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“在目前全球都缺水的情况下，海水淡化将为人类提供赖以生存的饮用水”。今年两会期间，几位人大代表和政协委员的建言令“海水淡化”这个似乎还很遥远的科学命题走入寻常百姓关注的视野。 实际上，海水淡化已形成新兴产业。全球海水淡化设备年均市场容量约40亿美元，共有海水淡化厂1.3万多座，海水淡化日产量约3500 万吨左右，解决全球1亿多人的供水问题。目前中国海水淡化的日产能已达66万吨左右。在去年底发布的《海水淡化产业发展“十二五”规划》提出，2015年，我国海水淡化产能达到220万立方米／日以上。 国家发改委环资司官员杨尚宝说：“海水淡化已形成洪流推动之势，海水淡化的春天已经到来。” 海水淡化产业步入发展快车道 淡水资源紧缺是个人所共知的问题，尤其北方工业城市缺水严重，而“南水北调”可调节的水量日益有限。海水成了新的选择，政府为此制定了雄心勃勃的计划，要求“十二五”期间(2011年至2015年)建设国家海水利用产业化基地，实现规模日产300万吨目标。 中国海水淡化技术研究起步于上世纪60年代，最近十多年来开始迈向产业化阶段。目前该产业主要集中在天津、河北、浙江等地，形成了北疆发电厂、大港发电厂、国华沧电等一批生产中心。 2012年2月，国务院办公厅发布《关于加快发展海水淡化产业的意见》，要求加快发展海水淡化产业。 2012年8月，科技部、国家发改委联合下发了《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》。12月，发改委发布《海水淡化产业发展“十二五”规划》，预计到2015年，中国海水淡化能力将达到220万～260万吨／日，较目前增加三至四倍。海水淡化装置制造的产值将达到75亿～100亿元／年。 据统计，“十一五”期间(2006年至2010年)中国海水淡化能力以每年将近70%的速度增长，已建和即将建成的工程累计海水淡化能力约为每日60到70万吨，其中天津约占全国总量的三分之一。在天津，每天有6000吨经过淡化的海水进入自来水管网。北京也在比较海水淡化方案与南水北调方案的优劣，未来很可能会从河北曹妃甸每天调取数十万吨淡化后的海水，掺入自来水管网中，供居民使用。 国家发改委环资司官员杨尚宝说：“海水淡化已形成洪流推动之势，海水淡化的春天已经到来。” 有研究者指出，成本高、核心技术力量缺乏、产业模式不清晰，是阻碍中国海水淡化产业发展的“三座大山”。 长期以来，中国在研发水平、开发制造能力等方面，与国际先进水平存在不小的距离，核心技术被法国、以色列等国掌握。天津大学海水淡化与膜技术研究中心主任王世昌指出，中国的装备能力和手段只相当于技术先进国家在1980年代的水平。而设备国产化、技术和规模是降低成本、实现规模经营的重要因素。 依托产学研机制和国内一批专家学者的支持，目前，中国海水淡化产业在技术方面取得了积极进展，出现了一批自主设计、自主研发的项目和装置。低温多效蒸馏技术已跻身世界先进行列，天津宝成集团生产的海水淡化设备已出口到欧洲和中东地区。 国华沧电的工程师说，有了先进的技术支持，目前国内淡化水成本大多已降至每吨5块钱左右，低于南水北调入户6.6元的成本。而根据国际脱盐协会2009年的调查数据，世界若干典型海水淡化厂的成本约为每吨0.6美元(约合3.82元人民币)。 业内专家认为，5块钱的成本已经接近某些城市供水价格或工业使用可接受价格。“现在固然有降低成本问题，同时也有认识和理解的问题。”海水淡化的成本不能和居民生活用水的成本相提并论，因为淡化水可以直接用于工业用途，和生活用水品质不同，不具有可比性。 此外，在使海水淡化商业化、市场化方面，中国也在努力探索。关联产业合作就是解决方案之一。一方面可实行水电联产，即通过发电增收来补贴海水淡化，缓解成本压力；还可以把海水淡化产业与石化产业对接，利用淡化后产生的浓海水制盐或生产氯化镁等化工产品。 中国政府也加强了对海水淡化产业的支持，除投资建设输送管道之外，还负责淡化水的采购，并将其提供给用户。 三年后北京人有望喝上淡化水 对于缺水的北京来说，“海水淡化”并不遥远。海水淡化进京项目是除南水北调工程之外的另一个战略构想。市政府计划探索引入社会投资，科学谋划相关产业模式，建立首都水资源安全保障战略格局。 许多人关心，海水如何淡化?淡化后的海水能达到饮用水标准吗?