淡化与水处理

A. 关于海水淡化、污水处理的知识

污水处理的知识: 主要有物理处理法，生化处理法和化学处理法，生化处理法经常被使用，主流处理方法主要看被处理水质和受纳水体情况，一般城市生活污水的主流处理方法为生化处理法，如活性污泥法，mbr 等方法。 白色污染 : 白色污染是我国城市特有的环境污染，在各种公共场所到处都能看见大量废弃的塑料制品，他们从自然界而来，由人类制造，最终归结于大自然时却不易被自然所消纳，从而影响了大自然的生态环境。从节约资源的角度出发，由于塑料制品主要来源是面临枯竭的石油资源，应尽可能回收，但由于现阶段再回收的生产成本远高于直接生产成本，在现行市场经济条件下难以做到。面对日益严重的白色污染问题，人们希望寻找一种能替代现行塑料性能,又不造成白色污染的塑料替代品,可降解塑料应运而生，这种新型功能的塑料，其特点是在达到一定使用寿命废弃后，在特定的环境条件下，由于其化学结构发生明显变化，引起某些性能损失及外观变化而发生降解，对自然环境无害或少害。例如淀粉填充塑料，首先其所含淀粉在短时间内被土壤中的微生物分泌的淀粉酶迅速分解而生成空洞，导致薄膜力学性能下降，同时配方中添加的自氧剂与土壤中的金属盐反应生成过氧化物，使聚乙烯的链断裂而降解成易被微生物吞噬的小碎片被自然环境所消纳，同时起到改良土壤的作用。 地球是我们赖以生存的家园，而这个家园正在被垃圾所包围。作为21世纪的主人，我们不能只是担忧与抱怨，而是要有行动，要有绿色行动。垃圾并非一无是处，废品也不是废不可用。垃圾资源化和再循环在技术上并不难，困难在于废物随手抛弃、混合堆积就成为垃圾；因此作为有教养的新世纪的文明人，我们应该参与“举手之劳”的垃圾源头分类活动，为净化我们的生存空间做一点奉献，献一片爱心。 生活垃圾是人类生活的副产品，随着社会经济的迅速发展和城市人口的高度集中，生活垃圾的产量正在逐步增加。一般生活垃圾可分为废纸、塑料、玻璃、金属和生物垃圾等五类。垃圾对人类生活和环境的主要危害是： 第一、占地过多。堆放在城市郊区的垃圾，侵占了大量农田。现在北京人每人平均年产垃圾440公斤，全市年产400万吨左右，相当于两个半景山。北京的垃圾堆放场地已有4500余处，占地超过1万多亩。垃圾在自然界停留的时间也很长：烟头、羊毛织物1—5年；橘子皮2年；经油漆的木板13年；尼龙织物30—40年；皮革50年；易拉罐80—100年；塑料100—200年；玻璃1000年。为此，我们既要少制造垃圾，更要注重垃圾的分类，回收利用，变废为宝。少用一次性筷子、水杯、饭盒等制品，多用可重复使用的制品，减少宝贵的森林资源消耗；少用塑料袋，改用购物布袋，减少城市“白色污染”的危害；购买无氟冰箱、空调等环保电器，保护大气臭氧层；少用高浓度洗涤剂，使用无磷洗衣粉，减少水污染。 第二、污染空气。垃圾是一种成份复杂的混合物。在运输和露天堆放过程中，有机物分解产生恶臭，并向大气释放出大量的氨、硫化物等污染物，其中含有机挥发气体达100多种，这些释放物中含有许多致癌、致畸物。塑料膜、纸屑和粉尘则随风飞扬形成“白色污染”。 第三、污染水体。垃圾中的有害成份易经雨水冲入地面水体，在垃圾堆放或填坑过程中还会产生大量的酸性和碱性有机污染物，同时将垃圾中的重金属溶解出来。垃圾污染源产生的渗出液经土壤渗透会进入地下水体；垃圾直接弃入河流、湖泊或海洋，则会引起更严重的污染。您看：颐和园、北海水面上漂着的塑料瓶和饭盒，香山、八大处林间山路上散落着和树枝上挂着的塑料袋、面包纸等，一些游客只图自己方便，造成旅游环境污染。如果动物误食了白色垃圾不仅会伤及健康，甚至会导致死亡。 第四、土壤渣土化。垃圾直接施用于农田，或仅经简易处理后用于农田会破坏土壤的团粒结构、理化性质和保水、保肥能力。特别是塑料袋、塑料布，如果埋在农田内，庄稼的根就不能生长，农田就会减产，可供人们食用的粮食就会减少。 第五、火灾隐患。垃圾中含有大量可燃物，在天然堆放过程中会产生甲烷等可燃气，遇明火或自燃易引起火灾。随着城市垃圾中有机质含量的提高和由露天分散堆放变为集中堆存，而在长期堆存中只采用简单覆盖致使垃圾产生沼气的危害日益突出，垃圾爆炸事故不断发生，造成重大损失。 第六、有害生物的巢穴。垃圾不但含有病原微生物，而且能为老鼠、鸟类及蚊蝇提供食物、栖息和繁殖的场所，也是传染疾病的根源。 综上所述，对于城市垃圾问题的严重性和迫切性显而易见。要让这些垃圾变废为宝，就要做好垃圾的回收和利用。您知道吗？回收1吨废纸可生产好纸800公斤，可以少砍17棵大树，可节约一半以上的造纸能源，减少35%的水污染；1吨废塑料至少能回炼600公斤汽油和柴油；用废玻璃再造玻璃，不仅可以节约石英砂、纯碱等原料，还可节电；用废金属冶炼金属可节约大量的能源消耗，还可减少空气污染；而一些果皮、蛋壳、菜叶、剩饭等厨房垃圾，可用堆肥发酵的方法处理，变成绿色肥料等。 因此，我们要通过电视、广播、报纸和信息网络等多种大众媒体，大力进行垃圾源头分类收集的宣传教育；抓紧制定适合国情有关垃圾分类收集处理的法规，并严格执行；可考虑在一些单位深入细致地进行垃圾源头分类收集的试点工作；并与大家进一步讨论完善管理办法，使垃圾源头分类收集尽快普遍开展。让我们共同努力，用举手之劳，推动垃圾分类回收，清除垃圾污染，变废为宝，节约资源。使北京能以崭新的面貌夺得2008年奥运会的主办权，同时也给我们自己提供一个优美的健康的生存空间。

