奇妙的海洋淡水

在海中航行,最紧要的是要有充足的淡水供应。近在咫尺的大海,虽然全是水,但却咸得不能饮用。所以,远洋航船都要带上足够的淡水,有时还要带上笨重的海水淡化器从海水中制取淡水,以满足海上生活的需要。可是,海水淡化法所生产的淡水不仅数量有限,花费也十分昂贵。那么在辽阔的海洋上有没有淡水呢?回答是肯定的。     

海洋中亦有淡水

在海中航行,最紧要的是要有充足的淡水供应。近在咫尺的大海,虽然全是水,但却咸得不能饮用。所以,远洋航船都要带上足够的淡水,有时还要带上笨重的海水淡化器从海水中制取淡水,以满足海上生活的需要。可是,海水淡化法所生产的淡水不仅数量有限,花费也十分昂贵。那么,在辽阔的海洋中有没有淡水呢?回答是肯定的。我国福建南部沿海的渔民都知道,在漳浦县古雷半岛东面就有一处淡水区,叫玉带泉。知道这个秘密的过往船只常常要到这里补充淡水,以解燃眉之急。关于玉带泉有一个有趣的传说,据记载,在南宋行将灭亡的前夕,杨太后带领她的儿子少帝,乘船…     

海水淡化技术应用研究及发展现状

当前淡水资源短缺已成为全球性的环境问题,海水淡化被认为是一种最具前景的解决方法.目前已开发出了不同的海水淡化技术.本文首先介绍了海水淡化技术的分类和概况,其次对传统海水淡化技术进行了评述,简单介绍了各技术的基本工艺流程和工作原理,对其性能和技术特点进行了总结,最后从已有技术的改进、不同技术之间的融合、结合新能源的海水淡化技术和发展新型海水淡化技术等4个方面对海水淡化技术的发展进行了分析和展望.重点对海水淡化技术的能耗进行了分析.     

海水淡化工程:化解淡水资源紧缺的破题之作

公元前4世纪,著名的古希腊哲学家、自然科学家亚里士多德做了一个当时看起来十分有趣的实验:把咸水装在一只半封闭的容器里,然后通过加热将咸水烧开。随即,他惊奇地发现,水蒸气中已不含有盐分,冷凝而成的水珠也不再有咸味。这个实验是世界公认的最早的海水淡化实验。如今,海水淡化除最原始的蒸馏法外(现在的蒸馏法技术已大大向前发展了),还发明了膜法等方法。海水淡化技术经过半个世纪的发展,从技术上讲已经比较成熟,大规模地把海水变成淡水的工艺已成为世界各国普遍掌握的技术。全世界淡化水日产量约为3300万立方米,解决了1亿多人口(约占世…     

太阳能海水淡化技术

在淡水资源日益匮乏的今天,利用太阳能进行海水(或苦咸水)淡化,已愈来愈受到重视.太阳能淡化海水的优势在于,不消耗常规能源,不产生二次污染,运行费用最省,所得淡水纯度高等.本文对太阳能海水淡化技术的发展历史进行了回顾,对该技术的现状和前景进行了综述和讨论,指出了提高其产水效率的方向.     

向大海索要淡水的最新办法

在水资源日益枯竭的今天,人们不约而同地将眼睛瞄向了大海,向大海要淡水早晚会成为我们的惟一出路。传统的海水淡化方法既浪费资源又很麻烦,发展中国家是无论如何也承担不起的。有没有更快捷更简便的方法呢?科学家无时无刻不在探索着——     

奇特的动物器官

各种动物为了适应环境,都有一套奇特的器官,说来十分有趣,略举一些供欣赏。海鸥:海水淡化器海鸥有一个特殊的本领,能够把海水淡化。原来在它的嘴眼之间有一个涎腺,能够分泌涎液。这涎腺,就是它的"海水淡化器"。蜘蛛:液压腿蜘蛛的头部和胸部长着4对腿,它的腿非常奇特,里面不是肌肉而是液体。因而它行走时是船腿里面液体的     

海(咸)水淡化

(一) 海水淡化的冻结过程本报道吸引之处在于冻结脱盐作用。简单的、低能耗工艺是基于以下事实上:当水冻结时,沾染物能从晶体结构中自动排除。尽管在过去的三十年内不断筹划这些问题,这些方法仍然被认为是从海里产生淡水最有吸引力的。跟逆渗透(译者注:一种从污水、盐水中提取纯净淡水的方法)不同,全世界2200个脱盐工厂中有30％的工厂使用的薄膜分离工艺和冻结脱盐     

微功耗船用海水淡化装置

众所周知,远洋船舶上所携带的淡水大多采取陆地取用的方式,水量不仅受到船舶因素的限制,而且经过长时间储存后容易变质,不利于长时间航行作业。目前已有小型的船用半透膜反渗透海水淡化装置,但因成本高、装置复杂、维护麻烦等原因不利于推广。如果在航行中能够就地取材,马上将海水淡化为可饮用的水,那么就可以帮助远洋作业的船员解决这一难题。我们在查阅大量相关资料的基础上反复实验,发现利用船舶发动机的废热加热海水后,再依次通过发动机冷却水管、排气管后端、排气管前端这三个热交换器加热,直至沸腾状态,再进入冷凝器中冷却,可制得淡水…     

波浪能淡化海水

海水淡化的方法很多,《波浪能淡化海水》一文介绍的是以波浪能为动力,采用反渗透法来淡化海水。波浪能反渗透法淡化海水具有直接利用波浪能和能耗小等优点,有希望获得大规模应用。     

