㈠ 海员可以饮用蒸馏海水吗
我们都知道海水是不能喝的,那么船员行驶在茫茫大海中,甚至几个月都没有机会见到陆地,海员的吃水问题到底是怎么解决的呢?作为一名远洋老船员,用自己的实际经历告诉你们船员的心酸经历。
船上确实有蒸馏水,但是只能供机械设备冷却使用,海员也是能喝的,但是一般海员们都不会选择去喝蒸馏水,因为蒸馏水是非常干净的,不含有任何人体需要的矿物质,海员长期引用蒸馏水对人体的损害是非常大的。我第一次上船的时候,由于不懂这个行业,中介公司告诉我,什么都不用带,工作服,被子,洗漱用品都是船上发的,我也就两手空空上船了。第一个航次就是从俄罗斯到巴西,漫长的航程中,再加上抛锚的时间,那一个航次大概用了60多天的时间,这中间我喝的全部是蒸馏水,很明显我的头发掉的很快,并且脸色发白,再加上船上没有新鲜的蔬菜和水果,我明显的出现了营养不良的状况。
第一:目前包括渔船在内,都会设计一个大型的淡水舱,这个淡水舱的容积是非常大的,可以容纳几百吨的饮用水。当船舶靠港的时候,水手在大副的指挥下,有一个重要的工作就是加淡水。这个淡水就是船员平常的饮用水,一般情况下厨房里面做饭会使用。即便船上加的水是地下水,很多船员也是不愿意喝的,因为船舶的淡水舱很久才会清理一次。我曾经有机会看到水手们清洗淡水舱,里面由于潮湿的环境,舱壁四周长满了苔藓。特别是水舱舱底,积累了一层厚厚的细沙。水舱里面的水散发出一股难闻的气味,出现了一种泛黄的颜色。如果不加热,完全是不能饮用的。
第二:海水淡化系统。目前全球的海水淡化系统都比较成熟了,这种技术也被安装在船舶上。由于船舶行驶在大海中并不缺少海水,通过海水淡化,自然也就会有源源不断的淡水。这种淡水虽然也是可以饮用的,但是却没有船员直接去喝。因为海水淡化后,需要使用一些药物对淡化的水进行处理,船上对淡水使用药物的海员一般都是机舱的人员,他们对于药物用量的把握并不是太专业,在船舶这个封闭的环境下,水是生命之源,所以也没有人敢乱喝海水淡化的水。一旦喝出了问题,基本上也就葬身于大海了。所以船上对于水源的管理也是非常严格的,一旦水源出了问题,基本上也就是全军覆没了。
第三:现实中海员真正饮用的水而是矿泉水。每次船舶靠港前,每个船员都会自己购买一定数量的矿泉水,也就是我们平常喝的瓶装矿泉水。大家上报自己需要购买矿泉水的数量,交到三副那里,统一购买。送水公司会把矿泉水送到船舶停靠的泊位旁边,然后船员们搬回自己的房间就行了。如果航线比较长,自己购买的矿泉水不够喝,船员们也会短期的喝一些船舶淡水舱里面加的淡水。作为远洋船员,我喝过全世界很多国家的矿泉水。这也是船员工作的特性之一。
第一:船员生活区需要大量的蒸馏水,船上工作是非常脏的,特别是普通海员。每天下班后必须要洗澡,而洗澡用的就是淡化后的蒸馏水。除洗澡外,冲马桶,洗衣服等其他生活方面需要淡水的地方都会用海水淡化后的蒸馏水。毕竟水舱里面加的淡水是非常有限的,不能随意过度使用。
第二:在船上还有一个很大的地方需要蒸馏水。每次船舶装卸完货物之后,甲班上都是非常脏的。船舶开出去之后,需要水手们对船舶进行一个整体的清洗。第一遍洗甲板完全使用的是海水,但是很多船舶还是会要求,用淡水再洗一遍的。因为海水冲洗过,太阳一晒,甲班上全部是亮晶晶的海盐,不仅会腐蚀甲班,而且还会因为太滑而造成安全隐患。而冲洗甲班的淡水就是蒸馏水。
海员是一个特别辛苦的行业,连最基本的吃水都是一种问题。幽深的大洋深处,船员们驾驶着船舶乘风破浪,没有人知道他们是否安好,他们完全没有信号,无法与外界进行联系。船舶上出现的所有问题都要靠自己解决。想一想这种工作环境是多么的可怕,所以麻烦个别中介公司有点良心,不要再克扣海员兄弟们的血汗钱了。也希望我们整个 社会 给予海员兄弟们应有的地位和待遇。
你们觉得海员这个行业如何呢?你们会选择从事这个行业吗?欢迎下方留言,我们一起探讨!
