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当加利福尼亚州沙城正式开启该州首个全面海水淡化设施的水龙头时，整个城市的居民将开始利用太平洋作为饮用水源。该市的目标是提供无缝过渡，以便消费者不会感觉到水质或味道与过去供应饮用水的水库水有任何差异。
虽然该工厂已经运行了一年多用于测试目的，但现在已获得加利福尼亚州公共卫生部的全面许可，可以直接连接到加州美国水务公司（Cal-Am）的水网，该水网为蒙特雷半岛的大部分地区供水。城市工程师理查德·西蒙尼奇表示，如果一切按计划进行，Cal-Am的水箱（为沙城以及该地区的其他社区供水）每年将从卡梅尔河和海滨含水层水库中抽水减少超过3.7亿升。这是因为新的海水淡化设施——实际上是一个微咸水处理厂——预计将使用反渗透过滤技术生产相同体积的饮用水，该技术迫使海水通过半渗透膜，将盐分与水分离。
西海岸的水困境
加利福尼亚州的水资源短缺可以追溯到近一个世纪前（甚至在罗曼·波兰斯基1974年的黑色电影唐人街中也成为了一个主要情节，该电影的背景设定在1937年的洛杉矶）。沙城是加利福尼亚州和美国西南部几个水资源有限的地区之一。
2007年，该州向沙城的海水淡化厂拨款290万美元的赠款。这笔资金的实现归功于加州50号提案，该提案于2002年11月通过，允许该州借款34亿美元用于各种水利项目，包括创建安全饮用水的项目。整个项目的总成本约为1190万美元，其中城市通过重建基金和城市资本改善基金支付了900万美元。 Cal-Am将使用海水淡化厂生产的水来抵消他们目前对卡梅尔河和海滨含水层的超采，但随着沙城的增长，该市将根据需要获得更多的水。
虽然更多的饮用水对于海水淡化厂来说已经足够有吸引力，但该市还有其他激励措施。城市管理者史蒂夫·马塔拉佐表示，加利福尼亚州已限制沙城进行任何新的建筑，除非该市增加供水。“沙城存在严重的城市衰败，该市希望重建这些地区，但如果没有更多的水，就无法做到这一点，”他补充道。新的设施应该可以解决这个问题，因为沙城目前的用水需求仅为每年约1.17亿升。
沙城占地面积仅约1.5平方公里，得益于其靠近马塔拉佐所说的“海水楔”的位置，这使得该市部分沿海地区的水成为微咸水，这意味着水比淡水咸，但不如海水那么咸。由于水的盐度较低，因此与普通海水相比，淡化所需的能量更少，成本也更低。
转向反渗透
海水淡化厂的工作原理是通过直径约30厘米、深度为18至27米的井抽取微咸水。该工厂有四口井，但任何时候只使用两口。“这些井中的水不含海洋生物，除了微生物，这是因为它们是从内陆位置钻入沙质含水层的，”西蒙尼奇说。沙子充当天然过滤器。
西蒙尼奇表示，沙城的海水淡化厂采用反渗透技术，因为它比其他从海水中去除盐分的方法更具成本效益。从海水中提取饮用水主要有两种方法——蒸馏和反渗透，这两种方法都需要大量能量。太平洋研究所所长彼得·格莱克在2008年7月《大众科学》的一篇文章中写道，虽然海水淡化的实际成本因地区而异，但生产一立方米（1000升）海洋饮用水（大约相当于美国两个人一天通常使用的水量）的成本可能从略低于1美元到远高于2美元不等。他补充说，从河流或含水层中获得同样多的水，成本约为10到20美分。与此同时，美国自来水厂协会的数据显示，美国市政用水的平均交付价格约为每立方米60美分。
格莱克表示，在蒸馏过程中，海水被煮沸，蒸发水分并留下盐分。蒸发的水被收集并冷凝回液体。反渗透比蒸馏便宜，因此更常用。反渗透的主要缺点——除了留下高浓度盐水，如果这种超咸水被排放回海洋，可能会危害水生生物——是该过程效率低下，通常会浪费大量能量。
提高效率
沙城表示，其工厂通过生产反渗透过程后残留的溶液来解决盐水问题，该溶液的盐度与蒙特雷湾的盐度相匹配，溶液被送到蒙特雷湾。
包括沙城在内的海水淡化设施尝试解决效率低下问题的一种方法是在其海水淡化系统中添加能量回收装置，以提高产量并降低能源消耗和成本。
该市选择了位于加利福尼亚州圣莱安德罗的Energy Recovery, Inc. (ERI) 生产的PX能量回收装置。 ERI的PX压力交换器是一种圆柱形陶瓷转子，安装在海水淡化系统内。(观看其工作原理的视频)。进入系统的一些海水直接进入海水淡化膜，而其余部分则被转移到进入圆柱体的一端。与此同时，无法穿过膜的富含盐分的浓缩液（像盐水，但浓度不如盐水高）流入圆柱体的另一端。这些来自相反方向的力进入转子，使其像旋转木马一样旋转，每分钟旋转1200次。当转子旋转时，它产生压力，将海水推向膜，并将浓缩液排出系统。 PX压力交换器旨在从浓缩液流中回收高达98%的能量，并将其反馈以泵送海水通过膜。据该公司称，浓缩液和海水之间的混合程度非常小，因为暴露时间非常短。
西蒙尼奇表示，沙城的海水淡化设施在任何给定时间运行两个PX装置，另外安装两个作为备用，以便在前两个停止工作时提供完全冗余。
多年来，寻找新的饮用水源的压力在全球范围内不断增加，导致一些国家——阿尔及利亚、澳大利亚、中国和印度等——转向海水淡化。美国的一些地区也转向了海水淡化，包括佛罗里达州坦帕湾和德克萨斯州埃尔帕索，当地工厂每天分别生产约9400万升和1.04亿升水。世界上最大的海水淡化厂是阿拉伯联合酋长国杰贝阿里M站海水淡化厂，预计今年晚些时候完工后，每天能够生产5.3亿升水。
对此类设施的需求只会随着时间的推移而增加。根据彼得·罗杰斯在2008年8月《大众科学》上发表的文章《面对淡水危机》中的说法，今天，地球上六分之一的人口，超过十亿人，无法获得足够的安全淡水。该文章进一步指出，到2025年，全球一半以上的国家的淡水资源将面临压力或彻底短缺，到本世纪中叶，地球上多达四分之三的人口可能面临淡水短缺。
*更正（2010年4月8日）：本文最初声明一立方米（1000升）海洋饮用水大约相当于美国两个人一天通常饮用的水量。