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初中九年级（初三）化学课题3·水的净化·海水淡化
相关知识·课题3·水的净化·海水淡化
在不断提高人类保护水资源意识的同时，科学家们正在努力探索，追求解决
淡水危机的良策．他们首先把目光瞄准了茫茫大海，那里有取之不尽的水源，只要将海水中的盐分去掉，就不愁没有淡水了．关键的问题是如何经济地使海水得以淡化．
目前，一些国家已使用分级蒸发法和循环渗析法来生产淡水．
在一些能源富有的国家，如沙特阿拉伯、阿曼等国家，大都采用分级蒸发法．此法先将海水加热、加压，在较大压力下送入第一个蒸发室做第一次蒸发，然后，再用小于一级蒸汽压的压力送入第二蒸发室做第二次蒸发．如此一级一级地蒸发下去，就可以从海水中得到大量的淡水了．目前世界上用这种方法生产的淡水量约为500万m3，占世界人工生产淡水量的76%．
在日本、荷兰等能源短缺的国家，一般采用循环渗析法．该法消耗能源少、操作方便，但技术设备要求较高，投资也大．此法是用一个由特殊树脂制成的、巨大的半渗透隔膜，严格地守着关口，只让淡水通过，把盐分和杂质都拒之门外．这样，只需在盛有海水的一边施加比海水渗透压强大的压力，水就可通过隔膜，从而得到淡水．如此循环不息，淡水就会源源不断地生产出来．据统计，用此法生产淡水约150万m3，占生产总量的20%．
海水淡化是一项长期而艰巨的工程，需要我们大家共同探讨研究．第1页共1页。
饮用水处理工艺流程一、给水处理工艺流程概述给水处理的任务是通过必要的处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用或工业使用所要求的水质。
水处理方法应根据水源水质和用水对象对水质的要求胡定。
在给水处理中，有的处理方法除了具有某一特定的处理效果外，往往也直接或间接地兼收其它处理效果。
为了达到某一处理目的，往往几种方法结合使用。
本节仅列出几种主要给水处理方法，以便于读者对给水处理有一概括的了解。
1．沉淀和消毒这是以地表水为水源的生活饮用水的常用处理工艺。
但工业用水也常需沉淀工艺。
沉淀工艺通常包括混凝、沉淀和过滤。
处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质。
原水加药后，经混凝使水中悬浮物和胶体形成大颗粒絮凝体，而后通过沉淀池进行重力分离。
过滤是利用粒状滤料截留水中杂质的构筑物，常置于混凝和沉淀构筑物之后，用以进一步降低水的浑浊度。
完善而有效的混凝、沉淀和过滤，不仅能有效地降低水的浊度，对水中某些有机物、细菌及病毒等的去除也是有一定效果的。
根据原水水质不同，在上述沉淀工艺系统中还可适当增加或减少某些处理构筑物。
例如，处理高浊度原水时，往往需设置泥沙预沉池或沉沙池；原水浊度很低时，可以省去沉淀构筑物而进行原水加药后的直接过滤。
但在生活饮用水处理中，过滤是必不可少的。
大多数工业用水也往往采用沉淀工艺作为预处理过程。
如果工业用水对沉淀要求不高，可以省去过滤而仅需混凝、沉淀即可。
消毒是灭活水中致病微生物，通常在过滤以后进行。
主要消毒方法是在水中投加消毒剂以灭致病微生物。
当前我国普遍采用的消毒剂是氯，也有采用漂白粉、二氧化氯及次氯酸钠等。
臭氧消毒也是一种消毒方法。
“混凝—沉淀—过滤—消毒”可称之为生活饮用水的常规处理工艺。
我国以地表水为水源的水厂主要采用这种工艺流程。
