2024-09-04
近日，来自天津大学和南开大学的一个科学家团队开发出一种超快海水淡化膜，不仅能实现高通水量，还具有突出的抗污染能力，具有良好的应用前景。相关研究成果已经发表在近期的《自然-可持续发展》杂志上。
该研究团队表示，这种膜不仅能用于脱盐，而且可调谐其孔径以过滤更多类型离子。孔径均匀的可伸缩膜如果能达到原子级别的孔径，这将是一个重大突破，这将为提高海水淡化技术的效率打开一扇新的大门。其实，这并不是氧化石墨烯薄膜的首次“精彩亮相”。
如果真的将石墨烯应用到滤膜当中，不仅不会降低海水淡化的成本，反而会增加成本，据我所知，石墨烯的提炼成本都是论克计算的，所以这种说法是错误的。
实验结果表明，该技术可以用于产业化膜过滤。现在世界上使用的海水淡化技术主要是反渗透，但是这种技术耗电量大，应用成本高。而使用电纺丝技术制备的薄膜，有可能突破反渗透技术的限制，使海水淡化得以更为广泛的应用。
在自然界有这样一种膜，它只能透过水分子，不能透过其他物质，科学家把这种膜叫做半透膜。动植物的细胞膜都是半透膜，如干大豆放在水中浸泡后会膨胀，就是因为水通过细胞向干果内部渗透的结果。利用半透膜可以淡化海水，这种方法叫反渗透法。用人造半透膜把水和海水分开。
1、海水淡化膜有很多种，反渗透膜只是其中一种。另外还有正渗透膜、渗透蒸馏膜、电渗析半透膜等用于海水淡化的膜。还有超滤膜、微滤膜、纳滤膜等用于海水淡化预处理的膜。
2、有高负荷生物滤池。处理效果更好好，去除率可达90%以上，其出水可降到25mg/L以下，且出水水质非常稳定。其缺点是占地面积过大，容易堵塞，影响环境卫生。移动床生物膜反应器 移动床生物膜反应器是一种新的生物膜污水处理技术，它介于生物接触氧化法与生物流化床法之间。
3、膜法处理高盐废水则利用特定膜材料的筛选功能，实现高脱盐率。通常，这种方法能够去除二价以上盐分达到95%-98%，一价盐分达到90%-95%。纳滤膜便是其中的一种，展现出较高的脱盐效率。蒸馏法，作为一项历史悠久的脱盐技术，其工业应用主要基于海水脱盐淡化技术。
4、驯化处理：在盐度小于2g/L条件下，可能通过驯化处理含盐污水。但是驯化盐度浓度必须逐渐提高，分阶段的将系统驯化到要求盐度水平。突然高盐环境会造成驯化的失败和启动的延迟。稀释进水盐度：既然高盐成为微生物的抑制和毒害剂，那么将进水进行稀释，使盐度低于毒域值，生物处理就不会收到抑制。
5、反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但海水预处理要求高；多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点，但能耗偏高。 原理不难省钱难 海水淡化在很多人的观念看法中，很简单，的确，海水淡化的原理很简单，就是把海水中的盐分及其他各种影响直接饮用的物质借助物理或化学方法分离出去。
6、废水处理：海水淡化过程会产生废水，其中包含高盐度的副产物。这些废水需要经过适当的处理和排放控制，以防止对周围的海洋生态系统造成负面影响。如果废水处理不当，可能会对海洋生态环境产生负面影响，进而影响空气质量。化学物质使用：海水淡化过程中使用的化学物质和处理剂可能会对环境产生一定影响。
海水淡化采用反渗透膜，是一种没有孔的膜，也叫半透膜，不是筛分原理，是逆向渗透原理。对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜。一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜视为理想的半透膜。
UU膜是一种高性能的海水淡化反渗透膜，通过其精细过滤和超滤效果，将含盐量高的海水、盐水等淡化，获得高质量的淡水。UU膜分离技术对海水的化学成分和质量并没有改变，只是将海水的溶解性离子和悬浮物质等物质分离出去，从而让海水变成淡水。
