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“在目前全球都缺水的情況下，海水淡化將為人類提供賴以生存的飲用水”。今年兩會期間，幾位人大代表和政協委員的建言令“海水淡化”這個似乎還很遙遠的科學命題走入尋常百姓關注的視野。 實際上，海水淡化已形成新興產業。全球海水淡化設備年均市場容量約40億美元，共有海水淡化廠1.3萬多座，海水淡化日產量約3500 萬噸左右，解決全球1億多人的供水問題。目前中國海水淡化的日產能已達66萬噸左右。在去年底發布的《海水淡化產業發展“十二五”規劃》提出，2015年，我國海水淡化產能達到220萬立方米／日以上。 國家發改委環資司官員楊尚寶說：“海水淡化已形成洪流推動之勢，海水淡化的春天已經到來。” 海水淡化產業步入發展快車道 淡水資源緊缺是個人所共知的問題，尤其北方工業城市缺水嚴重，而“南水北調”可調節的水量日益有限。海水成了新的選擇，政府為此制定了雄心勃勃的計劃，要求“十二五”期間(2011年至2015年)建設國家海水利用產業化基地，實現規模日產300萬噸目標。 中國海水淡化技術研究起步于上世紀60年代，最近十多年來開始邁向產業化階段。目前該產業主要集中在天津、河北、浙江等地，形成了北疆發電廠、大港發電廠、國華滄電等一批生產中心。 2012年2月，國務院辦公廳發布《關于加快發展海水淡化產業的意見》，要求加快發展海水淡化產業。 2012年8月，科技部、國家發改委聯合下發了《海水淡化科技發展“十二五”專項規劃》。12月，發改委發布《海水淡化產業發展“十二五”規劃》，預計到2015年，中國海水淡化能力將達到220萬～260萬噸／日，較目前增加三至四倍。海水淡化裝置制造的產值將達到75億～100億元／年。 據統計，“十一五”期間(2006年至2010年)中國海水淡化能力以每年將近70%的速度增長，已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為每日60到70萬噸，其中天津約占全國總量的三分之一。在天津，每天有6000噸經過淡化的海水進入自來水管網。北京也在比較海水淡化方案與南水北調方案的優劣，未來很可能會從河北曹妃甸每天調取數十萬噸淡化后的海水，摻入自來水管網中，供居民使用。 國家發改委環資司官員楊尚寶說：“海水淡化已形成洪流推動之勢，海水淡化的春天已經到來。” 有研究者指出，成本高、核心技術力量缺乏、產業模式不清晰，是阻礙中國海水淡化產業發展的“三座大山”。 長期以來，中國在研發水平、開發制造能力等方面，與國際先進水平存在不小的距離，核心技術被法國、以色列等國掌握。天津大學海水淡化與膜技術研究中心主任王世昌指出，中國的裝備能力和手段只相當于技術先進國家在1980年代的水平。而設備國產化、技術和規模是降低成本、實現規模經營的重要因素。 依托產學研機制和國內一批專家學者的支持，目前，中國海水淡化產業在技術方面取得了積極進展，出現了一批自主設計、自主研發的項目和裝置。低溫多效蒸餾技術已躋身世界先進行列，天津寶成集團生產的海水淡化設備已出口到歐洲和中東地區。 國華滄電的工程師說，有了先進的技術支持，目前國內淡化水成本大多已降至每噸5塊錢左右，低于南水北調入戶6.6元的成本。而根據國際脫鹽協會2009年的調查數據，世界若干典型海水淡化廠的成本約為每噸0.6美元(約合3.82元人民幣)。 業內專家認為，5塊錢的成本已經接近某些城市供水價格或工業使用可接受價格。“現在固然有降低成本問題，同時也有認識和理解的問題。”海水淡化的成本不能和居民生活用水的成本相提并論，因為淡化水可以直接用于工業用途，和生活用水品質不同，不具有可比性。 此外，在使海水淡化商業化、市場化方面，中國也在努力探索。關聯產業合作就是解決方案之一。一方面可實行水電聯產，即通過發電增收來補貼海水淡化，緩解成本壓力；還可以把海水淡化產業與石化產業對接，利用淡化后產生的濃海水制鹽或生產氯化鎂等化工產品。 中國政府也加強了對海水淡化產業的支持，除投資建設輸送管道之外，還負責淡化水的采購，并將其提供給用戶。 三年后北京人有望喝上淡化水 對于缺水的北京來說，“海水淡化”并不遙遠。海水淡化進京項目是除南水北調工程之外的另一個戰略構想。市政府計劃探索引入社會投資，科學謀劃相關產業模式，建立首都水資源安全保障戰略格局。 