《海水淡化科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》將“關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化率達75%以上”納入約束性指標(biāo),意味著今后將加大對關(guān)鍵設(shè)備和技術(shù)國產(chǎn)化的扶持力度,掌握關(guān)鍵技術(shù)的企業(yè)無疑將擁有明顯競爭優(yōu)勢。
水資源是國內(nèi)很多城市當(dāng)前發(fā)展面臨的重要瓶頸,到底該去哪兒找水?2014年,南水北調(diào)的水將進入北京,屆時將有效緩解北京的水資源緊缺問題。與此同時,海水淡化產(chǎn)業(yè)近年來發(fā)展迅速,在工藝設(shè)計、降低成本等方面取得一定成績。那么,這二者是怎樣的關(guān)系?我國海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況如何,還有哪些問題待解決?
目前規(guī)模尚不及100萬噸/日
海水淡化與膜技術(shù)研究中心主任王世昌告訴記者,南水北調(diào)是將多余的水源相對平均地分配,而海水淡化則是針對沿海地區(qū)提供的一種創(chuàng)新水源,調(diào)水與淡化不是相互替代的關(guān)系。就北京而言,如果南水北調(diào)工程完工,將有源源不斷的大量水源持續(xù)供應(yīng)北京,但水價尚不明確。而引天津的淡化海水入京從技術(shù)、工程方面也是可以實現(xiàn)的,水價預(yù)計會較北京目前的自來水價稍高。
“但目前國內(nèi)海水淡化總規(guī)模尚不及100萬噸/日,這與調(diào)水相比,從規(guī)模上不能相提并論。因此,國家對這兩種方式應(yīng)采用平衡的政策,既要支持海水淡化,也要充分利用南水北調(diào)。”王世昌說。
根據(jù)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》,到2015年,我國海水淡化能力將達到220萬~260萬立方米/日。同時,這一文件還提出到2015年海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的其他目標(biāo),包括我國海水淡化原材料、裝備制造自主創(chuàng)新率達到70%以上;建立較為完善的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈,關(guān)鍵技術(shù)、裝備、材料研發(fā)和制造能力達到國際先進水平等。分析認(rèn)為,這一政策將極大地促進海水淡化技術(shù)的發(fā)展,同時將帶動海水淡化相關(guān)產(chǎn)業(yè)的增長。
兩種工藝各有利弊
我國是一個嚴(yán)重缺水的國家。調(diào)查顯示,目前全國660多個城市中,有400多個城市缺水,其中100多個為嚴(yán)重缺水城市。北京、天津、河北、山東、上海等沿海省市,人均水資源擁有量不足500立方米,屬極度缺水地區(qū),再加上沿海項目對工業(yè)淡水的需求不斷增大,向海洋取水成為當(dāng)前解決水資源問題的有效途徑。
據(jù)王世昌介紹,目前國內(nèi)在海水淡化方面應(yīng)用最廣泛的技術(shù)有兩種:一是以低溫多效蒸餾為代表的熱法,二是反滲透法,即膜法。這兩種方法各有利弊,膜法以其用電少、對運行環(huán)境要求低等優(yōu)勢,在國內(nèi)國際保持著更快的增長速度。
低溫多效蒸餾法的優(yōu)勢在于,一方面可以有效利用余熱,另一方面對海水預(yù)處理的要求較為簡單。而反滲透法則要求進入反滲透膜的海水中各種有機物的去除率更高,以降低反滲透膜的負(fù)荷,延長使用壽命。除此之外,國內(nèi)目前對濃鹽水的排放要求較為嚴(yán)格,低溫多效和多級閃蒸等熱法海水淡化技術(shù)的濃縮比相對更高,排放的濃鹽水更少。
據(jù)介紹,使用膜法的淡化海水含鹽量與自來水相似,水質(zhì)能夠達到生活用水標(biāo)準(zhǔn)。
成本如何才能降下來?
從成本方面考慮,天津大學(xué)化工學(xué)院教授解利昕告訴記者,總體而言膜法的成本較低溫多效蒸餾更低,因為熱法的設(shè)備均需采用高等級的耐海水材料制作;在運行方面,反滲透法只需耗電,噸水耗電約4度,低溫多效法則需要電、熱同時供應(yīng)。
此外,淡化水屬于蒸餾水,在進入自來水管網(wǎng)之前需要與地表水進行勾兌以調(diào)節(jié)pH值。因為蒸餾水相對偏酸性,會溶解輸水管網(wǎng)內(nèi)部的碳酸鈣或鐵銹,所以需要對市政供水管網(wǎng)進行現(xiàn)代化的PVC改造。這些都會增加淡化水的成本,導(dǎo)致淡化水水價相對較高,而這些成本最終都會轉(zhuǎn)嫁給消費者。
不過,隨著反滲透膜技術(shù)不斷成熟,成本會越來越低,淡化水最終能夠走進人們的生活。
在技術(shù)裝備方面,目前我國可完成海水淡化設(shè)備的安裝及整體設(shè)計工作,不過反滲透膜法的核心材料還需從國外公司進口,主要來源于陶氏、東麗、海德能公司等。目前,國內(nèi)時代沃頓公司的反滲透膜也開始出口國外。
王世昌指出,盡管我國正積極開發(fā)和研究淡化海水的各項技術(shù),但是畢竟起步較晚,與國外相比還存在一定差距。