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海水淡化走出冰山:40年后走入人们视野

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扬州一怪姚大鹏 发表于 2017-8-29 16:20:01 | 显示全部楼层 |阅读模式
目前,沿海城市的缺水数量已经占全国缺水总量的1/3以上,水资源紧张正阻碍着这一地区经济发展速度。一边是辽阔的海域,一边是缺水的尴尬,“海水淡化”技术因此而日渐升温。   近两年,随着自来水价格上扬,以及“淡化”成本的回落,中国“海水淡化”技术在走过漫长的40年后,终于挤进了人们的视野———   低迷了几十年的中国“海水淡化”业,随着山东黄岛发电厂“海水淡化”装置的第一次出水,而再次为市场所关注。   几天前,黄岛发电厂正式启用了海水淡化装置,由于在规模上有了重大突破,“淡化”成本第一次降到了每吨4.5元以下。尽管此前早有企业尝试“海水淡化”,但黄岛发电厂还是因此被视为“淡化”业的标志性建筑。   事实上,它确实是“海水淡化”业本质性的突破。从长岛接受了日产1000吨“淡化”装置开始,这一技术又平静地等待了近10年。没有企业再尝试更大的规模,“淡化”水的最佳成本也只能和所有数字一样,被封存在了图纸上。   对于黄岛发电厂安装了日产淡水3000吨的“淡化”装置,有专家认为,人们已经接受了“海水淡化”这一“造水”形式,而市场则在默默接受“海水淡化”所带来的高位水价。   据了解,我国早在40年前就开始研究“海水淡化”技术,但由于更多的是用在船上,或岛屿的生活用水,在规模上就限制了“淡化”成本的降低。多年来,“海水淡化”成本始终在每吨6元至每吨8元之间徘徊。   有专家认为,近几年,不少城市开始调整自来水价格,黄岛“海水淡化”让成本降到每吨4.5元,其价格正在接近自来水的价位。因此,他们认为,“海水淡化”全面进入市场,为期不会太远。   ■我国研究海水淡化技术起步较早,也是世界上少数几个掌握海水淡化等资源利用先进技术的国家之一   据介绍,早在上个世纪60年代,原船舶工业部上海704研究所朱国栋先生就开始进行船用小型压汽蒸馏装置的研究,此后,他加工了多套5吨/日的蒸馏淡化装置,装在舰船上试用,并获得了成功。   32年前,国家海洋局意识到了“海水淡化”技术的重要,在杭州第二海洋研究所建立了海水淡化研究室,之后发展为“国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心”,他们研究的“膜法淡化过程”也在小范围内被认可。   1984年,国家海洋局在天津组建了“海水淡化与综合利用研究所”,专门从事“蒸馏法海水淡化过程”的研发。此外,一些大专院校也先后加入了“海水淡化”研究行列。   1995年,国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所决定将多效蒸馏技术作为发展方向。5年后,“低温多效蒸馏海水淡化技术示范工程”被科技部列入国家重大研究项目。今年,这一技术在黄岛发电厂“海水淡化”装置上得到应用,它的亮相,让人们再次关注“淡化”技术。   国家海洋局天津海水淡化研究所阮国岭所长助理介绍说,目前,海水淡化技术的种类很多,但形成产业规模的主要有反渗透法和蒸馏法。其中“蒸馏法海水淡化”技术是最早投入工业化应用的,它在海水淡化技术总市场占有57%的份额。   据国际脱盐协会的统计,近几年,水淡化装置的年安装又以海水淡化装置的增加最快,年平均达到了140%。因此,有专家认为,随着世界缺水形势的加剧,海水淡化产业前景不容忽视。   ■中国水资源紧张早有警报,但“海水淡化”却一直是在小范围里使用。专家认为,与没有相应的扶植政策有关。目前,自来水价格确有上扬的趋势,但要与“淡化”水价格一致,还需要时间,有些地区需要的时间可能会更长。   记者从有关方面了解到,虽然一些沿海城市早就锁定了“海水淡化”,但终因“淡化”水成本问题而迟迟没有动作。   天津作为中国严重缺水城市之一,“海水淡化”技术的发祥地,早在多年前就小范围使用了“海水淡化”装置,但就其规模也只是近两年才有突破。而在山东、浙江、辽宁等沿海地区,直到水源短缺已经制约了当地经济的发展,“海水淡化”项目才被列入发展计划。   据了解,目前,国际市场上的“海水淡化”成本大多在每吨0.6美元至2.5美元之间,而自来水的价格也上涨到了每吨0.3美元至1.9美元不等。由于自来水与“淡化”水的价格之间出现了重合,而使得价格偏高的“淡化”水也找到了发展空间。但在我国,自来水长期接受政府补贴,其价格与“淡化”水相比通常至少低一倍有余,有的地区差距更大。   据了解,在过去的十几年里,国际上的“海水淡化”成本已经下降了70%以上,与此同时,由于水资源的短缺,自来水价格则不断提升,使得自来水与“淡化”水的收费标准出现了重合。因此,在出现了价格重合的国家,“淡化”水发展迅速。   在我国,20世纪90年代每吨“淡化”水的成本在8元左右,目前已降低到了4.5元,且还有下降趋势。但与自来水的价格相比,在更多的地方,“淡化”水仍不占优势。   也有人曾经提出,我国“淡化”水每吨的成本有望控制在4元以下。但专家指出,如果自来水价格变化不大,即使“淡化”水的价格下降到这个数字,也很难被广泛接受。况且要达到每吨4元价位,还需要多方合作才能完成。   对此,业内人士认为,目前“海水淡化”也只是列入了国家鼓励发展的技术和产业指南,并未列入我国的水资源规划。他们表示,如果国家不出台扶植政策,“海水淡化”进入市场就还需要“磨合”。   前不久,国家环保总局副局长汪纪戎曾表示:“提高水价是推动社会节约用水的根本办法。”而有研究也表明,水价上涨10%,用水可节约5%。目前,我国正着手解决水价格问题。随着国家水价政策的调整,各个城市节水措施的逐渐出台,自来水价格上涨将是个不争的事实。   ■联合国调查结果,我国被列为贫水国家。其中有16个省、市人均水资源量低于严重缺水线,有6个省、自治区被定为极度缺水地区。而2030年后,我国水资源的短缺状况会更加严重   据统计,我国水资源总量虽居世界第六位,但人均年水资源拥有量仅为世界人均水资源量平均值的1/4。