随着加州计划建造新的海水淡化厂,看看这些设施是如何运作的

多赫尼海水淡化项目预计将于 2027 年完工,届时将每天为橙县居民提供 500 万加仑的饮用水。
laguna beach
Derek Liang / Unsplash

加州这个饱受毁灭性干旱野火困扰的州,于 10 月 13 日批准了一个耗资 1.4 亿美元的海水淡化厂,使其能够将海水转化为淡水。它将加入目前在加州海岸运行的12 个其他设施的行列。

根据路透社的报道,虽然让多赫尼海水淡化项目获得加州海岸委员会的批准是一个重大监管障碍,但该项目在建设开始前仍需要获得其他州级许可。该拟建工厂(预计于 2027 年完工)将为橙县的 40,000 人提供每天 500 万加仑的饮用水。这《洛杉矶时报》报道称,这将使该地区对从州水项目和科罗拉多河进口的水的依赖减少高达 70%,并增加应急供应。

海水淡化厂在干旱时期非常有用,但由于其工作方式会引发环境担忧,因此常常会面临反对。

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让我们来看看海水淡化厂如何将海水转化为饮用水,并探讨一下该州最大的现有设施——刘易斯卡尔斯巴德海水淡化厂(日产 5000 万加仑饮用水)的工作原理。

吸入海水后,它会经过砂预处理过滤器,去除大颗粒物和其他固体材料。然后,水会经过反渗透工艺,在该工艺中,膜(半透膜,只允许特定大小、形状和电荷的分子通过)和过滤器会分离溶解的矿物质、盐和其他杂质。然后添加化学物质,进行测试后才输送给消费者。

几个月前,海岸委员会否决了一项名为 Poseidon 的更大规模私有工厂的计划,因为该工厂将从海底上方吸入水,这对那里的动物和其他生物有害。专家在 4 月份告诉PopSci,许多小型海水淡化厂比一个大型工厂要好得多。这些工厂还可以像“洗衣机”一样,帮助回收地下水和其他污水。

根据Cal Matters的报道,新的多赫尼工厂不仅比拟议中的 Poseidon 工厂规模小,而且将使用先进的斜井从海底下方抽取水。然而,还需要进行更多研究来评估其对深海海底生物的影响。

海水淡化厂普遍存在的另一个重大生态担忧是在反渗透工艺结束时排放的高盐度卤水。它由盐、矿物质和其他海水淡化产生的副产品组成。由于卤水的密度比最初吸入工厂的水大,它可能会沉淀到海底,对那里的生物产生负面影响。这在生态系统敏感的地区尤其成问题。据《洛杉矶时报》报道,多赫尼表示,它会将卤水与该地区现有的废水管道混合,并在排放到离海岸约两英里的海水中进行稀释。

最后,关于这些工厂消耗多少能源也存在疑问。根据能源部的说法,“大规模海水淡化系统需要数十兆瓦的电力运行,并提供每天数千万加仑的淡化水。小型系统的大小从几十千瓦到几百千瓦不等,每天提供数百到数千加仑的水。”

一些研究人员正在研究如何将该工厂与风力涡轮机波浪能系统连接起来。在这方面,多赫尼希望通过太阳能电池板为其能源密集型过程提供约 15% 的电力,并集成能量回收工艺(很可能是通过捕获反渗透过程中高压泵的液压能)。在其项目网站上,它表示这将导致“与没有该功能的系统相比,能源消耗减少 45% 至 55%。”

 

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Charlotte Hu

助理科技编辑

Charlotte 是《趣味科学》的助理科技编辑。她对了解我们与技术的关系如何变化以及我们如何在网上生活感兴趣。


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