马毅煜 武卫东 华若秋 汪力

(上海理工大学能源与动力工程学院 上海 200093)

水是自然界中生命赖以生存的物质，因此水资源问题一直受到高度关注[1]。2003年世界卫生组织估计约有12 亿人无法获得安全饮用水，全球每年有218 万人死于因水质问题引发的疾病[2]。工业及生活污水的直接排放导致我国水体污染问题日益加剧[3]。随着经济发展及生活品质提升，人们对饮用水品质的要求也进一步提升，多种净水工艺得到发展。

目前采用滤芯过滤技术的小型净水机市场占比最高，达90%以上[4]，技术核心是使用各种滤芯的过滤装置，过滤方法主要为吸附法(约占比55%)和膜过滤法(约占比36%)。其他常见的净水技术还有物化消毒法和水质调节法等[5]。目前家用净水器主要以反渗透膜等膜过滤技术为主，使用滤芯过滤自来水得到纯净水。缺点是需要定期清洗和更换滤芯，提高了用户的使用成本[6]，另一方面是在实际使用中常出现忽略滤芯情况，造成饮用水二次污染。因此开发不需要更换和清洗滤芯的纯净水制备系统对家用净水技术具有重要意义。

增湿除湿原理(HDH，humidification dehumidification)是将空气先加湿再除湿，当空气流经潮湿表面，若表面温度高于空气露点温度，则表面水分蒸发，空气被加湿；当表面温度低于露点温度，有冷凝水析出，空气被除湿，从而获得净化水[7]。Li Xinhua 等[8－9]的研究表明，利用相变过程制取的净化水几乎可以除去水中所有的有机物和盐类。R.J.Moffat[10－11]对增湿除湿技术进行了系统性的总结，指出HDH 过程是基于空气与大量水蒸气的混合，通过加热干空气可以提高其最大携湿能力，研究显示1 kg 干空气可携带0.5 kg 水蒸气，同时表明该技术是最适合生产淡水的脱盐工艺。……