首先船上是要用蒸馏水的 ,一次远洋,一两个月,如果不合理的利用海水,生活起居,船上的各种冷却装置光靠淡水怎么可能维持一两个月。
船上有一个海水淡化装置,专门蒸馏海水用的 ,淡水不足的情况下主要用在生活起居中的洗澡,洗头,洗衣服,锅炉,以及厕所用水等等。这里有一点,不是在必要情况下,就算是蒸馏水,也不会用来饮用的,甚至是厨房用水都不会选择用蒸馏水, 只有在非常极端的情况下,淡水完了,才会选择用蒸馏水来做饭。
为什么呢?我们有人试过蒸馏水的味道,相当难喝,没有什么味道,由于设备简单,没有蒸馏好的时候有点淡淡的苦涩味,所以在厨房饮用方面的水不会选择用蒸馏水,饮用水就更不会选择蒸馏水了。 现在的海水淡化装置基本上很少用,属于应急装置,在应急情况下才会使用。
所以这里有一个问题,做饭的水,和饮用的水是什么水呢? 通常情况下,一个比较好的航海公司,做饭的水是靠岸时候储备的淡水,船上有淡水舱,专门储备淡水。喝的水呢?比较好的公司还是会为员工准备充足的矿泉水,供员工饮用。
或许有些人会认为蒸馏水非常纯净,很干净,但是并非如此,蒸馏水里面没有矿物质,就是单纯的一个水,并不适合饮用,还比不上自来水。
海员的生活是非常辛苦的,一望无际的大海,加上无休无止的海浪,一开始几乎没有一个船员不晕船。刚上船的海员,日子只能用一个字来形容,那就是“熬”,把晕船的日子“熬”过去,小浪还好,碰到大浪就连老船员都会喊受不了。试着想一想,你站在船舱内,一个和船一般高的大浪拍过来,你的心情是如何。
船上的生活是孤寂的,没有网,没有 游戏 ,没有人讲话,一个固定大小的空间,在自动化成都越来越高的船上,人越来越少了。就像被关在了一个固定的空间里面,眼里面只有大海和蓝天。甚至有很多人会无法适应岸上的生活,不知道如何与人交流。
所以船员承受者人家无法承受的艰辛,不能像岸上的人一样儿吃喝玩乐,工资高一点,那也是他们应得的。我很高兴当初的航海公司没有聘用我,因为我也无法承受那样儿的日子,平平淡淡却有滋有味的小生活才是我想要的。
作为一个在海上航行了11年的人,现在告诉你,船上现在早就有了海水淡化装置,但是由于是蒸馏的水,里面没有矿物质,一般船上是不喝这个水的,这个水是作为生活用水,洗澡啦,洗衣服啦,冲厕所啦,一般做饭的水还是用在岸上加的自来水,不过你们也知道,水放在淡水舱里几个星期,
有些老旧船,淡水舱赃的来,里面都是沉淀的污泥,你看了都喝不下,我们现在上船,条件允许的话,都是买矿泉水,跑远洋的话一个人都要备个十箱的,厨房洗菜做饭没办法,只能吃一点,所以很多老船员都有一个职业病,肾结石,因为他们舍不得把钱买矿泉水,平时都是喝船舱里的水,时间长了,一般都有结石。
现在你知道了吧,海员也苦,前两年航运不景气,船东欠债,船不要了,上面船员就苦了,没人管,如果在国外,又不能随便下来,下地要办证,船东都跑了,没钱给代理,谁也不管你,一条船总归要有人值守,想跑也不跑不了,有时候没菜了,就只能咸菜配饭吃一个月,水没人给你加,只能控制,一人一天一桶,想想都这个年代了,过得还跟难民一样。
这是帮人家擦屁股,收拾烂摊子。
想更多了解海员这个行业以及海员生活地可以关注我。
当回答您这个问题时,作为一名远洋航线船员的我正在巴西巴那拉呱锚地。
饮用蒸馏海水是可以的,但是我们海员却会说“不”!几乎每条船都会有淡化海水装置,但由于部门,职务的原因,我不太了解具体是用哪种方式淡化的,只知道船上有这个装置,并且我们每天洗澡水,冲厕所水等都是用的淡化水。
从第一天上船起就听老船员说,造水机造的水不要喝,会掉头发,伤害身体,那到底有没有伤害呢,我觉得是有的,毕竟船上设备不像家里的自来水厂的设备那么完善。所以船员不到万不得已不会饮用这个水的。
厨房里做饭用的水是饮用水 ,这个水是在靠码头时从码头加的。
你们不了解的是船上所需的饮用水在饮用淡水仓里,另外还有一个淡化海水仓,船上的造水机所造的淡水通常被船员用作洗衣,洗澡,等生活用,而不作为饮用。
如上面所述:淡化的海水到底会给船员带来怎样的伤害呢?
