海水淡化的重要意义
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目前，我国已经形成了一批具有相当实力和竞争能力的国内海水淡化工程和设备制造企业，中国众和海水淡化工程有限公司、天津膜天膜工程技术公司、滨海环保装备(天津)有限公司、青岛华欧海水淡化有限责任公司等等
　　海水淡化的重要意义
　　水是人类赖以生存的根本，目前全球淡水资源正在枯竭，已成为人类生存的最大威胁。从人类的终极生存目标而言，海水淡化已经成为解决水危机的最后防线和救赎。淡水资源严重匮乏的中东地区，已经把海水淡化作为主要的淡水资源。对于海水淡化的这一举措对人类所需用水无疑是一个具有重要意义的想法，那么海水淡化的重要意义体现在哪里呢?通过下文介绍加深对海水淡化的意义吧，主要内容有:
　　早在1977年，联合国水问题大会就提出：水不久将成为一种严重的社会危机，石油危机之后下一个危机便是水。1996年联合国&对世界淡水资源的全面评估&的报告中第一次提出：缺水将严重制约下世纪的经济和社会发展，并可能导致国家间冲突。
　　而美国、日本、欧洲等发达国家，早在上世纪50年代就开始海水淡化技术研究和产业应用，并提升至战略高度，抢占产业和技术制高点。
　　海水淡化大势所趋
　　我国沿海地区天津、大连、青岛、浙江都相继建设了一批海水淡化项目。到2007年初，我国已建成海水淡化装置43套，日产淡水量15.8万吨。目前我国在建和待建的海水淡化工程有30项之多，其中有1/3的工程淡化规模达到了10万吨/日以上。全部建成后，我国海水淡化规模将会达到195.8万吨/日。
　　这些项目中，规模最大的是天津北疆电厂海水淡化，建成后规模将达到42万吨/日的规模。
　　海水淡化产业在中国能够迅速发展，主要有3大推动力：缺水、水价上涨以及工业需求。
　　中国的人均占有水资源量不足世界的1/3，被联合国列为13个贫水国之一。一项调查显示，在全国661个城市中有420个以上的城市缺水，缺水量约70亿立方米。
　　自来水价格上涨成为一个必然趋势，国家发改委、水利部、住房和城乡建设部多次发出涨价信号。这使得(海水)淡化水与自来水价格更具可比性，为海水淡化产业拓展了更大空间。天津市发改委高技术处副处长常冬至说：&天津市提出一个自来水涨价的基本方案，每吨每年涨5毛钱左右。很可能不久以后淡化水和自来水进入共同的市场，双方在价格上更具可比性&。
　　工业发展耗水量的巨大需求，直接推动了我国上马大型海水淡化项目。目前，海水淡化大多数是作为大型钢铁、化工、发电等耗水量大的企业的配套设施建设。
　　为了节省能源、资源的运输成本，提升全球竞争力，中国大型钢铁、化工和发电项目都在沿海地区上马，或搬迁到沿海地区，形成临海工业布局。这些地区淡水资源非常紧张。对于天津、青岛、大连等地新上马的大型发电、化工项目来说，配套海水淡化已经成为一个战略选择。天津大港新泉海水淡化项目，就是为一个百万吨大型乙烯化工项目提供淡水资源。在首钢曹妃甸项目和鞍钢鲅鱼圈项目中，海水淡化项目作为循环经济的一个亮点。世界上超超临界百万千瓦级容量最大的火电厂&&华能玉环电厂运转每天需要3万多吨淡水，全部来自于海水淡化。
　　政策激励日渐成熟
　　一个关系到国家未来竞争战略的产业，在发展起步阶段尤其需要政策的大力支持。上世纪六七十年代，海水淡化技术及应用在国外蓬勃发展，但我国在这方面进展缓慢。直到90年代末，在国家部委的重视和政策扶持下，海水淡化产业发展非常迅猛。
　　2005年，国家发改委、海洋局、财政部联合发布了《海水利用专项规划》，《规划》详细介绍了中国目前的水资源状况和发展海水淡化产业的重要性，并据此规划2010年乃至2020年海水利用发展重点、区域布局和重点工程，提出了发展海水淡化产业的相关政策和保障措施。
　　这是国家首次出台的海水利用专项规划政策。规划出台后，大大鼓励了沿海地区政府、企业以及其他资本参与海水淡化项目建设，并且有大批工程上马。《海水利用专项规划》之后，又有一批关于技术成果转化、产业标准以及产业发展的相关政策和法规出台。
　　2006年，为了进一步推动和规范海水淡化产业发展，促进产业发展标准化，国家标准化管理委员会、国家发展和改革委员会、科技部、国家海洋局等部委制定了《海水利用标准发展计划》。
　　2008年10月，国家海洋局联合科技部发表的《全国科技兴海规划纲要》中，为全面贯彻落实科学发展观，强调了&重点开发应用海水淡化技术&，加强海洋技术成果转化，抓好大规模产业示范工程，&带动海水利用产业快速发展&。
