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半透膜净化海水

发布时间:2023-03-01 10:28:46

半透膜 海水淡化的道理是什么呢

半透膜的确是允许小分子通过,不允许大分子通过。只有生物性半透膜回才是选择性的,一般所说答半透膜多是指只允许小分子通过。
半透膜的动力就在于浓度差,若是海水淡化,半透膜两面一面是淡水一面是海水,那么淡水一定会向海水那边走,就像化学平衡一样,互相流,只是淡水往海水那边流得快。其实是利用反半透膜,所以一定要有另外的动力抵消淡水与海水的浓度差形成的动力,才可以把海水用半透膜过滤成为可饮用水。海水淡化中应该利用的是选择透过性膜,所以才会造成水分子可以通过而海水中的Na+,Cl-,Mg2+,Ca2+等无法通过。

② “电渗析法淡化海水”是什么原理

原理:电渗析器中交替排列着许多阳膜和阴膜,分隔成小水室。当原水进专入这些小室时,在直流电属场的作用下,溶液中的离子就作定向迁移。

阳膜只允许阳离子通过而把阴离子截留下来;阴膜只允许阴离子通过而把阳离子截留下来。结果使这些小室的一部分变成含离子很少的淡水室,出水称为淡水。

而与淡水室相邻的小室则变成聚集大量离子的浓水室,出水称为浓水。从而使离子得到了分离和浓缩,水便得到了净化。

(2)半透膜净化海水扩展阅读

现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。 是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。

海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。

③ 海水淡化的方法有哪些

海水淡化的方法:蒸发法是海水淡化最简单的方法,就是将海水加热蒸发,再将水蒸气冷却,提取淡水。太阳能蒸馏淡化装置就是使用这种方法。

太阳能蒸馏淡化装置,像一座座矮小的房子,屋顶用玻璃或透明塑料板组成,可以使阳光透过,照射在海水上。海水变热蒸发,水蒸气上升后,碰到玻璃会凝结成水滴,收集到两旁的淡水槽中。

蒸发法还有许多种,目前世界90%的海水淡化装置是由多级闪急蒸发法生产的。闪急蒸发法是给加热了的海水施加高压,然后突然降压,使水在瞬间蒸发的方法。所谓多级就是把许多蒸馏器串联起来,让压力下降几次使水蒸发。

离子交换树脂,我们对它已不太陌生,它就是科学家手中的一根魔杖,用它放在海水中,它可以像海绵吸水那样,吸附出海水中的盐分,使海水变成淡水。

用离子交换树脂使海水淡化的方法叫离子交换法,这种方法适应于海洋上的遇难人员应急之用。

海水淡化还有一种方法是电渗析法,就是在海水淡化装置中插入两根电极,在两极之间放入一种特种薄膜。这样就把海水淡化装置隔成三室,一个叫阳极室,一个叫阴极室,一个叫中间室。当接通电源后,奇迹就会发生,海水中的盐分会向两个电极“靠”去,使得两个极室的海水愈来愈浓,而中间室的海水逐渐被淡化。这种方法适用于中小型淡化厂,我国西沙永兴岛上的海水淡化站,是目前世界上最大的电渗析淡化装置,每天生产淡水20多吨。

在自然界有这样一种膜,它只能透过水分子,不能透过其他物质,科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜,如干大豆放在水中浸泡后会膨胀,就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。

利用半透膜可以淡化海水,这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。海水是盐水溶液,水分子会透过膜渗透到海水中,使海水稀释,并且产生一种压力,叫渗透压。然后,向海水加一个压力,大于渗透压,这时,海水中的水分子就会被挤出海水,透过半透膜,到纯水这边来。

反渗透法脱盐效率高。近年来,各国都在研究、推广应用,是一种前途诱人的方法。在1978年到1982年期间,世界已建成21家日产300吨以上的反渗透海水淡化厂。

向海洋要水,一些国家生发奇想,把漂浮在南太平洋的南极冰山,用船拖来,让它融化掉,供人类利用。一座小冰山可供几十万人的城市用一年,初步试施,已取得成功。

有了海水淡化技术,海洋就成了人类取之不尽、用之不竭的淡水库。

④ 海水淡化膜主要技术原理有哪些

海水抄淡化采用反渗透膜,是一种没有袭孔的膜,也叫半透膜,不是筛分原理,是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。当把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透平衡状态,此种压力差即为渗透压。渗透压的大小决定于浓液的种类,浓度和温度与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时,浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动,此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反,这一过程称为反渗透。
海水淡化用的反渗透膜可以截留海水中的钙镁钠等阳离子,和氯根、硫酸根等阴离子,使水透过。采用错流过滤,较宽的流道保证了其耐污染性能。但仍然需要用专用清洗剂定期对膜进行再生。
膜的材料一般为聚醚、聚砜和聚酰胺。

