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日志

 
 

解决水资源问题的一个关键是运用好膜技术  

2015-01-25 14:15:44|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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世界面临水资源的威胁比想象中更严重,特别是水的污染问题,时刻危害着人们的健康。日常生活中,节约用水理应是一种态度和习惯。解决水资源匮乏,最重要的是节约用水、废水利用,让每一滴水都循环利用起来。

  可饮用水只占地球总水量0.2%

  地球上大约四分之三的面积被水覆盖。地球上的水,总量是138600万立方米,也可以说如果分配给中国人,那么每人大概可以分1立方千米的水,但这其中96.5%是海洋里的咸水,淡水仅仅占了2.53%。而且2.53%里面,南北极冰雪占了相当大的部分,真正可以用的水只有地下的淡水、湖泊水,还有河水,这些水占了地球总水量的0.77%。

  实际上,我们可以饮用的水只占了地球总水量的0.2%左右。世界上有100多个国家存在不同程度的缺水状况,有28个国家被列为重点缺水国,目前11亿人生活缺水,26亿人缺乏基本的卫生设施。

  水的污染使水的问题更加严峻,它危害了人类的健康。世界每年有数百万人因饮用了不清洁、不卫生的水而引发疾病甚至死于疾病。联合国指出,石油危机的下一个危机就是水的危机,现在我们已经能够体会到。

  为了唤起公众节水的意识,建立一个更为全面的相应的水资源的运行机制,1993年1月18日,联合国环境与发展大会制订了《21世纪行动议程》,提出了193号决议,确定从1993年起将3月22日作为“世界水日”,所以每年都有关于水的活动。

  水资源的短缺已经成为制约我国经济社会可持续发展的主要矛盾。比如,人均的水资源不足,我国人均水资源量仅为世界人均量的四分之一,在世界排名第110位,被联合国列为13个贫水国家之一。我国水资源也是时空分布不均,像南方水多一些,北方少;东边多一些,西边少;各季节水资源也分配不均。还有就是城市的严重缺水,现在我国有600多个大城市,其中400多个城市供水不足,110个是严重供水不足。

  再就是水体的严重污染。全国每年污水的排放量从1980年的315亿吨发展到2012年的684.8亿吨,造成了生态环境的恶化。另外,地下水开采也是一个很大的问题。北京、天津、河北这一带,还有其他的一些城市,开采以后形成地下漏斗状,要恢复起来相当困难,还会引起地面下沉、塌陷等一系列的问题。

  运用科技手段解决水资源的关键问题

  膜技术有很多方面,有压力驱动的膜,有浓度驱动的膜,有电驱动的膜,还有用热来驱动的膜。

  这里给出一个简单的压力驱动膜的解释,就是微滤、超滤、纳滤膜,下面是它们的工作形式。微滤膜能截留住细菌、悬浮物、鞭毛、酵母。我们现在的饮用水就是用微滤和超滤解决细菌问题的。超滤可以截留病毒或者蛋白质。纳滤可以把胶体、农药、色素这些截留住。

  我们可以用不同的膜,根据不同的要求来解决不同的实际问题。举个例子,像饮用水,如果你觉得含盐高了,可以适当的用纳滤降下来,有农药可以用纳滤来减少,这些都可以根据实际情况做出选择。

  反渗透原理也是一样。当我们把海水和淡水用一个半透膜隔离起来的时候,淡水就会向海水渗透,当达到平衡的时候,就进行一个渗透压,如果要淡化海水必须要加一个压力,这样使压力大于渗透压,海水就会向淡水跑,淡水就多了。这就是海水淡化的基本原理。

  那么膜是如何应用的呢?光一个膜是不行的,必须把它做成膜的元件或者器件来应用,现在做膜的主要形式就是平板膜片,像一张纸一样。再就是把它做成一个纤维,增加它的表面积。不管是做成纤维,还是做成板片,真正起作用的就是表面的致密层。

  膜技术在治水方面有很多的优点。它分离精度高,产水水质好,水里有价值的物质也可以得到利用。另外压力驱动、电驱动都可以,基本上大多是常温操作、节能环保,其设备装置集成度高,可实现全自动操作。除了治水,还适合产水,就是海水的淡化。再一个就是节水,就是水的循环再利用,通过膜技术,使废水和污水都能够变成无毒、无害的水,用于园林、绿化、市政等方面。

  惜水、爱水、节水,从我做起

  长期以来,大家都认为水是取之不尽、用之不竭的,而且价格也很便宜,所以在珍惜水资源方面做得不够,浪费挥霍现象还是比较严重的。当我们认识到水资源的现状时,如何来更好地节水呢?就个人来说,首先要有一个惜水的意识,要养成节水的好习惯,另外使用一些节水的器具,减少水的浪费。日常生活中,洗漱、洗衣、冲厕等,都可以节约用水。

  就企业而言,可以利用不同的技术,根据工种的不同,实现水资源的循环再利用。工业上也有很多的节水技术和设备。像膜生物反应器,就是把生活污水经过处理以后应用到市政、绿化、洗车。如果还不够,可以用超滤来处理,可以用反渗透、纳米反渗透处理,这样就可以满足不同的需求。超滤以后可以作为冷却水,工业循环冷却水,反渗透以后可以作为锅炉用水或者其他的工厂的纯水。所以实现水资源的循环利用,不是用完以后排掉,而是循环,这就是节水。

  另外,对农业来说,如何节水?还是技术。喷灌、滴灌,还有膜技术,利用限水进行植物的种植。

  五水共治,让我们一起行动。首先,就是要坚持人水和谐,科学发展。牢固树立人与自然和谐相处的理念,尊重自然规律和经济社会发展的规律。以水定需、量水而行、因水制宜,跟水环境的承载力相协调;第二,坚持保护为主,防治结合。规范各类涉水生产建设活动,落实各项监管措施,强化监督和监测,着力实现从事后的治理向事前的保护转变,从人工治理为主向自然保护为主转变,自然有能够重生的能力;第三,坚持统筹兼顾,合理安排。科学谋划水生态文明建设的工具,考虑水的资源功能、环境功能、生态功能,合理安排生活和生产用水,协调好地表水和地下水的关系,实现水资源的优化配置;第四,要坚持因地制宜,以点带面,根据各地水资源的禀赋,水资源的条件和经济社会发展状况,形成各有特色的水生态文明建设。对于重点区域和部位进行集中处理,辐射带动水资源环境的改善和提高。

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