电渗析法：电渗析是在电动势作用下，通过离子选择性隔膜使溶质迁移的过程。这种方法既可用于制备淡水，也可用于盐水的浓缩。离子选择性膜有三种类型：均质相、异相和半均相。海水淡化常用的膜是强酸性阳离子选择性膜和强碱性阴离子选择性膜。
海水淡化是一个很有前景的解决方案，但是占主导地位的海水淡化膜通常表现出低渗透率和抗污染能力不足等问题。近日，来自天津大学和南开大学的一个科学家团队开发出一种超快海水淡化膜，不仅能实现高通水量，还具有突出的抗污染能力，具有良好的应用前景。
利用一种薄薄的具有多孔结构的反渗透膜作为核心部件，在加压条件下，薄膜只让水通过，而把盐类物质拒绝于薄膜外，这样淡水和盐类就分开了。反渗透法不仅分离效率高，能量消耗少，而且设备简单，所以备受人们的欢迎，成为当今世界各国最广泛使用的海水淡化技术。
1、UU膜分离技术对海水的化学成分和质量并没有改变，只是将海水的溶解性离子和悬浮物质等物质分离出去，从而让海水变成淡水。同时，UU膜还能有效去除海水中的细菌、病毒等微生物，保证淡化水的安全性和卫生性。
2、科学家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向自动变换角度而调节体温的启发，将人造卫星的控温系统制成了叶片反两面辐射、散热能力相差很大的百叶窗样式，在每扇窗的转动位置安装有对温度敏感的金属丝，随温度变化可调节窗的开合，从而保持了人造卫星内部温度的恒定，解决了航天事业中的一大难题。
3、这种机器叫“路路通”，外形像一艘潜水艇，里面有海水净化系统，不仅能够使污染严重的海水变得清澈无比，可以给人饮用，还能在海水里过滤出新鲜空气，供船上的呼吸。这种机器是以海水作动力，所以不会有任何污染。这种潜水艇的功能可大啦。他不仅能在海里自由穿梭，还能在海面上高速行驶，甚至能在陆地上自由行驶。
混凝沉淀池出水供给超滤系统，作为反渗透预处理。预处理后进入装有GE AD2540FF海水淡化膜的反渗透系统中，加入阻垢剂、亚硫酸氢钠还原氧化剂等。经该系统处理后，脱盐率可保证通过一级反渗透即可从海水获取饮用水。
总之，氧化石墨烯薄膜的独特性质使其成为过滤或脱盐领域的最佳候选膜。曼彻斯特大学的科学家们现在已经展示了如何将氧化石墨烯薄膜用于高效的过滤系统，海水淡化取得了实质性的重大突破。该研究团队表示，这种膜不仅能用于脱盐，而且可调谐其孔径以过滤更多类型离子。
反渗透海水淡化技术是一种通过压力差实现溶剂分离的膜分离操作。例如，在阿拉善盟，反渗透膜的批发和厂家广泛应用。其工作原理是：当对膜一侧的盐水施加压力，当压力超过渗透压时，水分会从高浓度一侧逆向渗透至低浓度一侧，形成淡水和浓缩卤水。
1、过滤水可以使用以下材料： 活性炭：活性炭是一种具有高度吸附能力的材料，可以有效去除水中的有机物、异味和色素。 纤维素膜：纤维素膜是一种微孔膜，能够过滤掉水中的悬浮物、微生物和大部分溶解性无机盐。
2、过滤水时常用的材料有以下几种： 活性炭：活性炭是一种具有高度孔隙结构的材料，可以吸附水中的有机污染物、异味物质和重金属离子等。在水处理中，活性炭常用于去除水中的余氯、挥发性有机物和异味。 石英砂：石英砂是一种天然的过滤介质，具有良好的机械过滤性能。
3、过滤水常用的材料有以下几种： 活性炭：活性炭是一种具有高度多孔结构的材料，能够吸附水中的有机物、异味和余氯。它广泛应用于家用水过滤器和净水设备中，能够有效改善水的口感和质量。 纤维素滤芯：纤维素滤芯通常由纤维素纤维制成，具有优异的过滤效果。
4、过滤水可以使用多种材料，常见的有：活性炭：可以去除水中的异味、色素、有机物等。纤维素滤芯：可以去除水中的悬浮物、泥沙、铁锈等。陶瓷滤芯：可以去除水中的细菌、病毒、微生物等。石英砂：可以去除水中的重金属、氟化物等。树脂：可以去除水中的硬度物质，如钙、镁等。