联合国可持续发展委员会等7个有关组织曾对世界153个国家和地区统计,我国人均水资源量排在世界第121位,被联合国列为十三个最贫水国家之一。   据介绍,由于我国水资源   时空分布不均,人口分布不均,经济社会发展不均衡,加之污染严重,生态环境恶劣,造成了部分地区水资源的严重短缺。在全国600多个城市中,有400多个出现了供水不足,其中110个为严重缺水城市。   国际上对水资源有着公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。   至此,我国已经有16个省、市被列入了严重缺水地区,有6个省、自治区因为人均水资源量低于500立方米,而被排在了极度缺水地区的行列。   有调查认为,2030年后,随着人口的增加,我国水资源的短缺状况会更加严重。   当今世界面临着人口、资源与环境三大问题,其中水资源问题已成为举世瞩目,并成为国家经济、社会可持续发展的重大战略问题。因此,在21世纪,水资源正在变成一种稀缺资源。   ■更令人们担忧的是在经济发达的沿海城市,也同样面临“水荒”的考验,每年因缺水而影响工业产值达到了2300亿元。而我国人口专家也发出警报,到2020年,每年都会有8000万至1亿的人口滞留在沿海地区,我国沿海城市水资源短缺状况将更加严重   从上世纪80年代初期开始,中国特别是沿海经济发达地区,水资源供需矛盾就日益严重,这些地区城市的缺水数量,占全国严重缺水城市缺水总量的二分之一。   更令人们担忧的是在中国经济发达的沿海城市,也同样面临“水荒”的考验,这个地区的社会总产值也占到了全国的60%以上。其中天津、大连、青岛、烟台、威海、沧州等沿海城市,水资源紧缺已成为制约地区经济发展的主要原因之一,每年因缺水而影响工业产值达到了2300亿元。   另据调查结果显示,20年来,我国沿海地区的人口数量始终保持上升趋势,到2010年,沿海城镇人口将从目前的不足2亿人达到3.4亿人,由此也将每年新增供水110亿立方米。   因此,我国人口专家还预测,到2020年,我国每年都会有8000万-1亿的人口滞留在沿海地区,沿海城市的缺水状况也将更加严峻。   事实上,中国人口的重心一直以年均0.43公里的速度向东南运动,经过千年跋涉,已从黄河中游转移到长江下游附近。尽管现代文明可以让人类跨距离对接,但人们还是依照着水的导引而移动。   ■有调查认为,将海水用于工业用水和城市生活用水,若只替其用水总量的30%,就可节约20%淡水资源。我国使用海水直流冷却已有近70年的应用历史,目前年海水冷却水用量约250亿立方米左右,但仅为日本的1/12,美国的1/5   据统计,在一般城市中,工业用水量约占整个城市用水量的50%至70%,而其中工业冷却水又占工业用水的70%左右,占全城市用水总量的50%以上。因此,专家认为,面对我国东部沿海地区水资源短缺情况,利用“海水”代替淡水作为工业用水是有实际意义的。   早在20世纪70年代,美国、英国等发达国家已经大规模应用海水循环冷却技术。目前,日本工业用海水量每年达3000亿立方米,美国海水使用量也达到了每年1200亿立方米以上,而我国大陆目前工业用海水量仅约为每年240亿立方米。   实际上,我国使用海水直流冷却已有近70年的应用历史,但在规模上始终没有大的突破,到目前,仅为日本的1/12,美国的1/5。   此外,还有调查显示,在城市生活用水中,冲厕用水能占到城市生活用水总量的35%以上。为此,香港从20世纪80年代开始用海水冲厕,至今该地区78.5%居民冲厕用的是海水,每天总量达58.1万立方米,仅此一项,一年就节约了淡水2.12多亿立方米。   据介绍,我国已经解决了大生活用海水的后处理技术、大生活用海水的水质标准和大生活用海水的排放标准等关键技术问题,并达到了国际先进水平。青岛、天津、厦门、大连、深圳、珠海等十几个沿海城市,正在制定利用海水作为大生活用水的项目方案。   有调查认为,如果将海水直接利用技术,用于沿海城市的电力、冶金、化工、石化等行业,以及城市生活用水,仅按替代工业和生活用水总量的30%计算,就可节约沿海城市20%的淡水资源,同时,还可减少环境污染。   从2001年到2030年,我国生产总值要在目前约8万亿元的基础上翻三番,到2030年前,我国工业缺水量将达到600亿立方米以上。   ■链接   ■   早在20世纪50年代,美国就不断推进淡化技术的进步。日本从1973年起,也开始研究淡化技术。目前已有40多个国家开展“海水淡化”技术研究工作,美国、日本、英国、法国、以色列、俄罗斯、意大利和韩国等的“淡化”技术更为成熟。   目前,全球“海水淡化”装置的年销售额达数十亿美元,美国和日本分别占据了市场30%的份额。韩国“海水淡化”技术研究虽起步于20世纪80年代,但依靠价格优势,也打入了中东市场。   过去,“海水淡化”的国际市场主要集中在中东和地中海地区,现在,在美洲、南亚、中亚和非洲也出现了众多的“海水淡化”用户。   全球现有海水淡化厂近两万家,日产淡水近3000万吨。在美国本土1997年产值就已突破140亿美元,仅加州就有18座“海水淡化”工厂正在建设中,这其中就有全球最大的“海水淡化”工厂,每天生产的淡水足够保障30万人使用。   ■备忘   ■   1.在全球水储量中,淡水储量只占全球水储量的2.5%,它们绝大部分储存在高山冰川、两极冰川和永久积雪及深层地下水中。   江河水储量只占淡水总储量的0.006%,加上淡水湖泊总量只有0.266%。   2.目前,全球人均供水量比1970年减少了1/3。全球80多个国家的约15亿人口面临淡水不足,其中26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态。   有预计,到2025年,全世界将有30亿人口缺水,涉及的国家和地区达40多个。   3.北京也是水资源缺乏城市,人均水资源量不足300立方米,仅为全国人均的1/8,世界人均的1/30。按联合国的标准,北京已经是世界上最严重缺水的大城市之一。   据悉,北京已经提出了目标。到2010年,工业用水重复利用率将在87%以上;城市污水处理率将达到90%;节水龙头、节水便器、节水淋浴器的普及率将为100%。   谨以此篇献给四十年如一日,为寻找中国未来水源而不懈努力的人们。


