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中东地区石油储量丰富,但淡水资源匮乏,很多国家甚至完全没有地下水。

如此这般,他们怎么喝水呢?这一点倒是不用担心,因为在中东地区存在着很多海水淡化工厂,大型的海水淡化厂每天能够处理的海水可达近100万立方米。然而海水虽然不要钱,但将海水变成淡水可是一件十分昂贵的事情,因为整个过程耗电量巨大,若不是中东地区能源充足,水恐怕就要贵到天上去了。只是将海水里的盐去除,为什么会这么耗电呢?如果你是这样想的,那可就把问题想简单了。

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海水淡化的第一步就是取水,但绝不是加足马力把水抽上来就行了。

海洋中存在着大量的鱼类以及各种各样的海洋生物,要防止这些生物进入取水管道,就要在抽水口增加拦截网,而且还得是多层孔洞大小不同的拦截网,细网负责拦截小鱼小虾,粗网负责拦截大鱼。拦截网有了,但还是不能肆意抽水,因为抽水的力度太大,各种海洋生物就会被吸在拦截网上,所以抽水的速度必须要慢,哪怕只是快一点,小鱼小虾都会被吸住,用不了一会儿抽水口的拦截网就会被堵得密不透风。

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好不容易通过漫长的海底管道将水缓缓地抽了上来,却还不能马上开始去除盐分,因为海水中的杂质太多了,必须先要进行过滤。

首先海水会先进入混凝槽进行混凝,这一步的目的是去除海水中的大颗粒物质,比如各种各样的杂质、藻类和细菌等微生物,去除的办法就是向混凝槽中加入氯物质,因为各种杂质、藻类和细菌都是带负电的,而氯物质带正电,两者相遇就会结合在一起,逐渐变成越来越大的团块。

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之后,带有大量凝结团块的海水会进入进气浮槽,工厂向进气浮槽中充气,团块就会在气泡的带动下浮到水面,再用刮板刮除就可以了。

接下来是不是可以开始去除盐分了?还不行。现在只是去除了大颗粒物质,海水中的杂质依旧很多,所以还需要继续进行过滤。要去除微小颗粒杂质就要使用多层过滤罐了,这与我们家里过滤桶的结构类似,都是通过多层不同物质实现物理过滤。多层过滤罐内部从上至下依次是无烟煤、沙层和砾石,水由上至下逐级渗透,细小杂质就被拦截去掉了。

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现在离最后的除盐淡化已经不远了,但还有一步必须要做,就是除氯。

最后的除盐淡化过程要用到一种用聚酰亚胺做的膜,这种膜最怕氯的腐蚀,所以要向海水中加入焦亚硫酸钠,它与氯反应会生成无害物质。之后,海水会再经过活性炭过滤,进一步去除残余的氯。整个过滤过程的最后一步是桶式过滤器,里面的过滤材料孔径只有不到5微米,可以将海水中最后的微小杂质也去除干净。现在终于要进行除盐淡化了,这里使用的是孔径只有0.1纳米的反渗透膜,只有水分子能够过得去,水中的盐分会被反渗透膜拦截下来。

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这么小的孔,水怎么过得去呢?

所以在进入反渗透膜之前要通过多级离心泵进行加压,使海水的压力达到5.5至8兆帕。这股压力有多大?消防高压水枪的工作压力大概在2.5至4兆帕,比较之下就知道这股压力有多恐怖了。在成功取得淡水的同时,会诞生出很多高浓盐水,这些盐水如果直接排放到海中,会在一定范围内制造出局域性死海,导致该区域内所有海洋生物死亡。所以废水必须要通过漫长的管道输送到远海,再通过密集的高压喷嘴喷出,使其快速混合稀释。如此庞大繁杂的海水淡化系统,耗电量又怎能不大呢。