B. 海水可以淡化处理吗把海水经过淡化处理，可以有效解决用水问题吗

最后，从缺水的实际情况看，绝大部分的地区的生活用水还是可以保证的（量的层面），缺的部分主要是生产用水，特别是农业。这需要更低成本的水源，目前确实只能就地解决，这也是出现缺水的现实情况。像我们国家采用大工程，比如南水北调，调节水资源分布不均的实例，可行。但不是根本的解决之道。从现实层面来看，目前的缺水情况，更多是经济效能的比较结果。从长远来看，人类要解决水源的问题，还是需要从能源着手。能源成本低，水源才会源源不断。比如，海水的电离，产生源源不断的氢气和氧气，哪里需要水，就把氢气和氧气（也可以从空气中取，不建议）输送到哪里，然后合成水。

C. 什么是淡化水处理

海水里面有很多矿物质和盐，淡化就是把那些海水或者含有其他物质的水过滤掉，过滤出来的水就是淡水撒，当然有些物质是过滤不掉的 在过滤之前就要用化学法去除相应的物质，

D. 核电厂海水淡化处理和海水淡化饮用水处理有什么区别（都是用的反渗透技术）

这个基本没有太大区别，在反渗透这一块，因为反渗透的进水水质要求都是固定的，唯一的区别是，核电厂海水淡化的水质要求比饮用水水质要高。核电厂的海水淡化处理一般是两级反渗透+EDI。

E. 海水淡化的方法

蒸馏法虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍占统治地位。蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原旦如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带的咸味的。根据设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。

冷冻法

冷冻法，即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。

反渗透法

通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该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升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，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转向反渗透法。

反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。

太阳能法

人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。

低温多效

多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素，近年发展迅速，装置的规模日益扩大，成本日益降低，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，采用廉价材料降低工程造价，提高操作温度，提高传热效率等。

多级闪蒸

所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大，技术最成熟，运行安全性高弹性大，主要与火电站联合建设，适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提高传热效率等。

电渗析法

该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

压汽蒸馏

压汽蒸馏海水淡化技术，是海水预热后，进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出，如此实现热能的循环利用。

流通电容吸附法

露点蒸发法

露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理，同时回收冷凝去湿的热量，传热效率受混合气侧的传热控制。

水电联产

水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本，水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力，从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的，这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。

