所谓海水淡化,就是把苦涩的海水“脱盐”,抽出能饮用的淡水,还要口感。曹妃甸地理位置优越,受洋流影响,该海域属清洁海域,拥有国家二类海水水质,水质明显优于渤海湾其他海域,预处理更方便,对饮用水水质也有更大保障,具备开展海水淡化的天然优势。这为海水淡化工程落户曹妃甸创下了条件。
距离曹妃甸港一港池不远处,就是曹妃甸当地某海水淡化有限公司。该企业的5万吨海水淡化项目已经投产,每天淡化产生1万吨淡水进入曹妃甸市政管网。
公司负责人介绍,淡化海水主要由取水、超滤、反渗透、后矿化等工序系统组成。海水经抽取后,首先需要去除粗颗粒杂质,然后在超滤环节去除直径150微米以下的细颗粒杂质。反渗透则主要用于去除海水中的盐分。经过后的矿化水质平衡环节,海水就成为可以供生产生活使用的淡水。“我们的工艺非常先进,一吨海水可以生产0.46吨淡水,废弃的浓海水送往附近的企业进行晒盐和盐化工生产,体现了环保的要求。
作为国家首批循环经济示范区,曹妃甸将海水淡化项目视作其重点发展的循环经济项目。日前,曹妃甸日产100万吨海水淡化进京项目已取得河北省发改委的批准,正在开展前期工作。获批后,这一工程将在年底动工建设,预计快2019年投产并开始向北京输水,届时可日均淡化100万吨海水,经淡化处理后达到饮用水标准的渤海海水将通过管线输送到京城,进入北京的水厂再进行调配。对于缺水的北京来说,在曹妃甸建设的海水淡化产业发展基地,将对北京形成水资源的重要补充。
海水淡化装备有望全面国产
日前,浙江省科技厅在舟山组织召开的国家科技支撑计划课题验收会上表示,杭州水处理中心独立承担的“十二五”科技支撑计划项目——日产10万吨级膜法海水淡化国产化关键技术开发与示范3个课题1.25万吨/日单机集成技术及10万吨/日工程总成技术研究、能量回收单元装置的开发以及海水淡化用膜产品制备技术开发获得专家组好评,并通过验收。
其中,1.25万吨/日单机集成技术及10万吨/日工程总成技术研究课题自主开发了1.25万吨/日反渗透海水淡化单机装置以及大型卧式滤器、10万吨/日工程总成关键技术,集成了海水取水、预处理、反渗透和产水后矿化处理等工艺,在舟山六横建成单机1.25万吨/日反渗透海水淡化示范工程并实现稳定运行。该装置是目前国内建成的大的反渗透海水淡化单机装置,吨水能耗为2.6kWh/m3,为国内海水淡化系统能耗新低,已达到先进水平。
如今,该课题形成的海水淡化技术已成功打入市场,已承接了伊朗、菲律宾、印尼、沙特和突尼斯等国的8个海水淡化项目,极大地提高了我国海水淡化产业的竞争力。
同时,能量回收单元装置开发课题还自主开发了处理规模为320吨/时的新型能量回收装置。该装置具有高压密封好、泄漏少、能量回收效率高、系统压力脉动小、运行平稳等特点,已在舟山六横水务有限公司5000吨/日海水淡化系统应用,是大型海水淡化系统中示范应用的国产能量回收装置,实现了历史性突破。
据介绍,该能量回收装置具有安装和拆卸方便,运行过程中震动和噪音较小等优点,流量和耐压均达到使用要求,能量回收效率高达90%以上。与之前采用的进口同类型产品相比,性能更稳定,价格更实惠,完全可以替代进口产品,拉低了国外设备售价,打破了国外公司对我国海水淡化工程能量回收装置市场的垄断。
此外,海水淡化用膜产品制备技术开发课题通过对原材料、制膜配方、工艺条件、卷制技术及检测与制造关键设备等研究,开发出海水淡化用反渗透复合膜产品,膜片制作和元件卷制成品率分别达到92.6%和92.2%,单支膜元件生产制造成本降低16.1%,反渗透海水膜元件脱盐率达到了99.71%。
行业春天真的到了?
海水淡化,这个一直步履蹒跚的产业,可能将被赋予国家淡水资源匮乏破局的历史使命,然而,这个襁褓中的婴儿将面临国内外企业可能蜂拥而入、扶持政策猛药接济的另一个亟待解答的局面。
目前,我国大多为日产能为万吨级的海水淡化厂,海水淡化的方法主要为热法和膜法,膜法为主流方法,国内外采用膜法的占60%以上。主要涉及四大技术:工艺设计能力、膜技术、高压泵、能量回收装置等,而我国关键技术的自主知识产权很少。
杭州水处理技术研究开发中心副主任王寿根表示,海水淡化是从海水中获取淡水,我们获取淡水大的目的是获取饮用水。现在国内做的海水淡化主要是蒸馏和膜两种方式。他还表示,海水的水质相对复杂,海洋成为工业和农业终污染物的聚集地,沿海区域的复杂性使得整个海水的利用需要有很多集成的技术解决膜污染,包括海水淡化的效率问题,包括药剂的使用问题。
“既然国家愿意扶持海水淡化产业,那么从环保和保护水资源角度,国家更应该扶持水的循环利用。国家应补贴进行循环利用的企业。”中国生物膜技术教父蓝伟光说。因为技术上,污水可净化到饮用的程度,水循环利用的成本比海水淡化还低,且无地域限制。在新加坡,水循环利用的产量远远高于海水淡化的产量。
天津市海水淡化与综合利用工程中心一位不愿具名的高管也认同这个观点,他认为,如果各省规划好,可以节省一部分水,再适量开采地下水,循环利用一部分水,加上引水工程,那么海水淡化还需求多少?在经济不稳定的大形势下,中国是否能维持高增长、高耗能?对水的需求是否持续增长?高水价和高耗能是否能承受?政府是否给予补贴?因此,“现在可以说冬天快结束,但是春天也未必马上就来”。