第十二届第十二届“挑战杯挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞全国大学生课外学术科技作品竞赛参赛作品预申报表赛参赛作品预申报表系作品名称：反渗透发海水淡化发展现状及前景趋势作品类别：自然科学类 哲学社会科学及调查报告类 科技发明制作类作者姓名卢亚运班级093531电话/邮箱13970013478任杰班级093512电话13732949326合作者 姓 名班级电话职称电话/手机指导老师 姓 名职称电话/手机作品创新性、先进性世界上淡水资源不足，已成为人们日益关切的问题。有人预言，19 世纪争煤，20 世纪争油，21 世纪可能争水。因此世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研 究方向转向了反渗透法。海水淡化一直是科学家的梦想，但是高昂的淡化成本令 人类多年来望而却步。现在科技不断发展，终于人类又将眼光放在了海水淡化上， 不能不说这是一个伟大的创新，我们即将开创一个新的时代!我们要做的就是不能 受到思维的局限，大胆设想，创新是民族的灵魂，我们必须大胆创新。科 学 性 、 实 用 性作为水资源的开源增量技术，海水淡化已经成为解决全球水资源危机的重要 途径。中国属于世界上 13 个贫水国之一，人均淡水资源仅为世界人均量的 1/4， 并且水资源分布不均，大量的淡水集中在南方，北方淡水资源仅为南方的 1/4，可 以说，整个淡水资源形势不容乐观。未来 20 年内国际海水淡化市场将有近 700 亿美元的商机。中国未来会有几十 亿美元的市场。过去海水淡化产业关注的热点在中东地区和欧洲西班牙等地，但 现在英国、法国、新加坡、丹麦、日本等国家的海水淡化企业纷纷来到中国，从 事技术、投资和建设活动。目前，中国市场成为国外海水淡化产品装备制造集团 的重要战略市场。相比南水北调，对于北方沿海地区，海水淡化在中国更具有现实价值。在我 国国家政策和规划先行的背景下，未来我国的海水淡化市场面临着巨大的机遇。 海水淡化是人类追求了几百年的梦想。最早的淡化方法有两种，一是蒸馏法，将 水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程 相似，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水， 使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时，盐被分离了出去。但这两种方法都有 难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，得到 的淡水却并不多。这是一种很不划算的方法。冷冻法同样要消耗许多能源，得到 的淡水却味道不佳，难以使用。 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。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。水在常规气压下，加热到100才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水，进入真空或接近真空的蒸馏室， 便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理，做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。 此种淡化装置可以造得比较大，成为大型海水淡化工厂，并可以与热电厂建在一 起，利用热电厂的余热加热海水，水电联产可以大大降低生产成本。现行大型海 水淡化厂大多采用此法。现在又在开发太阳能蒸发淡化法，如果能够投入实用， 蒸馏淡化的能耗将又大大降低。 蒸馏法目前在中东各国应用较多，而欧美各国较多采用反渗透法。作 品 进 展 情 况当前我们已经进行了大范围的资料搜集工作。并且对现有的一些资料数据进行了 整理与统计，即将着手自然科学论文的编写。研 究 计 划 与 成 果 表 现十一月十日我们确定了的课题。 十一月十日至十二月十五日：继续查找更新有关资料及数据，并且对这些资料的 真实性科学性及时代性进行考察。 十二月二十日至一月十五日：准备期末考试，暂时将手中的论文工作放下来。待 期末考试结束后再继续。 一月二十日至二月二十日完成论文的初稿。 二月二十日至三月十日完成第一次修改。 三月十日至三月十七日完成最后定稿。 成果表现：世界淡化水的总产量从 60 年代至今已经增长到 2 300104m3/d，而且 还在以 10%30%的年增长率攀升。供养的人口不仅有中东的若干国家，还有美 国、俄国、日本、意大利、西班牙等发达国家的部分地区，达 1 亿之众。从海水 淡化的技术种类来说，目前 主要的还是蒸馏法，但是，反渗透海水淡化技术由于 其设备投资省、能量消耗低、建造周期 短等诸多优点，近 10 年来发展速度很， 目前最大的反渗透海水淡化厂产水规模已经达到 11104m3/d，在 21 世纪将与蒸 馏法一起成为海水淡化的主导技术。 反渗透海水淡化技术的国际现状：经过近 40 年的不懈努力，反渗透技术已经取得 了令人瞩目的进展。目前反渗透膜与组件的生 产已经相当成熟，膜的脱盐率高于 99.3%，透水通量大大增加，抗污染和抗氧化能力不断提 高，销售价格稳中有降； 反渗透的给水预处理工艺经过多年的摸索基本可保证膜组件的安全运行；高压泵 和能量回收装置的效率也在不断提高。功交换器的研制成功。 段间能量回收透平的成功应用。 反渗透膜的性能明显提高。 微滤技术用于海水预处理。纳滤技术在预处理中的应用。 淡化成本的明显下降。本学 科专 家对 本项 目研 究的 学术 推荐专家签名所 在 院 意 见 主管领导签字 （签章） 年 月 日学 院 意 见 （签章） 年 月 日