说实话我们不得而知,我们宁信其有不信其无,到现在,我看到的是,很多船员喝水连船上在码头加的淡水都不喝,而是靠码头买很多矿泉水来喝,当然本人也是这样。
船上有很多不确定因素,正所谓计划赶不上变化。
有时候船上加淡水不太多,然后到装货地后,需要抛锚排队等待,我听说过一个抛锚最多的是在巴西,五个半月,这种情况下,船上饮用淡水肯定是不够的,也只能够饮用淡化海水了。
蒸馏海水是已经开始用的了。很久以前的技术!
从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。 现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法、以及碳酸铵离子交换法,目前应用反渗透膜法及蒸馏法是市场中的主流。
蒸馏法基本都知道,加热了以后水蒸气凝结就变成水了,类似纯净水,什么矿物质都没有,长时间引用对身体的危害很大。蒸馏造水,消耗能源,而且得水量并不多,还会造成锅炉结垢。大部分船都是用主机缸套水的余热加温海水,从而海水蒸发冷却成可饮用的淡水。不过很多人并不饮用这样的水,长时间喝这样的水有一股味道,很难喝,一般都是在口岸加自来水用,过滤的水用来洗东西,冲厕所或者冲洗夹板之类的。
很多航母现在用的是反渗透的方法提取淡水,每天提取的量据说可以够一个城市使用一天的了。
反渗透法通常又被叫做超过滤法,是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
不过不管是怎么弄出来的水,船员都不会多喝,因为喝多了纯净水掉头发特别厉害,所以很多船员都会自己买矿泉水在休息室存着。
很多人觉得纯净水没有什么的,我说一个我身边的事情吧,来自于我爸。
我爸年轻的时候血热,就是手心的皮肤干裂,脱皮,他很严重,裂出了口子,握紧拳头都会流血的那种,吃了很多药都不好使,没事就在家熬中药。后来和我妈离婚了以后去山里包山种树养鱼。然后喝山里的泉水,慢慢手也好了,不剥皮了。不过在山里十多年了,虽然喝泉水把手治好了,可是因为矿物质含量大,得了肾结石~
不要觉得水里含的微量元素不多就没事,有很多人们需要缺查不出来的事情。现在的科学还没有做到无所不能的地步,纯水里什么都不含,肯定对身体没有益的。
海员用海水蒸馏不是不可以,现在也有用这种方法来获取淡水的,这种技术是最普遍的技术,同时也是最常用的的技术。
其实大自然就是一个很好的海水净化器,太阳照射到海面上,海水不断的蒸发,然后通过降水的形式又降到陆地上,然后经过大地土壤的净化,再形成地下水或者河流等,我们所用的淡水有很大一部分就是这么来的。
海水那么多,海水变成淡水的原理又如此简单,那为什么我们平时还是会说淡水资源十分少,且越来越少呢,为什么不用海水淡化呢?其实并不是不可以,只是有个问题一直没有被解决,那就是效率的问题。通过蒸馏海水的方式获取淡水的效率是非常低的,而且对能源的消耗也是非常巨大的,用其他能源来换取基础的水资源是非常不划算的。
再回到题主的问题,那现在的海员为什么不用这种方式呢?其实原因有很多,有一部分船只会携带一些备用的淡水资源,这种方式是非常方便和廉价的,不需要额外的工具,也不需要花费时间去淡化海水。还有一部分比较的特殊远航的船只无法携带大量淡水就会采取海水淡化的方式,但是并不是使用这么简单的方式,而是使用更为复杂的一点的设备,有的会采用蒸馏的原理,也有的会采用过滤渗透原理,也就是我们说的半透膜渗透的方式。