热膜联产

热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式（即MED-RO或MSF-RO方式），满足不同用水需求，降低海水淡化成本。目前，世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂，日产海水淡化水量为45.4万立方米，其中，MSF日产水28.4万立方米，RO日产水17万立方米。其优点是：投资成本低，可共用海水取水口。RO和MED/MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。

此外，以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中，究竟哪种方法最好，也不是绝对的，要根据规模大小、能源费用、海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。

实际上，一个大型的海水淡化项目往往是一个非常复杂的系统工程。就主要工艺过程来说，包括海水预处理、淡化（脱盐）、淡化水后处理等。其中预处理是指在海水进入起淡化功能的装置之前对其所作的必要处理，如杀除海生物，降低浊度、除掉悬浮物（对反渗透法），或脱气（对蒸馏法），添加必要的药剂等；脱盐则是通过上列的某一种方法除掉海水中的盐分，是整个淡化系统的核心部分，
这一过程除要求高效脱盐外，往往需要解决设备的防腐与防垢问题，有些工艺中还要求有相应的能量回收措施；后处理则是对不同淡化方法的产品水针对不同的用户要求所进行的水质调控和贮运等处理。海水淡化过程无论采用哪种淡化方法，都存在着能量的优化利用与回收，设备防垢和防腐，以及浓盐水的正确排放等问题。

海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这三项技术“唱主角”，但反渗透的比重将越来越大。从地区上来讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化（单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨）、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势；然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。

F. 水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等．（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各

（1）水处理技术的核心是减少或除去水中的各种杂质离子，主要的去离子方法是离子交换法和膜分离法，
故答案为：离子交换法；膜分离法；
（2）①pH接近7，用CO₂处理，生成HCO₃^-，则反应的离子方程式为OH^-+CO₂=HCO₃^-，故答案为：OH^-+CO₂=HCO₃^-；
②HCO₃^-和Al³⁺发生相互促进的水解，生成CO₂和Al（OH）₃，从而增强净水效果，故答案为：HCO₃^-会促进Al³⁺的水解，生成更多的Al（OH）₃，净水效果增强；
③根据电荷守恒可质量守恒可知，应为Hg²⁺和CH₄的反应，1L水中，n（Hg²⁺）=3×10^-7mol，则m（Hg²⁺）=3×10^-7mol×200.6g/mol=6.02×10^-5g=0.06mg＞0.05mg，所以没有达到排放标准，故答案为：CH₄；否；
④废水Ⅳ常用C1₂氧化CN^-成CO₂和N₂，若参加反应的C1₂与CN^-的物质的量之比为5：2，则反应的离子方程式为5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺，
故答案为：5Cl₂+2CN^-+4H₂O=10Cl^-+2CO₂+N₂+8H⁺；
（3）地下水硬度较大，需要软化，所以自来水厂需要对地下水进行软化，阳离子交换树脂（HR）可以实现阳离子之间的交换，阴离子交换树脂交换出H⁺，生成CaR₂ （或MgR₂ ），可用盐酸或酸溶液使阴离子交换树脂再生，
故答案为：软化；盐酸或酸；
（4）①阴离子交换膜只允许阴离子自由通过，阳离子交换膜只允许阳离子自由通过，隔膜B和阴极相连，阴极是阳离子放电，所以隔膜B是阳离子交换膜，
故答案为：B；
②根据阳极是氯离子放电：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑．

G. 海水淡化的方法

蒸馏法：蒸馏淡化进程的实质就是水蒸气的构成进程,其原理好像海水受热蒸腾构成云,云在必定条件下遇冷构成雨,而雨是不带咸味的.根据所用动力、设备、流程不一样首要可分设备蒸馏法、蒸汽紧缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等.

冷冻法：冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水成为固态冰的一起盐被别离出去.冷冻法与蒸馏法都有难以克服的坏处,其间蒸馏法会耗费很多的动力并在仪器里发生很多的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法一样要耗费很多动力。

太阳能法：人类前期运用太阳能进行海水淡化,首要是运用太阳能进行蒸馏,所以前期的太阳能海水淡化设备通常都称为太阳能蒸馏器.馏体系被动式太阳能蒸馏体系的比如就是盘式太阳能蒸馏器,太阳能具有安全、环保等利益,将太阳能收集与脱盐技能两个体系联系是一种可继续打开的海水淡化技能。

(7)淡化与水处理扩展阅读：

电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。 反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”。半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。

网络--海水淡化

H. 水处理主要包括水的净化、污水处理、硬水软化和海水淡化等。(1)水处理技术的核心是减少或除去水中的各种