海水淡化能为缺水的北京城带来怎样的变化? 很优质 看起来像纯净水 喝起来有点甜 在许多人看来，使用淡化过的海水似乎是很遥远的事情。北控水务集团有限公司海水淡化事业部的员工们已经与海水打了三年多的交道，在他们看来，海水淡化不仅可行，而且“很靠谱”，“很多市民担心淡化过的海水不能喝，其实不是。” 2010年3月，由北控集团下属北控水务集团有限公司投资建设的唐山北控曹妃甸5万吨海水淡化项目正式开工。该项目同时是百万吨海水淡化进京项目的示范工程，所使用的海水均来自海面下15米。 在北控水务办公室里，来自曹妃甸海水淡化厂的灌装水是员工眼中的优质饮用水，北控水务海水淡化事业部投资经理张一兰不止一次地说，“看上去和普通纯净水没有区别，喝起来甚至觉得有点甜。” 要生产出1吨淡水，需要抽取2.5吨海水作为“原水”。海水被抽出后，首先通过加药-混凝沉淀环节除去海水大颗粒悬浮物，然后进入气浮池进行预处理，后经过超滤、反渗透两个主要环节，充分去除海水中的盐分、悬浮物、有机物和藻类物质等，最后进入后矿化环节调节水的硬度和pH值，苦涩的海水就变成能够直饮的淡水了。与北京市市供自来水相比，淡化海水不仅能够直接饮用，水质安全更有保障。 海水淡化水洁净、纯度高，供给稳定，尽管尚未被广大市民熟知，却是业内人士眼中的“安全可靠的高品位水源”。淡化水除了可进入自来水管网作为城镇居民生产、生活的重要水源，还能作为海岛、船舶、海上平台等主要水源，企业生产和生活用水。 很环保 终端是饮用水 中间浓盐水用于工业 海水淡化后，会产生大量的浓盐水，如何让浓盐水不污染环境又能得到再次利用?海水淡化项目组结合曹妃甸当地的情况，让本该废弃的浓盐水变成了一个可以循环的经济链条。 国际上海水淡化技术应用最广泛的中东地区，海水淡化后产生的浓盐水会被直接排放回海洋，尽管未发现会对海洋环境产生负面的影响，但张一兰认为，“如果能够与当地企业合作，就可以把海水充分地利用起来，物尽其用。” 这座每天能够生产5万吨淡化海水的工厂依托曹妃甸当地的工厂和企业，建起了循环经济产业链，开始为曹妃甸当地企业提供服务。浓盐水首先进入同样坐落于曹妃甸的三友化工，在那里浓盐水中的碱被提取出来，随后再被送往南堡盐场，成为制盐的高浓度原材料。 张一兰说：“与直接把浓盐水排放到海里相比，这样的产业链能在最大程度上与当地企业互动，这种循环经济也能让企业达到共赢。” 目前南堡盐场和大清河盐场日接纳浓盐水能力在100万吨以上，三友化工股份有限公司也在建设浓盐水资源化利用工程，采用管道将浓盐水输送至三友化工直接用于盐化工生产，实施后可进一步增加浓盐水再利用规模，可实现近期曹妃甸工业区建设大规模海水淡化浓盐水的全部回用。 很稳定 100万吨海淡水 每日可增500万人用水量 “缺水”是百万吨海淡进京项目前期调研中最常接触到的一个词语，北京人均水资源不足300立方米，仅为全国的1/8，世界的1/32，远远低于国际公认的1000立方米，属于严重缺水地区，是世界上最严重缺水的30个大城市之一。 “海水作为一种保障性很高的战略水资源储备，取之不尽，用之不竭。”张一兰说，海水淡化关键技术已经被突破，与其他水源相比，其战略意义更加突出。引淡化海水进京作为首都南水北调工程来水的重要补充，对构建首都多水源保障体系，确保首都用水安全，具有重大的战略意义，同时也有利于推动北京市经济社会可持续发展。 清华大学环境学院博士林甲在对北京用水情况调研后认为，淡化海水进京在北京水资源严重缺乏且调水和地下水开采都面临着诸多困难情况下，将成为北京解决水资源紧张的切实可行并十分有效的途径。淡化海水不但增加淡水资源，而且不会受环境、天气等各种情况影响，保障性高。 海水淡化提供的每日100万吨水对北京意味着什么?按《北京市统计年鉴（2012）》所提供的北京人均日综合用水量214升计算，100万吨水相当于增加了约500余万人的日用水量。 规划中，海水淡化进京项目输送工程从唐山曹妃甸的海水淡化厂出水口开始，经唐山市、天津市、廊坊市输送到北京市，全长约270公里。在地下将有三根管道，两用一备，为北京及管线沿途地区每日运送100万吨海淡水。 很经济 成本8元/吨 和自来水成本持平 海水淡化工程即将开工，开工后三年，北京市民将喝上淡化水。 根据目前国内外海水淡化项目实际运行数据，结合本项目的实际情况进行测算，海水淡化厂出厂水价在每吨4.5元左右，输送成本为2.8元至3.5元/吨，到京水价可控制在8元/吨以内。