許多人關心，海水如何淡化?淡化后的海水能達到飲用水標準嗎?海水淡化能為缺水的北京城帶來怎樣的變化? 很優質 看起來像純凈水 喝起來有點甜 在許多人看來，使用淡化過的海水似乎是很遙遠的事情。北控水務集團有限公司海水淡化事業部的員工們已經與海水打了三年多的交道，在他們看來，海水淡化不僅可行，而且“很靠譜”，“很多市民擔心淡化過的海水不能喝，其實不是。” 2010年3月，由北控集團下屬北控水務集團有限公司投資建設的唐山北控曹妃甸5萬噸海水淡化項目正式開工。該項目同時是百萬噸海水淡化進京項目的示范工程，所使用的海水均來自海面下15米。 在北控水務辦公室里，來自曹妃甸海水淡化廠的灌裝水是員工眼中的優質飲用水，北控水務海水淡化事業部投資經理張一蘭不止一次地說，“看上去和普通純凈水沒有區別，喝起來甚至覺得有點甜。” 要生產出1噸淡水，需要抽取2.5噸海水作為“原水”。海水被抽出后，首先通過加藥-混凝沉淀環節除去海水大顆粒懸浮物，然后進入氣浮池進行預處理，后經過超濾、反滲透兩個主要環節，充分去除海水中的鹽分、懸浮物、有機物和藻類物質等，最后進入后礦化環節調節水的硬度和pH值，苦澀的海水就變成能夠直飲的淡水了。與北京市市供自來水相比，淡化海水不僅能夠直接飲用，水質安全更有保障。 海水淡化水潔凈、純度高，供給穩定，盡管尚未被廣大市民熟知，卻是業內人士眼中的“安全可靠的高品位水源”。淡化水除了可進入自來水管網作為城鎮居民生產、生活的重要水源，還能作為海島、船舶、海上平臺等主要水源，企業生產和生活用水。 很環保 終端是飲用水 中間濃鹽水用于工業 海水淡化后，會產生大量的濃鹽水，如何讓濃鹽水不污染環境又能得到再次利用?海水淡化項目組結合曹妃甸當地的情況，讓本該廢棄的濃鹽水變成了一個可以循環的經濟鏈條。 國際上海水淡化技術應用最廣泛的中東地區，海水淡化后產生的濃鹽水會被直接排放回海洋，盡管未發現會對海洋環境產生負面的影響，但張一蘭認為，“如果能夠與當地企業合作，就可以把海水充分地利用起來，物盡其用。” 這座每天能夠生產5萬噸淡化海水的工廠依托曹妃甸當地的工廠和企業，建起了循環經濟產業鏈，開始為曹妃甸當地企業提供服務。濃鹽水首先進入同樣坐落于曹妃甸的三友化工，在那里濃鹽水中的堿被提取出來，隨后再被送往南堡鹽場，成為制鹽的高濃度原材料。 張一蘭說：“與直接把濃鹽水排放到海里相比，這樣的產業鏈能在最大程度上與當地企業互動，這種循環經濟也能讓企業達到共贏。” 目前南堡鹽場和大清河鹽場日接納濃鹽水能力在100萬噸以上，三友化工股份有限公司也在建設濃鹽水資源化利用工程，采用管道將濃鹽水輸送至三友化工直接用于鹽化工生產，實施后可進一步增加濃鹽水再利用規模，可實現近期曹妃甸工業區建設大規模海水淡化濃鹽水的全部回用。 很穩定 100萬噸海淡水 每日可增500萬人用水量 “缺水”是百萬噸海淡進京項目前期調研中最常接觸到的一個詞語，北京人均水資源不足300立方米，僅為全國的1/8，世界的1/32，遠遠低于國際公認的1000立方米，屬于嚴重缺水地區，是世界上最嚴重缺水的30個大城市之一。 “海水作為一種保障性很高的戰略水資源儲備，取之不盡，用之不竭。”張一蘭說，海水淡化關鍵技術已經被突破，與其他水源相比，其戰略意義更加突出。引淡化海水進京作為首都南水北調工程來水的重要補充，對構建首都多水源保障體系，確保首都用水安全，具有重大的戰略意義，同時也有利于推動北京市經濟社會可持續發展。 清華大學環境學院博士林甲在對北京用水情況調研后認為，淡化海水進京在北京水資源嚴重缺乏且調水和地下水開采都面臨著諸多困難情況下，將成為北京解決水資源緊張的切實可行并十分有效的途徑。淡化海水不但增加淡水資源，而且不會受環境、天氣等各種情況影響，保障性高。 海水淡化提供的每日100萬噸水對北京意味著什么?按《北京市統計年鑒（2012）》所提供的北京人均日綜合用水量214升計算，100萬噸水相當于增加了約500余萬人的日用水量。 規劃中，海水淡化進京項目輸送工程從唐山曹妃甸的海水淡化廠出水口開始，經唐山市、天津市、廊坊市輸送到北京市，全長約270公里。在地下將有三根管道，兩用一備，為北京及管線沿途地區每日運送100萬噸海淡水。 很經濟 成本8元/噸 和自來水成本持平 海水淡化工程即將開工，開工后三年，北京市民將喝上淡化水。 