熱法的主流技術是多效蒸餾;膜法的主流技術是反滲透。
⑥ 海水淡化有哪些方式分別該怎麼做
通過某些技術手段從海水中獲取淡水的過程稱為海水淡化。 海水淡化技術是缺水國家中最重要的措施之一。 它可以增加淡水的供應,並且不受時空條件的影響。 而且具有水質好,供水穩定等特徵。海水淡化通過去除海水中的大部分鹽,處理後的海水可以滿足生活用水和生產用水的標准。 首先,導航技術的興起推動了海水淡化技術的發展。 到目前為止,已經有數十種脫鹽方法。 盡管技術種類繁多,但可以達到商業規模的主要技術是反滲透和蒸餾。
⑦ 海水淡化的三種方法
海水淡化的三種方法:反滲透法、太陽能法、低溫蒸餾。
1、反滲透法
通常又稱超過濾法,該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。
2、太陽能法
太陽能蒸餾法就是採用簡單的太陽能蒸餾器。該蒸餾器由一個水槽組成,水槽內有一個黑色多孔的氈心浮洞,槽頂上蓋有一塊透明、邊緣封閉的玻璃覆蓋層。太陽光穿過透明的覆蓋層投射到黑色絕熱的槽底,轉換為熱能。
3、低溫蒸餾
低溫多效海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度低於70℃的蒸餾淡化技術。其特徵是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來,用一定量的蒸汽輸入首效,後面一效的蒸發溫度均低於前面一效,然後通過多次的蒸發和冷凝,從而得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。
⑧ 海水淡化的三種方法 如何淡化海水
1、蒸餾法:實用的大規模蒸餾設備為多級閃急蒸餾和多效多級閃急蒸餾。所謂閃急蒸餾(以下簡稱閃蒸)是利用海水本身在降溫時放出的顯熱來供給水蒸發時所需的熱量。閃蒸過程是在一個壓力低於與水溫相應的蒸汽壓的室內實現的。若將閃蒸室一個個連接起來,且一個比一個壓力低,則海水每從一個壓力較高的閃蒸室流向壓力較低的閃蒸室時就蒸發一部分水,而冷凝用的海水逆向上行,回收熱量。這樣就實現了多級閃蒸。在一個室中產生的蒸汽在下一個室中冷凝,其汽化潛熱用作下一室加熱的熱源,那麼每個室就叫做一效。多效和多級相結合的海水淡化法就是多效多級閃蒸法。它既保留了閃蒸法結構簡單的特點,同時也保留了多效法的高效率的優點。用太陽能作熱源的蒸餾法適用於小型的供水。
2、電滲析法:在電動勢的作用下,通過離子選擇性隔膜使溶質遷移的操作稱為電滲析。它可用於制備淡水亦可用來濃縮鹽水。陰、陽離子選擇性膜有均相、異相、半均相三種。一般用於海水淡化用的離子選擇性膜是強酸性的陽離子選擇性膜和強鹼性陰離子選擇性膜。
3、反滲透法:若用一半透膜將一濃溶液和一稀溶液隔開,則稀溶液的溶劑有向濃溶液滲透的傾向。其傾向的大小以滲透壓來度量。滲透壓的大小與二溶液的濃度有關。若在濃溶液一側施加一大於滲透壓的壓力,則濃溶液的溶劑能向稀溶液一側滲透,即為反滲透。反滲透脫鹽率與半透膜的性質有關,其淡水的透過速率和膜性質、操作壓力等參數有關。用於海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纖維素。為了得到較大的產水量,單位容積的淡化器中填充的膜面積必須盡量地大。實際使用時採用二種型式:一種是將膜做成中空的纖維;一種是將一長條膜捲成筒狀。前者叫中空纖維式,後者叫卷式。
⑨ 海水淡化的方法
常用的有11種方法,如下:
1,冷凍法
冷凍法,即冷凍海水使之結冰,在液態海水變成固態冰的同時鹽被分離出去。
冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端,其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢,而所得到的淡水卻並不多;而冷凍法同樣要消耗許多能源,但得到的淡水味道卻不佳,難以使用。
2,蒸餾法
海水淡化法工藝之蒸汽冷凝 在蒸發結晶器內,除海水析出冰晶以外,還將產生大量的蒸汽,這些蒸汽必須及時移走,才能使海水不斷蒸發與結冰。
3,反滲透法
通常又稱超過濾法,是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜,將海水與淡水分隔開的。
在通常情況下,淡水通過半透膜擴散到海水一側,從而使海水一側的液面逐漸升高,直至一定的高度才停止,這個過程為滲透。
此時,海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。如果對海水一側施加一大於海水滲透壓的外壓,那麼海水中的純水將反滲透到淡水中。
4,太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化,主要是利用太陽能進行
蒸餾,所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。
蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器,人們對它的應用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便,至今仍被廣泛採用。
對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。
5,低溫蒸餾
低溫多效蒸餾淡化技術
低溫多效海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度低於70℃的蒸餾淡化技術,其特徵是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來,用一定量的蒸汽輸入首效,後面一效的蒸發溫度均低於前面一效,然後通過多次的蒸發和冷凝,從而得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。