　　此外，相关的税收政策以及循环经济法规中都有相应体现。在日正式生效实施的新《企业所得税法》中，对于从事海水淡化项目的企业实行税收优惠：企业从事海水淡化项目的所得，自项目取得第一笔生产经营收入所属纳税年度起，给予&三免三减半&的优惠，即前3年免税，后3年税收减半。
　　日第十一届全国人民代表大会常务委员会第四次会议通过《中华人民共和国循环经济促进法》：&国家鼓励和支持沿海地区进行海水淡化和海水直接利用，节约淡水资源&。
　　另外，在《国家中长期科学和技术发展规划纲要()》和《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》等法规中也有海水淡化产业发展的相关政策支持。
　　在政策暖风的吹拂下，一批具有自主知识产权和设计的技术和设备先后涌现出来。
　　日，山东黄岛电厂3000吨/日低温多效海水淡化示范工程建成并投入运行，这项工程是国内首台具有完全自主知识产权、自主设计、自主加工制造蒸馏淡化装置，这是我国海水淡化技术发展史上一个重要里程碑。
　　2006年11月，天津海水淡化与综合利用研究所承担了&5万吨/日低温多效蒸馏海水淡化成套技术与装备开发&课题，为了攻克大型海水淡化成套技术，重点突破单机25000吨/日低温多效蒸馏海水淡化工艺、设计、制造、运行等关键技术，进一步推进海水淡化技术的自主创新，提高国内产业的竞争能力。
　　目前，我国已经形成了一批具有相当实力和竞争能力的国内海水淡化工程和设备制造企业，中国众和海水淡化工程有限公司、天津膜天膜工程技术公司、滨海环保装备(天津)有限公司、青岛华欧海水淡化有限责任公司等等。
　　根据滨海环保装备公司总裁助理黄劲松的介绍，他们通过委托加工来引进、吸收、消化国际先进海水淡化技术，发展自己的海水淡化装备;然后再通过这种模式升级换代，走出国门承揽海外业务。目前，公司已经承揽了泰国伟成发集团标的额4.8亿美元、日产42万吨海水淡化工程，这也是国内海水淡化公司目前&走出去&的最大项目。
　　《中国投资》获悉，为了保障实现《海水利用专项规划》目标，目前国家发改委、海洋局等有关部门，正加紧研究制定《关于加快海水利用产业化的指导意见》，尽早出台若干海水淡化产业发展的实质性支持政策，促使海水淡化解决沿海地区的缺水问题。
　　技术创新须更上一层楼
　　一个产业的发展，含金量所在就是科技创新和进步。
　　目前中国海水淡化已基本具备了产业化发展条件，但与国外先进水平还有很大差距。主要是在关键设备如高压泵、膜组件、能量回收装置等还没有自主知识产权和产业化生产能力，在海水淡化工程建设中，这些设备主要依赖进口。同时，我国还缺乏大型海水淡化项目的设计建设管理经验和能力，与国外动辄每日10万吨甚至上百万吨的海水淡化工程，我国目前已运行的项目上万吨的都很少。
　　国际脱盐协会技术主席利昂&阿维尔布奇对《中国投资》说：&海水淡化产业已经在国外发展了几十年，技术已经相当成熟。而对于中国来说，海水淡化产业是一个新兴产业，还刚刚起步，中国需要国外的资金投入和国外技术&。
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海水淡化的最重要的意义是什么
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（8分）海水的综合利用，对于人类的生产生活有重要的意义。
（1）海水淡化沿海缺水地区获取淡水的方法之一，列举出海水淡化的两种方法 &&&&&&&&& 、 &&&&&&&&&&& 。
（2）氯碱工业离子交换膜法生产中，透过离子交换膜的离子为 &&&&&&&& ，氢氧化钠产生于 &&&&&&&& （填‘“阳极”或“阴极”）。
（3）氯化钠为工业制纯碱的主要原料，制碱反应过程中法中析出NaHCO 3 的原因是 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ；侯氏制碱法与索尔维制碱法相比除提高食盐利用率、无氯化钙生成的优势外还有 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 、 &&&&&&&&&&&&&&&&&&& 从而综合利用原料、降低成本、减少环境污染。
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（8分）（1）蒸馏法（1分）& 电渗析法（1分）& （2）Na + （1分）；阴极（1分）
