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上海純水設(shè)備解析:新一代海水淡化的“神器”,以木材為原料制成的納米木膜,

2019/11/4 16:16:49      點(diǎn)擊:
上海水處理設(shè)備網(wǎng)americau.cn】以木材為原料制成的納米木膜,可淡化海水。這一技術(shù)的呈現(xiàn),成為該領(lǐng)域的一大亮點(diǎn)。

近期,國(guó)外一所大學(xué)的研究者們勝利地用木材制成了一種厚度為0.5毫米的超薄過(guò)濾膜納米木膜,來(lái)淡化海水、凈化水質(zhì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的海水淡化技術(shù),此法不只節(jié)能環(huán)保,而且造價(jià)低廉,或可代替市場(chǎng)上廣泛使用的由石油衍生的塑料過(guò)濾膜,成為新一代海水淡化的神器

水資源短缺是開(kāi)展此項(xiàng)目研究的根本原因。全球總水量約為14億立方千米,海水約占97%可供人類飲用的淡水約占2%隨著全球人口增加和氣候變化,淡水資源日益緊張,人類自愿將目光轉(zhuǎn)向海水。

激進(jìn)海水淡化工藝主要分為蒸餾法和膜法兩類,使用較多的方法是膜法中的反滲透技術(shù),對(duì)海水加壓,使其進(jìn)入多孔薄膜進(jìn)行過(guò)濾,以此去除海水中的雜質(zhì)和鹽分。目前中東等地區(qū)就在使用這一技術(shù)。這種方法不只會(huì)耗費(fèi)巨大的能源,還會(huì)大量消耗造價(jià)高貴又易損壞的塑料過(guò)濾膜,因此有一碗水,一碗油之說(shuō)。

納米木膜的淡化原理則綜合了蒸餾法與膜法兩者的優(yōu)長(zhǎng),上海純水設(shè)備使用疏水的微孔膜對(duì)海水溶液進(jìn)行淡化。常壓下,液態(tài)水由于水的外表張力作用,不能透過(guò)膜的微孔,而水蒸氣則可以。當(dāng)膜的兩側(cè)存在一定的溫差時(shí),由于蒸氣壓的差別,水蒸氣則順勢(shì)透過(guò)微孔,另一側(cè)冷凝下來(lái)成為淡水。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,研究人員對(duì)這種資料制成的過(guò)濾膜一側(cè)加熱,流過(guò)薄膜這一側(cè)的水就會(huì)快速蒸發(fā)。使用這種方法發(fā)生水蒸氣,比燒水產(chǎn)生水蒸氣消耗的能量要小得多。而且,這種膜的孔穴也比商用塑料膜多,使得水蒸氣更易透過(guò)。

除了低能耗,使用納米木膜淡化海水,具有易操作、可持續(xù)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),能夠在常壓下進(jìn)行,設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便,技術(shù)力量比較單薄的地區(qū)也能實(shí)現(xiàn)。而且,使用蒸餾法提取淡水,只有水蒸氣可穿過(guò)薄膜,淡水純真度會(huì)提高。此外,從環(huán)保角度考慮,木制薄膜也方便降解。

不過(guò),納米木膜并非十全十美。木材自身疏水性較差,需要在制作過(guò)程中對(duì)木材進(jìn)行再處理,會(huì)發(fā)生附加本錢。此次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)每平方米木膜每小時(shí)只能過(guò)濾大約20千克水,效率僅為商用塑料過(guò)濾膜的一半。研究人員認(rèn)為,造成該問(wèn)題的原因是最終制成的膜比預(yù)想的更厚、氣孔更小,而改用其他氣孔大小更理想的木材,制作更薄的膜,可解決該問(wèn)題。

總之,納米木膜的發(fā)展前景是令人期待的一旦解決了淡化的效率問(wèn)題,或?qū)⒋嫠芰线^(guò)濾膜成為商業(yè)化淡化海水的主力軍,更加高效環(huán)保地獲取淡水。無(wú)疑,這也將助力海上軍事力量的淡水保證。

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