根據目前國內外海水淡化項目實際運行數據，結合本項目的實際情況進行測算，海水淡化廠出廠水價在每噸4.5元左右，輸送成本為2.8元至3.5元/噸，到京水價可控制在8元/噸以內。張一蘭說：“目前我國公益性水利工程，如水庫、輸水管道等建設所需經費基本上由各級財政承擔，沒有列入自來水成本，導致水的價格與價值背離。如果把城市引水工程中土地、投資、運行、管理等費用和損耗計算在內，自來水的綜合成本就接近或高于淡化水成本。” 國外海水淡化技術研究始于上世紀50年代，在海灣國家，由于傳統的水資源幾近枯竭，海水淡化發展已有較長歷史。“北控水務已完全掌握了大型海水淡化項目的核心技術，具有完整的大型海水淡化系統集成能力，在技術上可以保證項目的順利實施。”對于北控水務海淡團隊來說，技術、設備、人員等都已做好了準備。 （《北京晚報》） 發展歷程 ●自然界的海水淡化現象每天都在進行。海水在太陽照射下蒸發，水蒸汽進入大氣冷凝后以雨雪形式降落至地面，形成天然淡水。以這種蒸發冷凝原理做成的海水蒸餾淡化器，早在兩千多年前就被航海船員運用在自己的船上。 ●第二次世界大戰以后，中東地區石油得到國際資本大力開發，使這一地區經濟迅速發展，這個原本干旱的地區對淡水資源的需求與日俱增。而中東地區獨特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區解決淡水資源短缺問題的現實選擇，并對海水淡化裝置提出了大型化的要求。在這樣的要求驅動下，20世紀60年代初，多級閃蒸海水淡化技術應運而生。海水淡化產業也由此步入了快速發展的時代。 ●由于世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內的區域，因而海水淡化技術近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區得到應用。最新資料表明，到2010年止，世界上已建成和已簽約建設的海水和苦咸水淡化廠，其生產能力達到日產淡水4700萬噸，可滿足2億人的生活需求。國內外的大量事實已經證明，海水淡化是解決沿海地區水資源短缺問題最根本、最有效的戰略舉措。 應用技術 海水淡化技術的發展與工業應用，已有半個世紀的歷史，已經開發的20幾種淡化技術中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法達到了工業規模的生產應用。 ●電滲析淡化法是使用一種特別制造的薄膜實現的。在電力作用下，海水中鹽類的正離子穿過陽膜跑向陰極方向，不能穿過陰膜而留下來；負離子穿過陰膜跑向陽極方向，不能穿過陽膜而留下來。這樣，鹽類離子被交換走的管道中的海水就成了淡水，而鹽類離子留下來的管道里的海水就成了被濃縮了的鹵水。 ●反滲透淡化法更加絕妙。它使用的薄膜叫“半透膜”.半透膜的性能是只讓淡水通過，不讓鹽分通過。如果不施加壓力，用這種膜隔開咸水和淡水，淡水就自動地住咸水那邊滲透。我們通過高壓泵，對海水施加壓力，海水中的淡水就透過膜到淡水那邊去了，因此叫做反滲透，或逆滲透。 ●蒸餾法的原理很簡單，就是我們在實驗室里制備蒸餾水的原理。把海水燒到沸騰，淡水蒸發為蒸汽，鹽留在鍋底，蒸汽冷凝為蒸餾水，即是淡水。這種古老的海水淡化方法，消耗大量能源，現代多級閃急蒸餾淡化使古老的蒸餾法煥發了青春。此種淡化裝置可以造得比較大，真空蒸發室可以造得比較多，連接起來，成為大型海水淡化工廠。這種淡化工廠，可以與熱電廠建在一起，利用熱電廠的余熱加熱海水。水電聯產，可以大大降低生產成本。現行大型海水淡化廠，大多采用此法。如果太陽能蒸發淡化法能夠投入實用，古老的蒸餾淡化技術又上一個節能的新臺階。 各國態勢 目前，海水淡化基本上也已經形成新興產業部門。 1975年，全世界海水淡化日產量達200萬噸。此后，以每兩年翻一番的速度增長。 1975年，香港建成一個日產18萬噸的海水淡化廠，在當時屬于世界先進的淡化廠。 1983年，沙特阿拉伯吉達港建成日產30萬噸海水淡化廠。接著，科威特海水淡化能力日產100多萬噸。 到了2004年，美國共有海水淡化廠2560多家，居世界首位，淡化水日產量為360萬噸。新加坡第一座海水淡化廠已在2004年初動工建造，2005年下半年將開始供水，2010年前有望日產45萬噸淡水。 我國海水淡化的發展目標為：2010年海水淡化能力日產達到80萬噸~100萬噸，到2020年，海水淡化能力日產達到250萬噸~300萬噸。 |