最后,不管是通过什么样的淡化海水的技术,都很难像我们平时的饮用水一样。我们平时饮用的淡水中有很多的微量元素和矿物质,这些虽然含量很少,但是确实我们身体所必须的,如果长期饮用蒸馏水,会导致缺乏微量元素,诱发各种身体的病,因此很少有船员是一直饮用人工蒸馏的水。一般一段时间后都会淡水补给,或者是通过其他的饮食摄入来保证人体的需求。
用啊,谁说的不用,现在船舶上一般两种造水装置,一种就是真空蒸馏,另外一种是半透膜渗透原理。真空蒸馏,显而易见,通过抽真空降低海水沸点,利用缸套冷却水蒸发海水,产生蒸汽,再用海水冷却蒸汽生成蒸馏水,进入淡水仓,至于另外一个答主回答的岸接自来水,从来没遇到过,除非自用造水机不能使用了,还有淡水仓脏的问题,我觉得,这不能怨别人,你三个月洗一次仓,还会有污泥么,结石一般是因为矿物质含量高才会得,都蒸馏水了,还得什么结石.另外一种造水机原理就是用压力迫使海水透过种膜,淡水能过,盐分,各种其他离子无法通过,从而获得淡水。从淡水仓到房间,厨房,需经过淡水增压柜,也就是压力水柜,然后滤器,消毒装置,最后到使用处,我们船上的淡水是可以直接饮用的,但由于没有添加矿物质,所以一般也会购买矿泉水在房间饮用,厨房做饭都是用我们自己造的水。希望对你有用!
我看到有人说到造水机加化学品的问题,首先,加化学品是为了防止蒸发器部件生成盐结晶,加入这个化学品能减缓结晶,其次,这个化学品是加到蒸发水中,也就是海水中,不是冷凝的蒸馏水中。还有量非常小,一天700ml,稀释于130l的水桶中。所以,安全性是没问题的,我基本上每周都做水剂测试。船上泡咖啡都是用我们自己造的水!
我是一名远洋海员,可以明确的说海水蒸馏不能直接饮用!在海上航行多年,关于喝水我还真的吃过亏,当初刚上船时,以为两手空空,管吃管住,无忧无虑的心态上船,同事也提醒让我多带点矿泉水,我还嫌多,懒得去拿!后面才知道锅是铁做的。由于货船为了拉货,储存水量的空间有限,有一段时间,确实喝过海水通过造水机净化出来的水!是蒸馏过后,在矿化的水,口感很差,有点微苦。
谁都清楚,海水含有大量的盐分,直接引用,会导致人类死亡!在茫茫大海之中,海水不能引用,又没有自来水,船员到底喝什么水?
每次船舶靠岸,都会储存自来水,船上有很大的蓄水舱,用来装水,随便100吨不成问题,这就是船上的饮用水。平时船舶上洗菜,做饭,泡茶等都是用这个水。与人嘴巴直接接触的必须用自来水,毕竟自来水平时在陆地上通过杀菌处理,过滤,可以直接饮用,偶尔喝一口没事,储存饮用水的叫饮用水舱。自来水含有大量的矿物质,每次加满水,只要及时清理内壁,以面内壁有很多水垢,水质方面不用担心,这个水后面还会通过过滤,杀菌处理,就跟我们平时饮用的纯净水质量差不多!对人体无害,也安全。
很多人肯定还有疑问,海上航行少则几个月,多了上年的时间都有,难道每次储存的水都够用?船上用生活用水如何解决!
虽然船上每次靠岸都会补充饮用水以及自来水,但是海上航行,公司目的是为了赚钱,不是去 旅游 ,成本各方面都会有账!在者每一艘船到一个港口,停的时间有限,不会真的为了水而去等你加水,人家要等着送货,有时还没加满,就开走了。水就不够用。这个时候就不得不提到船上的造水机,这个机器的水都是直接把海水淡水,也就是我们用来洗澡,冲厕所,洗甲板,冷却主机的水,因为有造水机,所以大大的解决了船上用水问题!虽然造水机出来的水都是蒸馏水,但是只要不入口,对人的身体完全无害,这极大限度的解决了船上用水!