张一兰说：“目前我国公益性水利工程，如水库、输水管道等建设所需经费基本上由各级财政承担，没有列入自来水成本，导致水的价格与价值背离。如果把城市引水工程中土地、投资、运行、管理等费用和损耗计算在内，自来水的综合成本就接近或高于淡化水成本。” 国外海水淡化技术研究始于上世纪50年代，在海湾国家，由于传统的水资源几近枯竭，海水淡化发展已有较长历史。“北控水务已完全掌握了大型海水淡化项目的核心技术，具有完整的大型海水淡化系统集成能力，在技术上可以保证项目的顺利实施。”对于北控水务海淡团队来说，技术、设备、人员等都已做好了准备。 （《北京晚报》） 发展历程 ●自然界的海水淡化现象每天都在进行。海水在太阳照射下蒸发，水蒸汽进入大气冷凝后以雨雪形式降落至地面，形成天然淡水。以这种蒸发冷凝原理做成的海水蒸馏淡化器，早在两千多年前就被航海船员运用在自己的船上。 ●第二次世界大战以后，中东地区石油得到国际资本大力开发，使这一地区经济迅速发展，这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件，加之其丰富的能源资源，又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择，并对海水淡化装置提出了大型化的要求。在这样的要求驱动下，20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡化技术应运而生。海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。 ●由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2010年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水4700万吨，可满足2亿人的生活需求。国内外的大量事实已经证明，海水淡化是解决沿海地区水资源短缺问题最根本、最有效的战略举措。 应用技术 海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，已经开发的20几种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法达到了工业规模的生产应用。 ●电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。 ●反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”.半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。 ●蒸馏法的原理很简单，就是我们在实验室里制备蒸馏水的原理。把海水烧到沸腾，淡水蒸发为蒸汽，盐留在锅底，蒸汽冷凝为蒸馏水，即是淡水。这种古老的海水淡化方法，消耗大量能源，现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。此种淡化装置可以造得比较大，真空蒸发室可以造得比较多，连接起来，成为大型海水淡化工厂。这种淡化工厂，可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水。水电联产，可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂，大多采用此法。如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用，古老的蒸馏淡化技术又上一个节能的新台阶。 各国态势 目前，海水淡化基本上也已经形成新兴产业部门。 1975年，全世界海水淡化日产量达200万吨。此后，以每两年翻一番的速度增长。 1975年，香港建成一个日产18万吨的海水淡化厂，在当时属于世界先进的淡化厂。 1983年，沙特阿拉伯吉达港建成日产30万吨海水淡化厂。接着，科威特海水淡化能力日产100多万吨。 到了2004年，美国共有海水淡化厂2560多家，居世界首位，淡化水日产量为360万吨。新加坡第一座海水淡化厂已在2004年初动工建造，2005年下半年将开始供水，2010年前有望日产45万吨淡水。 我国海水淡化的发展目标为：2010年海水淡化能力日产达到80万吨~100万吨，到2020年，海水淡化能力日产达到250万吨~300万吨。 |