（3）氨化的饱和食盐水可大量的吸收CO 2 ，从而产生大量的NaHCO 3 ，而NaHCO 3 溶解度相对较小，从而饱和后析出（2分）；与合成氨联合生产（1分）、副产品氯化铵（1分）
解析:（1）海水中含有大量的Na ＋ 、Mg 2
＋ 等，故海水淡化的常用方法是蒸馏法和电渗析法。
（2）氯碱工业的生成物是氯气、氢气和氢氧化钠，其中氢氧化钠在阴极生成，所以透过离子交换膜的离子是Na + 。
（3）由于饱和额食盐水中溶解了大量的氨气，因而可以吸收大量的二氧化碳生成碳酸氢钠，而NaHCO 3 溶解度相对较小，从而饱和后析出。侯氏制碱法需要氨气，故可以与合成氨联合生产，在生成碳酸氢钠的同时还有氯化铵生成。
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?一种海水淡化利用项目
太阳能海水淡化技术
（一种海水淡化利用项目）
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太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
太阳能海水淡化技术特点
太阳能海水淡化系统与现有海水淡化利用项目相比有许多
太阳能、风能协同海水淡化系统(图)
新特点：首先是可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能耗，运行安全稳定可靠，不消耗、、等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；其次是生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水低，具备淡水供应市场的竞争力。人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。蒸馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比，太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。
太阳能海水淡化技术重要意义
淡水是人类社会赖以生存和发展的基本物质之一。人体的60% 是，其中主要是。水对人体健康至关重要，一旦失去体内水分10% ，生理功能即严重紊乱；失去水分20% ，人很快就会死亡。水对其他的生命也是如此，是一切生命之源。水对社会经济而言也不可或缺，农作物无水会枯死，工业生产无水会面临瘫痪。因此，水又是一切文明之源。地球表面积约为5．1亿平方公里，其中海洋面积就占据了它的70．8% 。的平均深度约为 3800米，所以地球上的总水量约有近14亿立方公里。若从地球上人均占有水量来看，水资源是十分丰富的，人类似乎不应有缺水之虞。然而，由于含盐度太高而不能直接饮用或灌溉的海水占据了地球上总水量的97% 以上，仅剩的不到3% 的淡水，其分布也极其不均，它的3/4被冻结在地球的两极和高寒地带的中，其余的从分布上说，地下水也比地表水多得多(多37倍左右)。剩下的存在于河流、湖泊和可供人类直接利用的地下淡水已不足 0．36% 。
就人均占有量来说，中国在水资源方面是一个穷国。据测算，我国人均占有水量只居世界的第 108位。我国海岸线长，一些岛屿和沿海盐碱地区以及内陆苦咸水地区均属缺乏淡水的地区。这些地区的人们由于长期饮用不符合卫生标准的水，产生了各种病症，直接影响着他们的身体健康和当地的 经济建设。因此，解决淡水供应不足是我国面临的一个严峻问题。
为了增大淡水的供应，除了采用常规的措施，比如就近引水或跨流域引水之外，一条有利的途径就是就近进行海水或苦咸水的淡化，特别是对于那些用水量分散而且偏远的地区更适宜用此方法。对海水或苦咸水进行淡化的方法很多，但常规的方法，如蒸馏法、离子交换法、渗析法、反渗透膜法以及冷冻法等，都要消耗大量的燃料或电力。据报道，截至1990年，全世界已安装的海水淡化装置的产水能力为13，000，000米 /天。到2000年，这个数字已经翻了一倍。淡化水的迅速增加，就会产生一系列的问题，其中最突出的就是能源的消耗问题。据估计，每天生产13，000，000米 的淡化水，每年需要消耗原油I．3亿吨。即使人们支付得起这笔燃料的费用，但地球的温室效应、空气污染等也告示人们必须谨慎从事。因此，寻求用太阳能来进行海水淡化，必将受到人们的青眯。