远洋航行,船员们每次下船,都会买很多东西,其中就是大量的买水,有些船员会根据航行的时间算,一般都会买100瓶水左右,除了热天以外,加上船舱里储存的水,基本够喝!如果船上的水真的弹尽粮绝,还可以把造水机的蒸馏水进行矿化处理,人体可以喝,只不过口感不行,长期喝对人身体不好。
很多人对船上的生活比较好奇,你现在知道了,连喝水都要计算,可以想一下,船上工作,除了生活不愁以外,其实更多的时候是在跟自己战斗,你需要克服没有女人的情况。还要弥补自己内心的世界,虽然船上每人都是一减床,但是长期生活在一个密闭的环境,人会压抑,所以人们知道海员工资高,但是受的苦也不少,更多的是跟自己的内心战斗!
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之前我也是船员,亲身经历,有个同事30不到秃顶了问他原因,他说有一次船缺水了喝了十几天的蒸馏水然后就开始掉头发,而和他同一条船的都喝汽水可乐反而没事,那个头秃的蹭亮后悔都来不及了
我作为一位老海员,我来回答这个问题。
首先,远洋货轮上肯定是有海水淡化装置的。船上不但人需要淡水生活,机器也需要淡水。远洋航线一般十几天甚至于一个月才能靠岸,如果仅仅靠岸上加装淡水,是不够用的,并且,在有些国家加装淡水很贵的!20-30美金一吨。所以,船上就必须利用海水制造淡水,海水淡化后的淡水一般储存在单独一个水舱,供生活区洗澡,冲马桶用,供机器冷却,锅炉烧水用。
船员饮用的水一般都喝岸上加装的自来水。但是,现在船员一上船一般都订购十几箱矿泉水,供日常饮用。厨房做饭做菜做汤,没办法避免,会喝点水舱里的水。
海水淡化装置英文叫Fresh water generator。淡化的原理我就讲通俗一点,其实就跟题主说的那样,将海水烧开,然后冷却蒸馏水,最后收集到水舱。当然,实际中比这个复杂的。
其实船上也有缺水的时候,那你会说源源不断的海水,造啊!是啊,可是船舶抛锚一两个月,甚至半年,淡水就紧张啦!缺水的时候,接淡水都喝过,接空调冷凝水洗澡。大家都不干活了,就不用洗澡了。
最后说一说,为什么不喝,或者尽量不喝造水机造的蒸馏水。海水淡化后的淡水其实就是纯净的水H²O,长期饮用对身体不好,还容易脱发。而且储存淡水的水舱进去过的人都怕喝水舱的水了,因为底部都是黄黄的泥浆啊。所以船员上船,每个人都会订购十几箱矿泉水,1.5升的,够喝几个月了。
㈡ 为什么我自制的蒸馏水味道是苦的,我是按照课本程序蒸馏的
你为什么觉得你做的蒸馏水是苦的? 你是闻出来的还是尝过?
你自己做的蒸馏水具体情况是怎么样的呢? 你是在什么混合物中蒸馏出来的水?