海水淡化新利器:强韧高效的纳米多孔石墨烯膜

<正>碳纳米管支撑和模板刻蚀法有助于增大膜的面积。淡水短缺催生海水淡化技术2018年初的几个月,南非开普敦的居民计划每人每天的日常生活用水量控制在约50升水。随着这座城市的淡水储量减少,开普敦市政府紧急上马一个海水淡化厂。幸运的是,2018年6月的强降雨结束了该地区持续三年的干旱。但该市的水危机说明了,面对人口增长和气候变化,淡水短缺情况变     

基于传热传质分析的热局域化太阳能蒸汽发生系统优化研究进展

太阳能蒸汽发生系统能够利用太阳能局域加热水体产生蒸汽,在海水淡化和污水处理等领域具有较大的应用潜力.太阳能蒸汽发生系统主要包括光吸收系统和热局域化系统两大部分.由于能够实现低聚光下的高效太阳能光热蒸汽转化,且具有结构简单、成本低、蒸发效率高、易于推广应用等特点,太阳能蒸汽发生系统受到了广泛关注.近几年,越来越多的热局域...     

凭借好风力,产电且产水

在戈壁和沙漠中穿行,补充淡水是人命关天的大事.其实,在看似水源充足的大海上,人们对淡水的渴望无异于在沙漠中,因为苦咸的海水是不能饮用的.可见,无论是在沙漠、戈壁还是海洋上,淡水都是宝贵的资源,而这些淡水都需要从水源地运输过来,十分耗费能源.如果能就地获得淡水,就可大大地节省能源.法国一家水资源公司看到了这片商业空白,决心开发缺水地就地取水技术.     

向大海索要淡水

在水资源日益枯竭的今天,人们不约而同地将眼睛瞄向了大海。传统的海水淡化方法既浪费资源又很麻烦。有没有更快捷更简便的方法呢?     

海水到底能不能喝

海水到底能不能喝,这要看对谁而言。人类和陆生动物哪怕终年生活在海边,也不能以海水解渴。如果航海人员不携带淡水,尽管面对着取之不尽用之不竭的海水,也只能"望洋兴叹",因渴而坐以待毙。两栖动物和淡水鱼类不但不能喝海水,而且海水环境成了它们的禁区。原因是人类和陆生、淡水生动物的渗透压与海水差距甚大,又缺乏对海水的淡化处理系统和调节功能,致使对喝海水     

对沿海地区中长期淡水供应问题的战略设想

一、水源危机的普遍性人类赖以生存的地球所能提供的能源是有限的,水源也是有限的。据资料统计,地球的总储水量大约为13.6亿立方公里,其中海水量占97.2%,因而只有2.8%为淡水,而淡水     

海水灌溉农田不再是梦

在跨入1995年之时,联合国粮农组织的专家们发出了振奋人心的消息:用海水灌溉农田将不再是梦!随着农业科技的日新月异,科学家们正在探索利用海水灌溉农作物的方法,这当然不是采用海水淡化的方法,而是直接利用海水来灌溉农作物的方法:一方面寻找可用海水直接灌溉的天然粮食植     

基于高通量计算的反渗透淡化三维传递MLP模型构建

全球淡水资源日趋紧张.反渗透(reverse osmosis, RO)是目前最先进的淡化技术之一,占据了50%以上淡化市场.高性能RO膜可显著提高产水效率,但其高通量的特性也导致了严重的浓差极化与膜污染等共性难题,严重制约其进一步广泛应用.因此,在传统膜组件迭代设计方法的基础上,开发更高效的优化设计方法,可加速高性能RO膜的商业化,极具研究意义.本文采用计算流体力学(computational fluid dynamics, CFD)和深度学习方法,结合超级计算,构建了多工况下基于高性能RO膜的海水淡化复杂进水通道的高维非线性传递模型:建立了RO膜组件进水通道中流体流动与盐组分传递的“多物理场全耦合高保真三维模型”;基于商业进水隔网在设计参数空间范围内进行类拉丁超立方抽样,生成726组不同工况CFD模型,并行计算规模可达2万核以上;基于数据驱动的深度学习方法,建立代理传递模型,可预测整个设计参数空间内大规模参数组合工况模型的三维局部速度、压力以及浓度分布,通过计算相对均方根误差,得到预测精度分别为93.5%、98.3%和95.1%,计算效率相比传统有限元方法提高了1～2个数量级.本文提...     

大气环境中水的自然蒸发竟能生电?

正水蒸发是发生在我们身边的最常见的自然现象.水从水面或潮湿表面逃逸进入大气形成水蒸气,不仅会吸收环境中的热能使环境降温,还会做功把水从树根输送到树叶.蒸发也能生产纯净的蒸馏水,凝结固体、组装纳米结构等,沸水产生的蒸汽能推动蒸汽机车、发电机等.但是,人类从来没有观察到蒸发直接生电的现象.2017年1月30日Nature Nanotechnology在线发表了来自中国学者关于蒸发生电的     

从大气中提取淡水

水的缺乏是制约地球上许多地区社会文明发展的主要因素之一。现代化城市居民昼夜的个人生活用水为100~400升，而在地球上许多地方则仅为20~30升。尽管水的年消费量持续地增长，从1940年到1990年增长到4倍，地球上几乎有10亿人口不能保障安全的饮用水。河流、湖泊、自流井、海水淡化设备等是现代基本的水源。海水淡化所获得的水量为9．6公里勺年，在大气中以水蒸气形式存在的水量有14000公里’（而在所有河流河道中水量总共仅为1200公里’）。水从陆地和海洋表面的年蒸发量为577000公里’，每年同样多的水以雨、雪等降落回到地面或洋面，河流…