多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發,前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源,並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。
6,多級閃蒸
所謂閃蒸,是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下,部分海水急驟蒸發的現象。
多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水,依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發,將蒸汽冷凝而得到淡水。
目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大,技術最成熟,運行安全性高彈性大,主要與火電站聯合建設,適合於大型和超大型淡化裝置,主要在海灣國家採用。
多級閃蒸技術成熟、運行可靠,主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力,降低單位電力消耗,提高傳熱效率等。
7,電滲析法
該法的技術關鍵是新型離子交換膜的研製。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其選擇透過性區分為正離子交換膜(陽膜)與負離子交換膜(陰膜)。
電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列,組成多個相互獨立的隔室海水被淡化,而相鄰隔室海水濃縮,淡水與濃縮水得以分離。
8,壓汽蒸餾
蒸餾法是通過加熱海水使之沸騰汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。
9,露點蒸發
露點蒸發淡化技術是一種新的苦鹹水和海水淡化方法。它基於載氣增濕和去濕的原理,同時回收冷凝去濕的熱量,傳熱效率受混合氣側的傳熱控制。
露點蒸發淡化技術是以空氣為載體,通過用海水或苦鹹水對其增濕和去濕來製得淡水,並通過熱傳遞將去濕過程與增濕過程耦合,使冷凝潛熱直接傳遞到蒸發室,為蒸發鹽水提供汽化潛熱,以提高過程的熱效率。
10,真空冷凍
真空冷凍海水淡化法工藝包括脫氣、預冷、蒸發結晶、冰晶洗滌、蒸汽冷凝等步驟,海水淡化水產品可達到國家飲用水標准,是一種較理想的海水淡化法。
11,新吸附法
非加壓滲透吸附
非加壓吸附滲透海水淡化法,或稱為「正向滲透法」,讓水通過多孔膜進入一種超強吸水的吸附劑的鹽濃度甚至超過海水的溶液或固態物,但溶液里的特殊鹽分很容易蒸發。
分固態鹽、液態鹽方向。固態鹽解吸附耗能更小。
拓展資料:
一,使用概況
沙烏地阿拉伯的海水淡化廠佔全球海水淡化總量的24%。阿拉伯聯合大公國的傑貝勒阿裏海水淡化廠第二期是全球最大的海水淡化廠,每年可產生3億立方米淡水。
利比亞開始考慮用核能淡化海水。
使用淡化水的最大百分比的國家是以色列,製造海水淡化水占以色列國內用水量的40%。
二,在自然界的海水淡化
在水循環的海洋水分蒸發是一個自然淡化過程。
海冰的形成也是海水淡化的過程。凍結時,鹽被從海水排出。盡管一些鹽水被困,海冰的鹽度總體比海水要低得多。
紅樹林生長在海水中;它們通過部分的根捕獲鹽,分泌鹽,然後由動物(通常是螃蟹)食用。額外的鹽的去除是通過將其存儲在葉子,然後脫落葉子完成。
某些類型的紅樹林它們的葉子有類似海鳥海水淡化腺的方式的工作腺體。
⑩ 淡化海水的方法有哪些
世界上淡水資源不足,已成為人們日益關切的問題。淡水在地球上本來就十分有限,它只佔地球總水量的不到3%,而且,其中約2/3囤積在高山和極地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地層里,而真正能被我們利用的淡水,只佔地球總水量的0.26%左右。就是這佔有極小份額的淡水資源,今天還正面臨著來自人類的嚴重污染。除了節約和保護現有的淡水資源以外,人們自然想到怎樣開辟新的更充足的水源,而佔地球總水量達97%的海水當然成為首選的目標。海水又咸又苦,既不能喝,也不能用。
如果用海水灌溉農作物,會使它們迅速死亡;如果用海水燒鍋爐,就會使鍋爐壁結成鍋垢而影響傳熱,甚至引起爆炸……因此,若想利用海水,就必須將海水進行淡化處理。
當前人們已掌握了幾種海水淡化方法。
一種是蒸溜法。即把海水加熱,變成蒸汽,然後使蒸汽冷卻變成淡水。一次蒸餾不行,還可以蒸餾多次。蒸餾法的缺點是要消耗較多的能量。如果利用工業余熱,特別是核電廠的高溫余熱來加熱海水,就可以節省燃料,降低淡化的成本。
再一種是電滲析法。它依靠兩種薄膜——陽離子膜和陰離子膜,經過通電把海水裡的鹽類分解成為陽離子和陰離子,並且分別通過薄膜遷移到另一邊,剩下的便是不含鹽的淡水。雖然電滲析法耗能相對較少,但是不能除去海水中不帶電荷的雜質。
第三種是反滲透法。利用一種薄薄的具有多孔結構的反滲透膜作為核心部件,在加壓條件下,薄膜只讓水通過,而把鹽類物質拒絕於薄膜外,這樣淡水和鹽類就分開了。反滲透法不僅分離效率高,能量消耗少,而且設備簡單,所以備受人們的歡迎,成為當今世界各國最廣泛使用的海水淡化技術。據統計,1994年,世界上用此法日產淡水120萬噸。我國也在舟山地區建造了用此法日產500噸淡水的示範工程。
除了以上3種海水淡化的方法外,人們還在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技術。