从中国国情出发，情况更是如此。我国广大、孤岛等地区至今仍普遍缺乏电力，因此在中国能源较紧张的条件下，利用太阳能从海水(苦咸水) 中制取淡水，乃是解决淡水缺乏或供应不足的重要途径之一。所以，利用太阳能进行海水淡化，有广泛的应用前景。
太阳能海水淡化技术装置分类
人类利用太阳能淡化海水，已经有了很长的。人类最早有文献记载的太阳能淡化海水的工作，是15世纪由一名阿拉伯炼丹术士实现的。这名炼丹术士使用抛光的大马士革镜进行太阳能蒸馏。世界上第一个大型的太阳能海水淡化装置，是于1872年在智利北部的Las Salinas建造的。它由许多宽1．14米， 长6l米的盘形蒸馏器组合而成，总面积4700㎡ 。在晴天条件下，它每天生产2．3 万升淡水(4．9升/米 ·天)。这个系统一直运行了近40年。
人类早期利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。早期的太阳能蒸馏器由于水产量低，初期成本高，因而在很长一段时间里受到人们的冷落。第一次世界大战之后，太阳能蒸馏器再次引起了人们极大的兴趣。当时不少新装置被研制出来，比如顶棚式、倾斜幕芯式、倾斜盘式以及充气式太阳能蒸馏器等等，为当时的海上救护以及人民的生活用水解决了很大问题。
太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生相变过程，即产生与。运行方式一般可分为直接法和间接法两大类。顾名思义，直接法系统直接利用太阳能在集热器中进行蒸馏，而间接法系统的太阳能集热器与海水蒸馏部分是分离的。但是，近20 多年来， 已有不少学者对直接法和间接法的混合系统进行了深人研究，并根据是否使用其他的太阳能集热器又将太阳能蒸馏系统分为主动式和被动式两大类。
被动式太阳能蒸馏系统
被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器，人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。目前，比较理想的盘式太阳能蒸馏器的效率约在35% ，晴好天时，产水量一般在 3～4kg/m 左右。如果在海水中添加浓度为 172．5ppm 的黑色萘胺， 蒸馏水产量可以提高约 30% 。
主动式太阳能蒸馏系统
被动式太阳能蒸馏系统的一个严重缺点是工作温度低，产水量不高，也不利于在夜间工作和利用其它余热。为此，人们提出了数十种主动式太阳能蒸馏器的设计方案，并对此进行了大量研究。
在主动式太阳能蒸馏系统中，由于配备有其它的附属设备，使其运行温度得以大幅提高，或使其内部的传热传质过程得以改善。而且，在大部分的主动式太阳能蒸馏系统中，都能主动回收蒸汽在凝结过程中释放的潜热，因而这类系统能够得到比传统的太阳能蒸馏器高一至数倍的产水量。
太阳能海水淡化技术发展现状
中国对太阳能海水淡化技术的研究也有较好的基础，在这方面做过较多工作的有中国科学院广州能源研究所和中国科学技术大学等。还在上世纪 80年代初，广州能源研究所即开展了太阳能海水淡化技术的研究，完成了空气饱和式太阳能蒸馏器的试验研究，并于1982年左右在我国嵊泗岛建造厂一个具有数百平方米太阳能采光面积的大规模的海水淡化装置，成为我国第一个实用的太阳能蒸馏系统。接着，中国科学技术大学也进行了一系列的太阳能蒸馏器的研究，并在理论上进行了探讨。对海水浓度、海水中添加染料及装置的几何尺寸等因素对海水蒸发量的影响进行了实验，给出了有益的结果。
进入上世纪90年代后，、、等单位也加入到了太阳能海水淡化技术研究的行列，提出了一系列新颖的太阳能海水淡化装置的实验机型，并对这些机型进行了理论和实验研究。比较有代表意义的有西北工业大学提出的“新型，高效太阳能海水淡化装置”；天津大学提出的“回收潜热的太阳能蒸馏器”；中国科学技术大学提出的“降膜蒸发气流吸附太阳能蒸馏器”等等，使太阳能海水淡化技术有了较大进步。
进入本世纪之后，太阳能海水淡化技术进一步成熟。其中西安交通大学、北京理工大学等提出了 “横管降膜蒸发多效回热的太阳能海水淡化系统”，试制出了多个原理样机，并对样机进行实验测试和理论研究。清华大学等单位在借鉴国外先进经验的基础上，对多级闪蒸技术在太阳能海水淡化领域的应用进行了探索，试制出了样机，并在我国的秦皇岛市建立了主要由太阳能驱动的实际运行系统，取得有益的经验。
