海水淡化一般指從海水中去除鹽分和礦物質(zhì)，以生產(chǎn)適合人類飲用或灌溉的水。海水淡化技術(shù)可以增加淡水總量，是實現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補水等穩(wěn)定供水。目前常用的海水淡化技術(shù)有有海水凍結(jié)法、電滲析法、蒸餾法、反滲透法、以及碳酸銨離子交換法，應(yīng)用反滲透膜法及蒸餾法是市場中的主流。

但由于技術(shù)和資金限制，目前海水淡化技術(shù)更多的是適用于發(fā)達沿海國家，或在干旱地區(qū)的高價值用途中具有經(jīng)濟實用性。對于農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)的水資源匱乏問題，改善力度較小。

針對這種現(xiàn)狀，近日麻省理工學(xué)院的一個科研團隊開發(fā)了一種可用于偏遠(yuǎn)地區(qū)生產(chǎn)飲用水的便攜式海水淡化系統(tǒng)，致力于為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供可靠的飲用水。

科研團隊展示了一個具有多級電膜過程的現(xiàn)場可部署海水淡化系統(tǒng)，該系統(tǒng)由兩級離子濃差極化系統(tǒng)和一級電滲析系統(tǒng)組成，用于將微咸水和海水轉(zhuǎn)化為飲用水。采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測模型對多級結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，模型預(yù)測結(jié)果與實驗結(jié)果吻合良好。

在實驗中，便攜式系統(tǒng)將微咸水和海水淡化為飲用水，每小時每升水的能耗分別為4瓦以內(nèi)(微咸水)和26瓦以內(nèi)(海水)。此外，該工藝還可將源水中的懸浮固體減少至少10倍，即使?jié)岫容^高的源水(即潮汐造成的渾濁海水)，也能產(chǎn)生清澈的水。

相關(guān)論文“Portable Seawater Desalination System for Generating Drinkable Water in Remote Locations”于4月14日在線發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會期刊《Environmental Science & Technology環(huán)境科學(xué)與技術(shù)》。

相關(guān)論文

關(guān)鍵詞： 海水淡化 懸浮固體 系統(tǒng)開發(fā)