万众瞩目的海水淡化，为什么这么难？价格昂贵的它，未来在哪里？

水是生命之源，是生物体重要组成成分，是世界上最廉价的“药”。

水对人体有着重要的生理作用，以此补充适量水分对健康十分有利。人体对水的需求量因年龄、体重、气候及运动强度等因素而异。

总体来说：成年人一天需要补充1500~2800mL的水，以补充因排尿、呼吸、出汗等人体丢失的水分。

而这其中的很大一部分是通过直接饮用水获取的，还有一部分通过饮食、新陈代谢获取。除了人体所需，日常生活和生产作业也都离不开水。因此，水的质量在很大程度上影响着生活水平和工业生产。

可是，如此重要的水并不总是满足人类的需求。地球上淡水的分布与经济和人口的分布之间十分不均衡，其中，贝加尔湖拥有地球地表淡水储量的20%；积雪覆盖，人迹罕至的南极拥有地球淡水储量的72% 。

种种原因之下，世界多个国家或地区处于严重的缺水状态之下，其中就包括我国和中东地区，以及非洲。

为了结束我国南北淡水分布不均，北方水资源短缺的状况，国家实施了“南水北调”这一浩大的工程。而对于中东那些缺水但不缺石油不缺钱的国家，有心而无力，只能变着法子的解决这一棘手的问题，比如从南北极海运冰川、海水淡化等。

耗资巨大的海水淡化，收效甚微

早在400多年前，英国女王伊丽莎白颁布了一条悬赏：发明一种经济有效的方法，把苦涩咸的海水淡化成可直接饮用的淡水，奖励10000英镑。但这个钱一直没人拿。

在16世纪的欧洲，已经有人尝试着从海水中提取淡水，以满足长期海上航行对于淡水的需求。

但碍于科学技术的落后，那是的海水淡化只能满足少数人的日常所需，无法大型化、进行工业化生产。

直到上世纪五十年代开始，随着水资源危机的加剧，海水淡化得到快速、长足的发展，世界各国投入大量人力物力研究海水淡化技术，以求找到经济高效的工业化方法。

世界上第一座海水淡化工厂于1954年在美国德克萨斯州弗里波特建成并投入使用，并且目前仍然在为市民提供生活用水。

海水淡化技术发展至今，已有超过20余种方法，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产等。

从大的分类来看，主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类，其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。

反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点，但对海水预处理要求高；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。

最简单直接的方法就是蒸馏，借助海水中不同物质的挥发性不同，将水分蒸发出来，然后再冷凝，得到纯净水。这个方法从可行性角度考虑，可以；但如果从经济性角度考虑，能耗偏高。

因此，具有投资少、能耗低等优点的反渗透膜法在这个以经济利益为本的社会成为发展的主要方向，它的能耗仅为蒸馏法的1/40。

反渗透法（reverse osmosis RO）是指在膜的原水一侧施加比溶液渗透压高的外界压力，原水透过半透膜时，只允许水分子透过，其他物质不能透过，进而实现海水淡化的方法。 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渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。

反渗透法利用到氢键理论、优先吸附-毛细孔流等理论，涉及到分析化学、材料化学、流体力学等多个学科。由于需要在高压中进行，对于半透膜材料的要求很高。

常规反渗透法工艺流程是:原水→预处理系统→高压水泵→反渗透膜组件→净化水。

其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等。为了保护反渗透膜、延长其使用寿命，精滤这一步骤必不可少。

另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,而海水中又含有大量的氯，因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。

科技让生活更美好

与直接从地表或者地下获取淡水相比，海水淡化的成本较高、前期投入大，成本回收周期长，但随着技术的革新及生产方式的转变，目前淡化海水的成本已降到4-5元/吨，经济可行性已经大大提升，使得“水比石油贵”这一尴尬现象在中东少数地区已经不复存在。

其中，不缺石油、天然气的中东土豪沙特阿拉伯不但财大气粗，在海水淡化上可谓是下足了老本，其拥有全球24%的海水淡化能力。此外，位于阿联酋的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂，每年可产生3亿立方米淡水。

考虑到未来技术进步带来的成本下降，以及经济、社会快速发展带来的对淡水需求量的日益增长等因素，淡化海水会进入更多平常百姓的家庭之中。同时，未来海水淡化产业有望出现爆式增长，前景广阔。