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海水净化比想象中难

添加时间:2017-06-19 20:27

1963年,当正在达特茅斯上大二的戴恩·斯巴兹开始他的《工程设计导论》课程时,反渗 透(Reverse Osmosis)——一种将水从半透膜过滤的工艺,仅仅才被发明四年。 如今反渗透技术对于很多产业来说都很重要。“它发展的如此迅猛显然是令人吃惊的,” 斯巴兹说。目前这种技术最普遍的用途就是在海水淡化厂中将海水转化成可饮用水。今年再过 些时候,西半球最大的工厂——位于圣迭戈旁边占地250000平方英尺的卡尔斯巴德海水淡化工 程将每天产出约5200万加仑淡水。在工厂的正中心就是通用电气支持的RO技术,为此斯巴兹的 Osmonics公司在2003年要支付2.53亿美元——仅仅在他和他的团队发明第一台机器40年以后。 1. 絮凝池 在海水被过滤之前,它要出去海水中的杂质,它在一个叫做絮凝沉淀的工艺中被去稳定化,用 的是像聚合氯化铝之类的凝结剂。在絮凝沉淀池中海水将加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺等净水 药剂被搅拌以达到最好的凝结效果。 2. 多介质过滤池 在凝结沉淀过后,海水将会被转移到一个有18种介质的过滤罐。每种罐都含有一米深的三 个层次:最上面的无烟煤,中间的石英砂和最底下的砾石。每一层都会把有机物和颗粒过滤出 来,之后水从容器底部的管子排水。 3. 清水池 已过滤的水被收集于此,这之后水将经过微型过滤器来进一步过滤,或者高压反渗透泵或低压 能量回收泵。这个清水罐里的水同时也可以用于发冲洗脏了的过滤罐。 4. 固体垃圾处理设施 用于清洁过滤罐的洗涤水通过薄片澄清池(能捕捉粒子的斜板),然后到离心机上盖的处理处被 分离成半洁净的水和污泥。水被回收,而污泥再加入聚丙烯酰胺药剂后被脱水制成固体滤饼。 5. 反渗透系统 这个过程消耗了淡化工厂净化每一千加仑淡水所用的10千瓦时中的85%。在此处,一半的清 水将被抽到14个800磅/平方英寸 压力的反渗透室中,迫使水通过通电的薄膜并以此除去大部 分的盐分。盐水被留在室中——比海水咸两倍——比800psi(磅/平方英寸)稍稍少一点而留在 了系统中。为了不浪费这产生的压力,工厂再次将他们收集来在另一半去往能量回收系统的清 水里进行RO操作。最后剩下的盐水将会被重新排放到大海中。 8. 后处理厂 在这个阶段渗透水含有微量的盐,但是所有的矿物质都被除去了。为了让水含有一点点矿物质 并且让它无腐蚀性,渗透水的第三支在后处理后流经方解石过滤器以提高钙含量和咸度,最后 与前面两支汇合。 9. 成品水储藏罐 在加入了氯气、氟化物和氮之后,渗透水终于来到了地下的储藏罐。这个罐子能够容纳2500万 加仑的水。稳定和消毒过的水在停留至少45分钟后被泵入一个10英里长的管道,最终连接到圣 迭戈县水务局输水管道系统。

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