|
據人民網2008年1月30日訊海水淡化是人類長期以來的夢想，但在上世紀40年代之前一直沒有實質進步。二次世界大戰之后，美國等發達國家出于全球戰略的考慮，亟須解決其海外駐軍的淡水供應，刺激了海水淡化的發展。60年代，多級閃蒸技術在中東產油國家成功使用，掀起了第一輪海水淡化的熱潮。
第一次能源危機使得人們對于這種耗能較高的技術產生了疑慮，加快了相對節能的反滲透和低溫多效海水淡化技術的發展。以反滲透為例，膜的產水通量和鹽去除率顯著提高，組件成本明顯下降，能量回收效率持續提高，噸水電力消耗已經從上世紀80年代的8～10kWh降到目前的3kWh左右，技術進步作用顯著。
可以說，正是淡水資源日益短缺和海水淡化技術進步的雙重作用加速了海水淡化在各國的應用。
截至2006年底，世界海水淡化的合同容量已達4700萬噸/日，應用范圍遍及150多個國家和地區，解決了近兩億人的用水問題。從使用海水淡化的地區來看，中東產油國家仍占主導地位，但近幾年，西班牙、以色列、阿爾及利亞、利比亞、摩洛哥、澳大利亞、日本、新加坡、印度、巴基斯坦等國都有較大規模的海水淡化項目上馬，是海水淡化的新興市場。
2005年8月，我國頒布首個《海水利用專項規劃》，提出到2010年海水淡化容量達到100萬噸/日，2020年達到250萬～300萬噸/日。據此，各沿海省市相繼出臺地方規劃，海水淡化在我國進入快速發展期并引起關注。
進入新世紀，海水淡化加速發展，單機規模和工廠規模呈現大型化趨勢。2006年，在以色列建成的Ashkelon反滲透海水淡化廠規模達到33萬噸/日。目前，中東在建的低溫多效海水淡化廠規模達80萬噸/日，多級閃蒸海水淡化廠規模88萬噸/日。
目前，在海水淡化領域，形成了反滲透、低溫多效蒸餾、多級閃蒸3種技術并行發展、競爭共存的格局。需要指出的是，海水淡化技術還有待提升。反滲透海水淡化技術進步明顯，但反滲透膜對于進水水質要求苛刻、海水溫度過低運行不利的現狀仍沒有根本改變。低溫多效蒸餾、多級閃蒸的技術進步主要體現在單機規模的擴大上，系統效率還沒有大幅度提高，還需要在降低消耗、采用廉價材料以降低造價方面進行攻關。
對環境有影響：大規模海水淡化的生態研究還不夠
除了技術需要提升，大規模海水淡化對生態的影響也需深入研究。海水淡化從海水中提取原水，產生淡水之后將濃鹽水排放回大海。它對于環境的影響通常表現在以下方面：
其一是取水的影響。海水淡化工程取水會吸入部分海洋生物，不可避免會對生物數量造成破壞，如魚類和較小的海洋物種。解決的辦法通常是水電聯產，利用電廠現有的取水和排水管路，乃至于用電廠排水作為淡化的進水，以避免額外從海洋汲取海水及海洋生物（如青島的黃島電廠海水淡化）。
其二是濃水排放的影響。海水淡化后排入海洋中的污物包括10種成分，分別是：金屬腐蝕物、阻垢劑、殺生劑（主要是氯和次氯酸鹽）、氯化后形成的有機化合物、去氧劑、酸、濃縮液、消泡劑、防腐劑、熱（主要是熱法海水淡化）。由于環境友好型藥劑的開發應用，藥劑對海洋環境的影響可望控制在一定范圍內。但濃縮液和熱污染的處置辦法目前還局限于用海水稀釋，再進一步利用海洋的擴散能力進行消除。從長遠看，避免排放污染的根本途徑在于進行綜合利用、實現零排放。
其三是工程建設和運行的影響。海水淡化廠的項目選址和優化設計十分重要，好的選址和設計可降低運行成本、減少藥劑使用，充分利用自然條件減輕對海洋的污染。
我國情況特殊：加強海水淡化管理很重要
我國的海水淡化容量目前只有16萬噸/日，從其區域分布和規模上看還不足以構成對海洋環境的影響。但是，《海水利用專項規劃》出臺后，海水淡化的發展勢頭較猛，除了環渤海區有大規模海水淡化的計劃之外，浙江、廣東也相繼提出大規模海水淡化方案，到2020年，實際規模可能會遠遠超出規劃目標。由于我國渤海海域的特殊性（半封閉海灣、交換能力差、冬季海水溫度偏低且有海冰），加強對我國海水淡化的管理十分重要。
一是要加強對海水淡化的規劃管理。海水淡化的選址必須符合海洋功能區劃，要根據區域水資源規劃確定其工程規模和建設步驟，避免在不具備條件的地區上馬和盲目上馬。
二是要加強對海水淡化的技術比選論證。國際范圍內3種海水淡化技術并存說明，各種技術都有其使用環境和生存條件，要根據具體情況對海水淡化進行技術論證，確定適宜的技術路線。
三是要加強對海水淡化的工程管理。強化和完善海水淡化的招投標機制，優選設備供應商和工程施工隊伍，保證采用先進的工藝和設備，確保工程建設的質量。
四是要加強工程的運行監管。海水淡化運行后要加強對其取水、運行過程、排水和產品水的監督檢驗，確保用水安全，防止由于使用不合格化學品產生海洋污染。
五是要加強人員的培訓。加強對海水淡化工程設計、制造、施工、運行人員的培訓，提高人員素質，保障工程的安全穩定運行，促進又好又快發展。
淡化工程自主技術占有率低：我國亟須倡導自主創新
雖然進行海水淡化需要相應的社會資源（能源和環境），但由于它可以提供優質水源，還是在全球范圍有了快速發展。我國的東部沿海地區是國民經濟的主要載體，城市化進程的加快以及經濟社會的持續發展迫切需要新的穩定水源，在搞好傳統水資源開發、厲行節水、推行污水再生利用的前提下，發展海水淡化是其必然選擇。
為了保證水權和出于國家戰略安全考慮，大多數國家的海水淡化都立足于本國技術和裝備。海水淡化的能源消耗、藥劑及人工費用、設備折舊等財務費用約各占其成本的1/3左右。
我國的海水淡化技術在近期取得較大進步，但在工程規模、工程經驗、自主創新方面還存在不同程度的差距，在已經運行的海水淡化工程中，自主技術占有率不到 40%。我國只有在自主創新的基礎上加強與產業界的結合，迅速積累工程經驗、提高工程能力、形成成套技術，才能有效控制成本，為解決沿海地區的缺水問題作出更大貢獻。
阮國嶺——博士，研究員，國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師，國家海水（苦咸水）利用產品質量監督檢驗中心（籌）副主任，從事海水淡化研究16年，主持完成自主產權電廠用系列化海水淡化工程建設。
|