蓬勃发展的海水淡化技术

随着全球各地超过 2万2000 家海水处理厂的落成运营，海水淡化已经成为一个不断发展的行业，尤其是在阿拉伯半岛国家。在所有使用的淡化技术中，反渗透技术是目前最为普遍的。

据联合国称，全球仍有 20 亿人无法获得自来水。 AP - Odelyn Joseph

从20世纪30年代起，为了提供人类生活必须的用水，海水淡化开始工业化。自此，淡化海水的供给和需求出现了爆炸式增长，技术有了长足发展，但研究工作仍在不断开展。

根据国际海水淡化和再利用协会的数据，2022年，全球近22800套淡化设备每天能供生活用水约1.1亿立方米。 根据法国国际关系研究所2022年9月公布的海水淡化地缘政治报告，每年海水淡化的增长率为6%至12%。报告还指出，淡化海水占科威特居民使用的自来水中的90%，占阿曼的86%，沙特阿拉伯则位居第三占70%。

据国际海水淡化与再利用协会数据库的数据，2020年以来，在研究方面，每年发表有关海水淡化的文章超过四千篇。 值得注意的是，在这一领域投稿数量最活跃的六家学术机构中，沙特阿拉伯占了三个，它们是法赫德国王石油和矿产大学（第3位）、阿卜杜拉国王科技大学（第4位）和沙特国王大学（第6位）。 中国则是最大的投稿国，排在美国之前。

这些研究大大提高了工作效率。作为海水淡化技术的前驱——蒸馏法，现已被包括多级闪蒸、多效蒸发和反渗透在内的海水淡化膜方法所取代，尤其是“反渗透”技术占据了70%的市场份额，而前者只占25%。

选择性和渗透性的提高

20世纪70年代，反渗透法设备每生产1立方米的淡水需要消耗超过15千瓦时(kWh)，也就是每小时要耗电15度。 如今耗电量在2至3千瓦时，理论上最低为1千瓦时（kWh），最大型设备的生产成本为每立方米0.50美元，合0.47欧元。 执世界海水淡化行业牛耳的法国威立雅集团，拥有2300多套淡化处理设备，据公司发言人称，尽管公司业务取得了这些进展，但这家跨国集团研发目标的首要任务是“减少消耗，并帮助客户实现节水目标……”。最重要的是，集团打算加快研发废水再利用技术的步伐。因为废水的再利用率还很低。

在实施蒸馏法的多重效应或分级膨胀技术过程中，能量被用来使水汽化，当水冷凝时，就变成了含盐量较低的液体。 另一方，反渗透技术则可以抵消海水从矿物质浓度较低的地区流向矿物质浓度较高的地区的自然现象。施加压力迫使海水通过截留盐分的薄膜。 薄膜过去是由醋酸纤维素制成的，后来被更具“选择性”的聚酰胺取代，也就是说，聚酰胺具有更强的“选择性”，通过薄薄一层的活性膜来阻挡盐分，同时由于薄膜上有很多细小的孔隙，因此对水的渗透性也更强。这些膜缠绕在长圆型的柱体上，最大限度地增加和海水的交换表面。

技术进步还没有结束，因为薄膜的选择性和渗透性方面仍有改进的余地，但最重要的是要解决一个长期存在的问题：那就是这些薄膜会因水中的各种杂质、沉积物——有机的或盐分而变脏，从而失去淡化效率。为此必须对它们进行定期清洁，可这就需要化学产品进行处理，但这些化学产品往往是最终进入废水的污染物，因此也必须进行再处理。化学家们目前正在努力开发不会产生污垢，且能阻止沉淀物附着的薄膜。

但是，这并不能阻止海水淡化工厂将工业废水排入大海，这种废水是一种含盐量特别高的盐水，其中还含有在对海水进行处理过程中使用的各种化学产品的残留物质，这也给环境造成了额外的问题。