首先你要考虑是否可能存在共沸物
然后考虑你试验所用的仪器有没有污秽以及其他杂质, 橡皮塞是否存在老化粘稠有异味的情况。
你在试验过程当中除了蒸馏这种物理反应之外,还有没有可能因为加热的原因导致被蒸馏的混合液体当中发生其他化学变化? 例如分解、裂化等
㈢ 为什么用沙子和木炭处理海水煮沸后还不能使用,详细解析
海水是名符其实的液体矿产,平均每立方公里的海水中有3570万吨的矿物质,世界上已知的100多种元素中,80%可以在海水中找到。
正是海水有这么多的矿物质,所以口感涩苦,而且这些矿物质大多是人体不需要的。去除这些矿物质,最简单最有效的方法是蒸馏法:将海水一直保持沸腾状态,然后收集蒸汽变成的冷凝水,就是纯水。
用蒸馏法提取纯水的方法用了很多年,也简单易行,但是非常耗时间,不能适应大量用纯水的场合。所以就有了透析法:水的分子体积最小,而其他物质的分子都比水分子大,若让水通过极细的“网”后,就可以留下纯水。这个所谓的“网”,在专业术语中叫做“膜”,可用陶瓷材质、碳材质等材质做成。
由于这个“网”的孔眼非常细,是以纳米(10亿分之一米)为单位的,所以水通过膜的过程是缓慢的,这个过程不叫通过,叫做渗透。
用沙子和木炭处理常用水的方法叫做“吸附法”,原理是将水中的微量物质吸附在沙子和木炭上,此方法只适合用于水中杂质很少的情况,而且沙子和木炭要总是更换,否则沙子和木炭饱和后就不再吸附了。海水中的杂质较多,沙子和木炭不能胜任这个任务。
㈣ 海水蒸馏后能不能饮用
能,当然被污染的海水除外,因为海水中人体不能摄入的成分的沸点都高于100,且在水中溶解,所以用蒸馏的方法得到的海水是可以喝的。
蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高。
多效蒸馏是由单效蒸发组成的系统。将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一蒸发器作为加热蒸汽,并在下一有效蒸发器中冷凝成蒸馏水,如此依次进行。
(4)海水蒸馏后是苦的扩展阅读:
进料海水在排热冷凝器中被预热和脱气,之后被分成两股物流。一股物流作为冷凝液排弃并排回大海,另外一股物流变成蒸馏过程的进料液。
料液经加入阻垢分散剂之后被引入到热回收段各效温度最低的一组中。喷淋系统把料液喷淋分布到各蒸发器中的顶排管上,在沿顶排管向下以薄膜形式自由流动的过程中,一部分海水由于吸收了在蒸发器内冷凝蒸汽的潜热而汽化。
被轻微浓缩的剩余料液用泵打入到蒸发器的下一组中,该组的操作温度要比上一组高一些,在新的组中又重复了蒸发和喷淋过程。剩余的料液接着往前打,直到最后在温度最高的效组中以浓缩液的形式离开该效组。
生蒸汽输入到温度最高一效的蒸发管内部,在管内发生冷凝的同时,管外也产生了与冷凝量基本相同的蒸发。产生的二次蒸汽在穿过浓盐水液滴分离器以保证蒸馏水的纯度之后,又引入到下一效的传热管内,第二效的操作温度和压力要略低于第一效。
㈤ 再渴也不能喝海水,这是为什么将海水蒸馏干后,沉淀的都是什么
我们需要大量的元素,而海水中含有这些元素,但是海水中的这些元素的含量远远超过我们的需要,所以我们不能喝它们。如果我们喝了它们,它们会大量进入我们的身体,可能导致我们中毒。而且海里的盐分含量很高,我们喝多了会造成脱水,为什么?为了排出海水中的100克盐,人体需要排出150克的水。我们非但没有补水,反而脱水更快,喝多了会死人。所以在某些情况下不得不喝海水,必须喝的是经过加工的海水。下面介绍几种方法~主要有蒸馏法、电渗法、冷冻法、膜分离法等。
简而言之,这是一个巨大的工程。海里的盐分太多,所以它的味道很苦,你还是想喝它。你的身体受到高盐分的干扰,这样你就不能回收电解水,你喝得越多,就越口渴,最后你会因脱水而死亡。这就是我所知道的一切。想了解的,网络一下,都明白。谢谢邀请!