一本叔_a40q1 发表于 2019-11-30 01:13:20 | 显示全部楼层
  海水淡化设备(www.membran.cn)是指专门用来淡化海水的设备,海水淡化主要采用两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法将海水进行淡化处理。

  海水由于其含盐量非常高,而不能被直接使用,主要采用两种方法淡化海水,即蒸馏法和反渗透法。

  蒸馏法

  蒸馏法主要被用于特大型海水淡化处理上及热能丰富的地方。反渗透膜法适用面非常的广,且脱盐率很高,因此被广泛使用。反渗透膜法首先是将海水提取上来,进行初步处理,降低海水浊度,防止细菌、藻类等微生物的生长,然后用特种高压泵增压,使海水进入反渗透膜,由于海水含盐量高,因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率,耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点,经过反渗透膜处理后的海水,其含盐量大大降低,TDS含量从36000毫克/升降至200毫克/升左右。淡化后的水质甚至优于自来水,这样就可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。

  反渗透法

  海水含盐量高、硬度高,对设备腐蚀性大,而且水温季节性变化较大 使得反渗透海水淡化系统比常规的苦咸水脱盐系统要复杂得多,工程投资和能耗也高得多。因此 通过精心的工艺设计,合理的设备配置来降低工程投资和能耗,从而降低单位制水成本,并确保系统稳定运行就显得格外重要。

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一本叔_a40q1 发表于 2020-12-13 05:01:52 | 显示全部楼层
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一本叔_a40q1 发表于 2020-12-13 05:37:58 | 显示全部楼层
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一本叔_a40q1 发表于 2021-6-7 18:11:26 | 显示全部楼层
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