淮北实验室纯水设备推荐贵。

通常来说，把盐水变成盐和水要付出一些代价，到目前为止不想付出代价的人都没有成功。付出代价来淡化盐水的方法，我们有很多，但都很贵-而且淡化效果越好，付出的代价越大，这样得到的淡水越贵。

一个简单的设想是付出热作为代价，这就是烧开水（图片来自百度）。

具有一些科技含量的烧开水我相信知乎群体都已经在初中化学教材上见过这张图了。如果我们需要通过烧开水的方法由20°C的海水得到一吨纯水，大概需要付出2600000kJ的热，也就是大约88kg标准煤，或者大约100kg无烟煤，市价50-80元，这还只是制取淡水的成本。作为对比，北京的居民用自来水价是5元/吨，沙特阿拉伯的水价约20元/吨。所以通过烧开水得到淡水的结果就是，太贵了，没人买。

实际上，采取烧开水的方法，也没必要每次都把水烧开，而是采用可以大大节约能量的多效蒸发（图片来自百度*2）方法。

具有更高科技含量的烧开水一般来说，浓一点的盐水沸点总是高于稀一点的盐水沸点的，这样浓盐水蒸发出来的饱和蒸汽（二次蒸汽）比沸腾的稀盐水还要热，一方面作为蒸发稀盐水的热源，一方面本身被稀盐水冷却液化。烧水需要大量热，蒸汽冷凝放出大量热，这两部分热互相“抵消”，这样的一次“抵消”就是一“效”蒸发。实际生产中，即使由于某些原因二次蒸汽变得不太热，也可以人为将其小幅度升温到被蒸发液体的沸点以上，来利用蒸汽巨大的冷凝热。

理论上，控制每一“效”盐水浓度以极小梯度变化，蒸汽管路保温和换热都极端理想，每一效的换热就能做到很接近可逆。不过蒸发设备很贵，且为达到沸腾速率需要维持一定温差，工业上多数采用两效或三效蒸发工艺，一般也不会超过六效。假定我们搞了三效蒸发，每效产生的蒸汽量相等，且蒸汽都能完全冷凝（实际并不会发生，不补充热量将导致每效产生蒸汽逐级递减），我们就成功把产生相同淡水需要的热量降低到了原来的1/3，也就是17-27元。

但这么干也不划算。原因一是沸腾也不可逆-蒸发装置一般不大，盐水变成纯水的时候总会相应产生一些盐，我们为这些盐也付出了代价，而这些代价随着盐扔回海里白白浪费了。原因二是每一效的蒸汽并不会完全冷凝，终总还是需要一个冷源把所有剩下的热蒸气一起冷下来，加热这部分热蒸汽的热量也浪费了。后，多效蒸发涉及复杂的换热和控制系统，成本远不止单个烧水壶的三倍。找了一堆借口，总之这样得到的淡水还很高，和沙特阿拉伯水价基本持平，太贵了，没人买。

烧开水这个设想不好的原因是，它总要通过蒸汽这一步把盐水变成淡水。蒸发冷凝这些相变过程都涉及很大的能量传递，很容易导致能量浪费。但盐水又不能和淡水在一起共存，否则就自发混合成了一堆淡盐水，这也是人类长期以来即使成本昂贵也必须借助蒸汽（或冰）这一中间手段实现海水淡化的原因之一。

后来西方一些人提出，纯水和盐水之间某些能量性质不一样，盐水里水的含量更少而“能量”更低。由于纯水中水的“能量”比盐水中的高，所以两者混合时纯水中的水总会流向能量的地方。人们还发现，给水加压可以升高水的“能量”，具体压力的大小可以由以下公式计算（图片来自百度*3）

van't Hoff公式，其中/tau是压力，c是溶液中粒子浓度，R是气体常数，T是温度这样，给盐水加足够大的压力，盐水里水的“能量”就会高于纯水，在条件允许的情况下系统就会自发分离出能量更低的纯水。这个条件应该满足能让被分离的纯水独立于盐水存在，而不让盐水中的盐再回到纯水中（因为相应地，浓盐水中盐的“能量”也大于淡盐水中盐的”能量“，盐也会自发向淡水流动）。于是人类发明了反渗透膜，一种能隔开盐水和纯水，且只允许水透过的薄膜。

人们把浓度为c的盐水和淡水放在反渗透膜两侧，通过在盐水一侧加高于渗透压的压力使水分子通过反渗透膜得到淡水，这就是反渗透制淡水的过程（图片来自百度*4）。

这张图把标题都起好了那么，得到体积为V的淡水，需要施加cRT的压强，理论上只需要付出cVRT的功。对于淡化海水获取一吨淡水的过程来说，这个能量大约是2400-3000kJ，大约是单级烧水的1/1000。这一惊人差距主要是因为反渗透法完全省去了把水升温到100ºC并变成蒸汽的过程-事实上，在我们上面的估算中甚至完全忽略了把盐水变成淡水的“能量”变化。另一个原因是反渗透可以连续操作，海水不断流过盐水一侧，c近似保持恒定-这解决了我们在烧水过程中总要牺牲一部分代价产生盐的问题。

不过反渗透法也有一些缺点。这里我们需要付出功作为代价，而不管什么形式的功总是比热难获取一点，也就是需要烧更多一点的煤。另一个缺点是反渗透膜并不总是很高效，一些杂质离子在高压下穿过反渗透膜，一次反渗透有时不能达到纯化要求。为了真的（而不是在纸面上）获取到淡水，我们还需要一定的不可逆性。反渗透膜也很贵，世界上几乎所有G家都能生产烧水壶，但只有少数G家能量产反渗透膜。但所有这些缺点都为它的低能耗所弥补，反渗透法比任何烧开水的蒸馏法都要便宜，也高效得多。因为它很便宜，很高效，也不需要一个大水壶，现今世界上绝大多数淡水都是由这一方法生产的。

沙特阿拉伯、以色列等缺水G家都在采用或试验反渗透法淡化海水的项目，考虑到建设、运营、输送等等费用，我们上面见到的沙特水价可以认为就是反渗透法工业化应用后达到的实际水价。在中东以外的其他地方，这样的水价也太贵了，没人买。

幸运的是，反渗透法是一种高效的方法，它使很多缺水G家和地区能更便宜、安全地获取淡水。

不幸的是，反渗透法是一种高效的方法，我们不太可能找到比它还要高效的方法了。

除非开头那些试图不付出代价就能淡化盐水的人梦想成真（显然这是不可能的）。

在那之前，淡化海水还是太贵了。

希望淡水价格未来不要涨到我们需要淡化海水的程度。

（嘲讽某女装大V迷信G外图片的做法）

（继续嘲讽某女装大V科普输出日益减少对他人批评日益闭目塞听的做法）

（顺带继续嘲讽某女装大V被夸奖为女性还不女装的做法）

修改了一些吐槽内容和关于多效蒸发的表述。真香.jpg