㈥ 如何从苦咸的海水中提取甘露
海水中含有氯化钠等无机盐,这些盐类使海水变得又咸又苦。渴时喝下去不但不能解渴,反而更会口干舌燥。盐类会和金属起化学反应,使金属受到腐蚀。钢铁尤其怕海水,完好的钢材放在海水中,不用很长时间就被腐蚀得面目全非。铝在大气中表面会生成坚硬的氧化层,能保护内部,而在海水中,铝的氧化层也丧失了保护力。真正能够耐受海水浸泡的只有铁,不锈钢和铜合金也有一定的抗海水腐蚀的能力。海水受热以后,一部分盐会结晶出来,附着在容器表面。海水中的附着生物,像藻类、软体动物、甲壳动物和腔肠动物等也会长在通海水的管道和设备的壁上。这些附着物使这些设备传热能力大大降低,甚至被堵塞。
从苦咸的海水中提取淡水的技术叫做海水淡化,也称海水脱盐。
古希腊罗马时代有人做过海水淡化的尝试,亚里士多德用封闭的容器把海水烧开,发现水蒸气里没有盐分,把它冷凝就得到蒸馏水,是纯净的淡水。19世纪英国曾批准用蒸馏法制淡水的专利,在阿拉伯的亚丁湾海滨陆地上建造海水蒸馏器制造淡水,供给过往的船员。到2006年,世界上已有120多个国家和地区在应用海水淡化技术,全球海水淡化日产量约3775万吨。
目前世界海水淡化装置主要分布在沿海的干旱地区、淡水供应困难的岛屿和沿海缺水的大工业城市。最集中的地区是以色列和沙特阿拉伯、科威特和阿拉伯联合酋长国等,这些国家没有河流,地下水也奇缺。过去靠用船从国外运来淡水。幸好这些国家有丰富的石油,有条件用石油当燃料蒸馏海水,解决淡水供应问题。
主要的海水淡化技术有蒸馏法、反渗透法和电渗析法。
蒸馏法实际上还是用亚里士多德阐述的原理,把海水加热使它汽化,再使蒸汽冷凝,得到淡水,剩下的浓盐水另做它用。蒸馏法使水汽化与盐分离,不管从多么浓的海水中都能蒸馏出很纯的淡水,一次成功,所以适合于直接淡化海水。现在已经能用这种技术建造大规模的海水淡化厂,是最重要的一种海水淡化方法。
蒸馏法也有多种做法,用得最多的是多级闪蒸法。先把海水在管子里加热,然后把海水引进压力比大气压力低的设备中。压力降低,水的沸点也降低,不需要到100℃就汽化了。于是海水在这个低压容器里急速汽化,蒸汽迅速离开热海水,固态的盐类留在剩下的液体中,不会留在换热面上。产生的蒸汽在换热管外冷凝成淡水,海水在管内吸收冷凝时放出的热而被预先加热。海水这样依次通过多个闪蒸室,每个室内的冷凝管上都生成淡水。重复进行多次闪蒸过程,能够最有效地利用热量,降低成本,使这种办法成为现实可行的技术。
闪蒸室可以用便宜的低碳钢做成,外面包上不锈钢之类的合金保护,防止腐蚀。冷凝器是最关键的部件,而且温度最高,最容易被腐蚀,得用钛或铜镍合金等防腐材料做。海水中还得加进阻止结垢的化学物质,使剩下的盐不致附着在设备壁上。把各级闪蒸室垂直地叠在一起,效果更好。
多效蒸发法是另一种蒸馏法,它使导热面的两面一边是蒸汽一边是水,蒸汽在上面冷却,水在下面加热,一举两得。不过用这种办法时,结垢问题比多级闪蒸法严重,得想办法解决。
低温多效蒸发法能利用37~65℃的温度淡化,需要的热量少,能用电厂废热供给。有可能用太阳能作为能源,或者直接加热海水,或者把热量储存在太阳能池里再用,这样可以不必燃烧化石燃料。直接利用时把水池壁涂黑,使它能最大限度地吸收太阳能,使水汽化,然后在池上方的玻璃壁上冷凝,加上多效的原理,提高热量的利用率。储存的办法则使太阳能把集热管里的水加热,把热水储存在太阳能池里,热水是很好的热源。太阳能淡化器的投资比较高,因而限制了它的使用。
