新的水源
明媚的陽光,萬里無雲的天空——賽普勒斯的宜人氣候每年都會吸引數百萬度假者。然而,高溫乾燥天氣也會帶來一些問題。在賽普勒斯,水是一種稀有資源,該國正努力尋求可持續解決方案應對這一難題。
水:一種稀有資源
2008年賽普勒斯連月乾旱。當時的儲水量已經無法滿足飲用水供應需求,政府不得不實施限時供水:每天自來水只供應12個小時,而且飲用水必須從希臘進口。
造成賽普勒斯缺水的原因有很多。據賽普勒斯水利署介紹,自1970年代以來,賽普勒斯降水量大幅減少。因此,水資源幾乎不可能自然恢復。集約農業和旅遊業的發展也造成了該國的缺水問題。為了獲取地下水,水井越挖越深。這不僅造成地層下陷,在部分地區還導致了海水倒灌地下蓄水層的現象。
淡化海水,保持供水
水利署總工程師Yianna Economidou表示,負責任地處理水資源非常重要:「我們致力於將水資源的可持續開發與需求管理相結合。比如農民用水有一定的配額,超過配額就會被處以罰金。此外,水利署還利用當地官方的水處理裝置提供再生水用於灌溉。但是,這些措施都不足以滿足農業、旅遊業和家庭日益增加的用水需求。」
Economidou表示:「考慮到當地的氣候條件,海水淡化是唯一能夠保證淡水供應的方法。早在1997年,賽普勒斯就開始進行海水淡化。那年我們修建了第一座海水淡化廠。」
「這座海水淡化廠的處理能力不斷提高,現在已經能夠完全滿足當地政府機構和旅遊業的飲用水需求。」
Yianna Economidou,水利署總工程師
超濾膜在海水淡化的過程中發揮了重要作用。它的膜孔極小,可有效過濾水中的各種懸浮顆粒以及病毒和細菌等危險微生物,將廢水轉化成飲用水。超濾膜的工作原理類似傳統的篩檢程式。其膜孔僅有幾奈米大小,雖然足以讓水分子通過,但卻會截留沙子、淤泥、海藻等懸浮顆粒,甚至連致病微生物也無法穿透濾膜。巴斯夫子公司瀅格®總部位於巴伐利亞州格賴芬貝格,主要生產各種水處理應用的超濾膜。瀅格董事會主席 Bruno Steis介紹:「超濾膜的起始原料是高性能聚合物。利用巴斯夫的獨有技術,它們可以用來生產極為穩定的超濾膜。」
超濾技術適合用於反滲透的預處理階段。採用這種淡化方法時,鹽水在高壓下通過反滲透膜。水分子透過膜,而鹽分子則被截留。
這家巴伐利亞公司提供了多種用於海水預處理的上游過濾層,可優化反滲透處理效果。由於超濾和反滲透技術的結合使用可大幅降低能耗,該方法正日漸流行。
巴斯夫濾膜專家Claudia Staudt教授正率領路德維希港團隊優化濾膜材料:「我們的目的是開發既能夠生產清潔飲用水、又盡可能降低能耗的濾膜。」例如,可以設計一種表面材料,使水中的有機或無機物質無法附著在上面。濾孔處堆積的物質越少,濾膜清潔或者更換的間隔越長,裝置運行的時間也就越長。這些都有助於降低成本、減少對環境的影響。