中国太阳能海水淡化技术的研究，走过了近 25年的历史，取得了可喜的成绩。综观整个研究过程，基本可分为3个阶段。第一阶段在上世纪整个 80年代至90年代初期。这个阶段是中国太阳能海水淡化技术研究的起步阶段．也是中国太阳能热利用研究的起步阶段。那时，包括太阳能蒸馏器在内的许多太阳能应用技术，如太阳能干燥器、太阳能热水器、太阳能集热器、太阳房以及太阳能聚光器等都吸引了许多科学家进行研究。但由于是起步阶段，所以整个研究都处于较低的水平上，如对太阳能海水淡化技术的研究，基本都集中在单级盘式太阳能蒸馏器上。上面的讨论已经指出，这种蒸馏器具有取材方便、结构简单、无动力部件、建造和维修便利以及可以长期无故障运行等优势，因而受到广大用户的青睐。但这种装置由于其内部海水容量大，因而升温缓慢，致使海水蒸发动力不足，加之整个蒸馏过程中未能回收蒸汽的凝结潜热，所以一般系统的效率都不高， 约在35% 以下。在晴好天气下。每平方米采光面积的产淡水量在3．5—4．Okg 左右。
第二阶段在上世纪90年代初到90年代末。此阶段上，许多研究者逐步认识到了盘式太阳能蒸馏器的缺陷。在设法减少装置中海水的容量方面，采取了梯级送水、湿布芯送水以及在海水表层加海绵等方式，大大减小了装置中的海水存量，使装置中待蒸发的海水温度得到进一步提高，也使装置更快地有淡水产出，延长了产水时间，提高了装置的产水效率。在回收水蒸汽的凝结潜热方面，实验了多级迭盘式太阳能蒸馏器以及其他回收水蒸汽潜热的太阳能蒸馏器。采取这些措施之后，装置的总效率提高到了约50% 。
上世纪90年代末至现在，对太阳能海水淡化技术的研究进入到了第三个阶段。在总结和分析了第二阶段的研究成果后，人们发现：尽管采取了许多被动强化传热传质措施，如减小装置中海水的容量、多次回收蒸汽的凝结潜热等，仍不能满足用户的要求，即太阳能蒸馏器的经济性仍然不够理想。分析发现，装置内自然对流的传热传质模式是限制装置产水率提高的主要因素。于是研究者纷纷选择了对主动式(加有动力，如水泵或风机等)的太阳能蒸馏器的研究。此期间出现了气流吸附式、多级降膜多效回热式、多级闪蒸式等许多新颖的太阳能海水淡化装置，装置的总效率也有了较大提高，达到 ·80% 左右(包括的消耗)。
太阳能海水淡化技术未来发展
未来的太阳能海水淡化技术，在近期内将仍以蒸馏方法为主。利用太阳能发电进行淡化，虽在技术上没有太大障碍，但在经济上仍不能跟传统海水淡化技术相比拟。比较实际的方法是，在电力缺乏的地区，利用太阳能发电提供一部分电力，为改善太阳能蒸馏系统性能服务。
由于中温太阳能集热器的应用日益普及，比如真空管型、槽形抛物面型集热器以及中温大型太阳池等，使得建立在较高温度段(75℃ )运行的太阳能蒸馏器成为可能。也使以太阳能作为能源，与常规海水淡化系统相结合变成现实，而且正在成为太阳能海水淡化研究中的一个很活跃的课题。由于太阳能集热器供热温度的提高，太阳能几乎可以与所有传统的海水淡化系统相结合(传统的以电能为主的海水淡化系统在此暂不考虑)。已经取得阶段性成果并有推广前景的主要有：太阳能多级闪蒸系统、太阳能多级沸腾蒸馏系统和太阳能压缩蒸馏系统等。例如，科威特已建成了利用220m：的槽形抛物面太阳能集热器及一个7000升的贮热罐为多达l2级的闪蒸系统供热的太阳能海水淡化装置，每天可产近l0吨淡水。该装置可在夜间及太阳辐射不理想的情况下连续工作，其单位采光面积每天的产水量甚至超过传统太阳能蒸馏器产水量的l0倍。可见，太阳能系统与常规海水淡化装置相结合的潜力是巨大的。理论计算表明，多级沸腾蒸馏比多级闪蒸系统具有更多的优点，在拥有相同性能系数的条件下，它所需的级数更少、耗能更低，所需的外界功量也更少。太阳能蒸汽压缩系统也具有广阔的前景，特别在电能相对便宜的地区。
有报道指出，在各类多级沸腾蒸馏系统中，多级堆积管式蒸发系统最适合以太阳能作为热源。这种装置有许多优点，其中最主要的一点是它能在输入蒸汽量为0～100% 之间的任何一点稳定运行，并能根据蒸汽量自动调整工作状态。而且它所需的供热温度在70～IO0~C之间，很容易用槽形抛物而或真空管型太阳能集热器达到。因此，很有必要对它做进一步的研究。
人们进一步认识到，太阳能海水淡化装置的根本出路应是与常规的现代海水淡化技术紧密结合起来，取之先进的制造工艺和强化传热传质新技术，使之与太阳能的具体特点结合起来，实现优势互补，才能极大地提高太阳能海水淡化装置的经济性，才能为广大用户所接受，也才能进一步推动我国的海水淡化技术向前发展。
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