反渗透法海水淡化,是用压力驱使海水通过反渗透膜,膜的微孔很小,水的分子比较小,可以顺利地通过,而把分子较大的盐留在膜后面。这种淡化技术近来发展得很快,在它的基础上又发展了超滤技术。反渗透法的关键是在膜上。膜既要能透水留盐,又要能经得起高压的水流过而不致损坏。这种膜是用高分子材料做成的。醋酸纤维素膜的材料来源丰富,价格便宜,可是不耐用,脱盐的效果也不理想,不宜于直接淡化海水。聚酰胺膜的机械强度比较高,脱盐的效果比较好。聚砜高分子膜是一种复合反渗透膜,本身包含有效层和支持层,性能更好。这些高分子材料可以纺成纤维,织成膜。叠成平板形的膜不能耐压;卷成管状、螺旋管状最结实,能承受压力;做成中空纤维的效果最好。在海水通过膜之前,要先进行前处理,灭菌、除污和加化学药剂调节酸碱度,否则海水很快就会把反渗透膜堵塞,使它不能工作。反渗透法脱盐的效果与海水的盐度有关,有时一级反渗透脱盐还不足以制出合格的淡水,需要二级脱盐。反渗透法不需要热源,只需要电力驱动高速旋转高压泵把海水加压。目前新材料层出不穷,有了更理想的膜材料,这种淡化方法的效率会更高,成本也还能降下来。
电渗析法也是用膜把水和盐分开的技术,但是这种膜要在电场的作用下才有淡化的本领。在电渗析槽内插上阴阳离子交换膜和隔板,充进海水,加上直流电场,海水里的电解质就被电解,里面的阴阳离子分别通过交换膜跑掉,留下的水中就不含盐了。用隔板隔开,可以在一个电渗析槽内装多组膜。膜的材料也是高分子聚合材料——聚苯乙烯磺酸和聚苯乙烯季胺。电渗析法的耗电量与海水的浓度成正比,所以这种办法最好用在浓度较低的地下苦咸水淡化中,如果用来淡化海水,一级淡化效果不好,需要多级淡化,成本就高了。我国1981年在西沙群岛永兴岛上建了一座日产200吨淡水的电渗析淡化站,一直工作到现在。
水有很特殊的性质,汽化时不会把溶质带出来,结冰时也不会把溶质带出来。利用这个性质,与蒸馏法相反,不把海水汽化,而用冷冻海水的方法也可以达到淡化的效果。冰融为水所需要的热量只有水蒸发为汽所需要的热量的13%,可以节约大量能源。另外,低温下盐对容器的腐蚀不像在高温下那么严重,所以冰冻法可能将来还会有发展。如果仿照多效蒸馏的办法,把冰冻和蒸发相结合,可以更有效地利用热量。
现在海水淡化的真正问题还是成本过高。最初的海水淡化是烧1吨油换1吨水,那就不如用船运淡水了,除非迫不得已,谁也用不起淡化水。自从有了上述的新技术以后,情况要好得多。截至2006年底,我国日淡化海水能力接近15万吨,海水淡化成本逐步下降,已接近5元/立方米。要使淡化更加实用,还得继续努力开发新技术,研制出效率更高、更耐久的膜,在工艺上巧用多级、多效等方法,更有效地利用能量,以及利用太阳能、风能、地热能和海洋能等可再生能源作为动力。
大陆架上有很多古河道,在海面上升时被海水淹没,这些古河道下的沙层中藏有大量的淡水。有些地方虽然没有古河道,可是海底地层里有地下水。这也是重要的淡水水源。用卫星遥感的方法可以找到海底淡水储藏在什么地方,再用浅地层剖面仪探查海底地层,详细调查沉积物里淡水的分布。在淡水露头的地方可以直接用潜水泵抽取,在没有露头的地层上可以探明含水构造,然后打井抽淡水。这种水源利用起来可能比海水淡化还经济。美国开发海底淡水解决了夏威夷的城市用水,希腊在爱琴海成功地开发了一处日产淡水100多万立方米的海底涌泉,灌溉了沿海3万公顷旱地。我国长江口古河道中有很丰富的海底淡水,现在已经对资源做了周密的调查,还在长江口外的嵊泗列岛开始开发。将来全面开发这个淡水资源将能解决舟山群岛的淡水供应问题。
地球上绝大部分淡水都冻结在南极洲和格陵兰等北极岛屿的冰盖里,冰盖边缘不断断裂成冰山后漂流出来。全球冰盖的淡水量等于地表水和地下水总量的3.35倍。能不能把冰山用拖船拖运到缺水的沿海港口,融化成淡水使用呢?有人曾做过这种试验,把南极洲附近的冰山拖到南美洲。人们发现利用冰山淡水有很多困难:形状不规则的冰山在拖运时阻力很大,费力拖到目的地后,很难把它融化,也不容易把融化后的水收集起来,融化时吸收大量的热,还会使气候变化,破坏当地的生态环境。
虽然已经有这么多的办法和设想向海洋要淡水,可是仍然没有找到一个十全十美,既有效又经济可行的办法。这个问题只有留待今后去解决了。