如前所述，根据水源水质不同，尚可增加或减少某些处理构筑物。
2．除臭、除味这是饮用水净化中所需的特殊处理方法。
当原水中臭和味严重而采用沉淀和消毒工艺系统不能达到水质要求时方才采用。
水的纯度概念
水的纯度常以水中含盐量或水的电阻率来衡量。
电阻率是指断面1cmx1cm，长1cm体积的水所测得的电阻，单位为欧姆/厘米。
根据各工业部门对水质的不同要求，水的纯度可分为下列四种：淡化水：一般指将高含盐量的水经过局部除盐处理后成为生活及生产用的淡水,海水及咸水的淡化属于此类。
脱盐水：相当于普通蒸馏水。
水中强电解质大部分已去除，剩余含盐量约为1- 5mg/L。
25度时水的电阻率为0.1-1.0MΩ.cm。
纯水：亦称去离子水。
水中强电解质的绝大部分已去除，而弱电解质也去除到一定程度，剩余含盐量在1.0mg/L以下。
25度时水的电阻率为1.0-10MΩ.cm。
高纯水：又称超纯水。
此时，水中的到电解质几乎已全部去除，而水中胶体微粒微生物、溶解气体和有机物也已去除到最低的程度。
在使用之前，还需进行终端处理以确保水的高纯度。
高纯水的剩余含盐量应在0.1mg/L以下。
25度时，水的电阻率在10MΩ.cm以上。
而理论上纯水（即理想纯水）的电阻率应等于18.3MΩ.cm（在25度时）。
海水、苦咸水淡化解决方案标题：海水、苦咸水淡化解决方案引言概述：随着全球人口的增长和气候变化的影响，淡水资源日益紧缺，海水和苦咸水淡化成为解决淡水资源短缺问题的重要途径。
本文将探讨海水、苦咸水淡化的解决方案。
一、海水淡化解决方案1.1 蒸馏法：蒸馏法是一种传统的海水淡化方法，通过将海水加热至沸点，然后将水蒸气冷凝成淡水。
这种方法虽然效率较高，但能耗较大，成本较高。
1.2 逆渗透：逆渗透是目前应用最广泛的海水淡化技术，通过高压将海水逼过半透膜，从而将盐分和杂质滤除，得到淡水。
逆渗透技术成本较低，效率较高。
1.3 多级闪蒸：多级闪蒸是一种新型的海水淡化技术，通过多级蒸发和冷凝过程，将海水中的盐分和杂质逐步分离，得到高纯度的淡水。
这种方法效率高，成本适中。
二、苦咸水淡化解决方案2.1 离子交换法：离子交换法是一种常用的苦咸水淡化技术，通过树脂或其他吸附剂将水中的盐分和杂质吸附去除，得到淡水。
这种方法操作简单，但需要定期更换吸附剂。
2.2 膜分离：膜分离是另一种常用的苦咸水淡化技术，通过半透膜将苦咸水中的盐分和杂质滤除，得到淡水。
这种方法效率高，但需要定期清洗和更换膜。
2.3 电渗析：电渗析是一种新兴的苦咸水淡化技术，通过电场作用将水中的离子分离，从而实现淡化。
这种方法操作简单，但需要耗费一定的电能。
三、海水、苦咸水淡化技术比较3.1 成本比较：海水淡化技术中，逆渗透和多级闪蒸相对成本较低；苦咸水淡化技术中，离子交换和膜分离成本相对较低。
3.2 能耗比较：海水淡化技术中，蒸馏法能耗最高；苦咸水淡化技术中，电渗析能耗较高。
3.3 操作复杂度比较：海水淡化技术中，蒸馏法和逆渗透操作相对复杂；苦咸水淡化技术中，膜分离操作相对复杂。
四、海水、苦咸水淡化技术的应用领域4.1 海水淡化技术主要应用于海岛、沙漠地区等缺水地区；苦咸水淡化技术主要应用于盐碱地改良、工业废水处理等领域。
4.2 海水淡化技术可用于海水养殖、农田灌溉等领域；苦咸水淡化技术可用于电力厂、化工厂等工业用水领域。