⑤ 海水淡化的原理

冷冻海水淡化法原理:

海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。

真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。

与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。

(5)半透膜净化海水扩展阅读:

海水淡化的主要用途:

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。 从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。

海水淡化主要是为了提供饮用水和农业用水,有时食用盐也会作为副产品被生产出来。海水淡化在中东地区很流行,在某些岛屿和船只上也被使用。

海水综合利用:

海水综合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化学元素利用三个方面。海水直接利用是指以海水为原水,直接代替淡水,用于生活和生产。

工业上用海水进行冷却,也可作为印染、制药、制碱、海产品加工的生产用水。也可用于以海水资源、沿海滩涂资源和耐盐植物为对象的特殊农业灌溉,当然海水用于冲厕也是一个不错的选择。海水化学元素提取是指从海水中提取钠、溴、镁等化学元素及溶加工技术。

海水淡化是从海水中获取淡水的过程,一般分为热法(蒸馏法)和膜法两大类。目前国内热法的主流技术是多效蒸馏;膜法的主流技术是反渗透。

⑥ 海水淡化有哪些方式分别该怎么做

通过某些技术手段从海水中获取淡水的过程称为海水淡化。 海水淡化技术是缺水国家中最重要的措施之一。 它可以增加淡水的供应,并且不受时空条件的影响。 而且具有水质好,供水稳定等特征。海水淡化通过去除海水中的大部分盐,处理后的海水可以满足生活用水和生产用水的标准。 首先,导航技术的兴起推动了海水淡化技术的发展。 到目前为止,已经有数十种脱盐方法。 尽管技术种类繁多,但可以达到商业规模的主要技术是反渗透和蒸馏。

⑦ 海水淡化的三种方法

海水淡化的三种方法:反渗透法、太阳能法、低温蒸馏。

1、反渗透法

通常又称超过滤法,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。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。

2、太阳能法

太阳能蒸馏法就是采用简单的太阳能蒸馏器。该蒸馏器由一个水槽组成,水槽内有一个黑色多孔的毡心浮洞,槽顶上盖有一块透明、边缘封闭的玻璃覆盖层。太阳光穿过透明的覆盖层投射到黑色绝热的槽底,转换为热能。

3、低温蒸馏

低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术。其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

⑧ 海水淡化的三种方法 如何淡化海水

1、蒸馏法:实用的大规模蒸馏设备为多级闪急蒸馏和多效多级闪急蒸馏。所谓闪急蒸馏(以下简称闪蒸)是利用海水本身在降温时放出的显热来供给水蒸发时所需的热量。闪蒸过程是在一个压力低于与水温相应的蒸汽压的室内实现的。若将闪蒸室一个个连接起来,且一个比一个压力低,则海水每从一个压力较高的闪蒸室流向压力较低的闪蒸室时就蒸发一部分水,而冷凝用的海水逆向上行,回收热量。这样就实现了多级闪蒸。在一个室中产生的蒸汽在下一个室中冷凝,其汽化潜热用作下一室加热的热源,那么每个室就叫做一效。多效和多级相结合的海水淡化法就是多效多级闪蒸法。它既保留了闪蒸法结构简单的特点,同时也保留了多效法的高效率的优点。用太阳能作热源的蒸馏法适用于小型的供水。

2、电渗析法:在电动势的作用下,通过离子选择性隔膜使溶质迁移的操作称为电渗析。它可用于制备淡水亦可用来浓缩盐水。阴、阳离子选择性膜有均相、异相、半均相三种。一般用于海水淡化用的离子选择性膜是强酸性的阳离子选择性膜和强碱性阴离子选择性膜。

