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新材料为海水淡化另辟蹊径 |
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| http://cn.newmaker.com
9/20/2006 10:00:00 AM
佳工机电网
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科学时报2006年9月19日讯 8月21日，在瑞典首都斯德哥尔摩举行的世界水源大会上，由全球700多位专家用5年多时间编写的一份报告公之于世，其中一个结论便是：目前世界上每三个人就有一人面对程度不一的缺水，全球面临大水荒。
全球性淡水资源的短缺早已不是新闻。据水文地理学家的估算，地球上的水资源总量约为13．8亿立方千米，其中97.5%是海水。只占2.5%的淡水，其中绝大部分为极地冰雪冰川和地下水，适宜人类享用的仅为0.01％。为缓解淡水危机，人们几十年来几乎想尽了一切办法：兴建蓄水工程、抽取深层地下水、雨水利用、跨流域调水、污水净化再利用……然而，这些办法无法从根本上解决缺水问题，从淡水危机和水污染困境下实现新水源生产的唯一希望——只有海水淡化。
在我国，成本居高不下和出水量不高，一直制约着海水淡化产业的快速发展。但日前记者在天津采访时发现，一种新材料制成的海水淡化装置正在悄悄改变目前海水淡化产业的现状，走出了一条新路。
记者在现场看到，这项名为超细钛粉烧结基复合膜海水淡化系统的装置安装在天津滨海大道诺恩科研示范基地。运行10个月以来，得到了这样一些数据：1吨海水的处理能耗不超过2.5千瓦时、1吨海水55%转化为淡水、总成本不超过人民币4元。而目前我国正在运行的中大型海水淡化装置中，平均1吨海水只能产出25%的淡水，成本最低的为6元。为此，记者采访了超细钛粉烧结基复合膜的专利发明人史启媛博士。
2005年，从莫斯科大学攻读完博士学位的史启媛回到北京留学人员海淀创业园，和若干从美国毕业的留学生们共同创建了蓝景创新科技有限公司，经过一年多的技术攻关，研发出这种“反主流”的创新膜。史启媛介绍说，他们利用超细钛粉烧结成骨架，在其表面电解形成致密性包覆层，以自主知识产权的小分子模板将有机高分子材料复合在其表面，形成多孔不对称介孔通道，通过技术手段除去多余的不饱和单体、自由基聚合，形成原位聚合的钛合金基反渗透分离膜。主要分三步，首先以超细钛粉烧结制备多孔的金属粉基材（骨架）；然后在多孔的钛粉基材表面改性，形成无机多孔陶瓷膜；最后在该无机多孔陶瓷膜上原位聚合有机高分子形成有机高分子活性层。这种骨架和分离层一体化的设计，在世界范围内海水淡化技术中属首创。
据天津市科委有关负责人介绍，这套装置运行10个月以来，脱盐能力不低于99%，透水流量不低于0.063m3/m2·h，单支8英寸膜日产水量2.3m3（直径100mm的组件中能装若干支?准50mm的钛基膜），在运行压力和拉力下不致发生形变和裂纹，耐温、耐水解、耐生物降解，运行压力≤3.5MP（35kg/cm2）。这套装置克服了其他有机膜化学稳定性差和机械强度低的缺陷，具有良好的化学稳定性和生物惰性，无毒。
据了解，该项技术目前已被列入国家火炬计划以及天津市中长期发展计划之中，可广泛用于海水淡化、苦咸水脱盐、纯水制备、污水处理或治理。
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