主要内容第一节1、水的纯度第二节一、阴离子交换树脂的工艺特性1、强碱树脂工艺特性：ROH 季胺型2二、离子交换除盐方法与系统1、分类：三、离子交换除盐系统基本特征1113第三节电渗析法电渗析的原理与过程电流效率及极限电流密度 极化与沉淀一、电渗析的原理及过程1516一、电渗析的原理及过程2、主要反应一、电渗析的原理及过程二、电流效率及极限电流密度1、二、电流效率及极限电流密度2、电流密度339如果增大33三、极化与沉淀由于膜污染和浓差极化导致渗透通量下降，操作过程中大第四节29一、反渗透原理及过程、渗透现象与渗透压利用压力差大于透渗压力，分离离子与小分子的方法。
302、反渗透机理（选择性吸附－毛细管流机理）二、反渗透膜分类三、反渗透工艺三、反渗透工艺三、反渗透工艺2三、反渗透工艺四、反渗透膜清洗337第五节微滤（微滤（39超滤（UF ）超滤膜多为不对称结构，由一层极薄（小于1微米）的具有小尺寸孔径的表皮层和一层较厚（125微米）具有海绵状或指状结构的多孔层组成。
前者起分离作用，后者起支撑作用。
超滤膜孔径范围1-50纳米，膜孔径大，能在小压力下工作。
能分离分子量大于数千的大分子和胶体物质。
筛分是超滤的主要机理。
此外，膜的孔径和表面化学性质分别起不同的截留作用。
超滤由泵提供推动力，在膜表面产生两个分力：一个是垂直于膜面的法向分力，使水分子透过膜，另一个是和膜面平行的切向力，把膜面截流物冲掉。
因此，在超滤膜表面不易产生浓差极化和结垢。
40纳滤（膜分离机理总汇。
海水淡化科普知识海水淡化是指将海水中的盐分去除，使其变成可以使用的淡水的过程。
由于淡水资源的日益紧缺，海水淡化技术被广泛应用于海岛居民供水、农业灌溉、工业用水等领域。
本文将介绍海水淡化的几种常见方法及其原理。
1. 蒸馏法蒸馏法是最早也是最常用的海水淡化方法之一。
其原理是通过加热海水，使其蒸发，然后将蒸汽冷凝成淡水。
这种方法可以有效去除海水中的盐分和杂质，得到高纯度的淡水。
蒸馏法的缺点是能耗较高，成本较大。
2. 反渗透法反渗透法是目前应用最广泛的海水淡化技术。
它利用半透膜，通过施加高压将海水中的水分从盐分中分离出来，从而得到淡水。
反渗透法具有能耗低、操作简便等优点，因此被广泛应用于海水淡化设备和海水淡化厂。
3. 电渗析法电渗析法是一种利用电场力将离子从海水中分离出来的方法。
该方法通过施加电压使带电的盐离子在离子交换膜上迁移，从而实现淡水和盐水的分离。
电渗析法具有能耗较低的优点，但对设备要求较高。
4. 冷冻结晶法冷冻结晶法是利用冷冻技术将海水中的水分冷冻成冰，再通过分离冰晶和盐水，从而得到淡水的方法。
冷冻结晶法适用于低温地区，且对设备要求较高，但可以同时产生淡水和冰晶。
5. 离子交换法离子交换法是利用特定树脂对海水中的离子进行吸附和交换的方法。
通过将海水通过特定树脂床层，使盐分被树脂吸附，从而得到淡水。
离子交换法具有操作简单、效果稳定等优点，但需要定期更换树脂。
除了以上几种常见的海水淡化方法外，还有一些新兴的技术正在不断研究和发展。
例如，太阳能海水淡化技术利用太阳能驱动海水淡化设备，实现能源的可持续利用；压力蒸发法利用水蒸气的压力差将海水中的水分分离出来，具有较高的能源利用效率。
海水淡化技术的应用不仅可以解决淡水资源短缺的问题，也可以提供可靠的供水源，保障人类的生活和工业用水需求。
然而，海水淡化技术也面临着一些挑战，如高能耗、设备成本高、废弃物处理等问题，需要进一步的研究和改进。
海水淡化是一项重要的技术，对于缓解淡水资源短缺问题具有重要意义。