3、反渗透法:若用一半透膜将一浓溶液和一稀溶液隔开,则稀溶液的溶剂有向浓溶液渗透的倾向。其倾向的大小以渗透压来度量。渗透压的大小与二溶液的浓度有关。若在浓溶液一侧施加一大于渗透压的压力,则浓溶液的溶剂能向稀溶液一侧渗透,即为反渗透。反渗透脱盐率与半透膜的性质有关,其淡水的透过速率和膜性质、操作压力等参数有关。用于海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纤维素。为了得到较大的产水量,单位容积的淡化器中填充的膜面积必须尽量地大。实际使用时采用二种型式:一种是将膜做成中空的纤维;一种是将一长条膜卷成筒状。前者叫中空纤维式,后者叫卷式。

⑨ 海水淡化的方法

常用的有11种方法,如下:

1,冷冻法

冷冻法,即冷冻海水使之结冰,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。

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。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。

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。

对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。

5,低温蒸馏

低温多效蒸馏淡化技术

低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。

多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。

6,多级闪蒸

所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。

多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。

目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。

多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。

7,电渗析法

该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。

电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。

8,压汽蒸馏

蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。

9,露点蒸发

露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。

露点蒸发淡化技术是以空气为载体,通过用海水或苦咸水对其增湿和去湿来制得淡水,并通过热传递将去湿过程与增湿过程耦合,使冷凝潜热直接传递到蒸发室,为蒸发盐水提供汽化潜热,以提高过程的热效率。

10,真空冷冻

真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。

11,新吸附法

非加压渗透吸附

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。

拓展资料:

一,使用概况

沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化总量的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂,每年可产生3亿立方米淡水。

利比亚开始考虑用核能淡化海水。

使用淡化水的最大百分比的国家是以色列,制造海水淡化水占以色列国内用水量的40%。

二,在自然界的海水淡化

在水循环的海洋水分蒸发是一个自然淡化过程。

海冰的形成也是海水淡化的过程。冻结时,盐被从海水排出。尽管一些盐水被困,海冰的盐度总体比海水要低得多。

红树林生长在海水中;它们通过部分的根捕获盐,分泌盐,然后由动物(通常是螃蟹)食用。额外的盐的去除是通过将其存储在叶子,然后脱落叶子完成。

某些类型的红树林它们的叶子有类似海鸟海水淡化腺的方式的工作腺体。

⑩ 淡化海水的方法有哪些

世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题。淡水在地球上本来就十分有限,它只占地球总水量的不到3%,而且,其中约2/3囤积在高山和极地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地层里,而真正能被我们利用的淡水,只占地球总水量的0.26%左右。就是这占有极小份额的淡水资源,今天还正面临着来自人类的严重污染。除了节约和保护现有的淡水资源以外,人们自然想到怎样开辟新的更充足的水源,而占地球总水量达97%的海水当然成为首选的目标。海水又咸又苦,既不能喝,也不能用。
如果用海水灌溉农作物,会使它们迅速死亡;如果用海水烧锅炉,就会使锅炉壁结成锅垢而影响传热,甚至引起爆炸……因此,若想利用海水,就必须将海水进行淡化处理。
当前人们已掌握了几种海水淡化方法。
一种是蒸溜法。即把海水加热,变成蒸汽,然后使蒸汽冷却变成淡水。一次蒸馏不行,还可以蒸馏多次。蒸馏法的缺点是要消耗较多的能量。如果利用工业余热,特别是核电厂的高温余热来加热海水,就可以节省燃料,降低淡化的成本。
再一种是电渗析法。它依靠两种薄膜——阳离子膜和阴离子膜,经过通电把海水里的盐类分解成为阳离子和阴离子,并且分别通过薄膜迁移到另一边,剩下的便是不含盐的淡水。虽然电渗析法耗能相对较少,但是不能除去海水中不带电荷的杂质。
第三种是反渗透法。利用一种薄薄的具有多孔结构的反渗透膜作为核心部件,在加压条件下,薄膜只让水通过,而把盐类物质拒绝于薄膜外,这样淡水和盐类就分开了。反渗透法不仅分离效率高,能量消耗少,而且设备简单,所以备受人们的欢迎,成为当今世界各国最广泛使用的海水淡化技术。据统计,1994年,世界上用此法日产淡水120万吨。我国也在舟山地区建造了用此法日产500吨淡水的示范工程。
除了以上3种海水淡化的方法外,人们还在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技术。

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