中國搞海水淡化：資源條件豐富 發展潛力巨大

　　繼今年冬季我國北方地區出現連續幾個月嚴重旱情后，一段時間以來長江中下游地區又出現了歷史罕見的干旱。
　　中國的人均水資源只有全球平均水平的28%，特別是北方地區的干旱注定將成為中國的基本國情。海水淡化作為開發新的淡水資源的重要手段正在日益受到重視，并被列入國家的發展戰略規劃
　　目前，世界上脫鹽水產量(包括海水淡化和苦咸水淡化)達到每天近6千萬方，解決了1億多人口的供水問題，尤其在中東地區和一些島嶼地區，淡化水在當地經濟和社會發展中發揮了重要作用，已成為其基本水源。
　　中國水利水電科學研究院原院長高季章說，海水淡化技術目前我國使用的還比較少。根據現有的統計資料，我國一年只有幾億方的淡化水產量，而全國每年使用淡水在六千億方，只有幾千分之一的比重。而我國有一萬八千公里的海岸線，如果加上圍繞島嶼的海岸線就更長。因此中國搞海水淡化，資源條件很豐富，潛力是巨大的。
　　■多級閃蒸、多效蒸餾、反滲透■
　　海水淡化是將海水脫除鹽分變為淡水的過程。淡化方法按照分離過程分類，可分為熱過程和膜過程兩類。現在廣泛采用的是屬于熱過程的多級閃蒸法和多效蒸餾法，以及屬于膜過程的反滲透法。
　　近年來，由于濃鹽水能量回收裝置的發展和應用，反滲透淡化水的能耗大幅度下降，使得反滲透技術逐漸成為主流的海水淡化技術。
　　反滲透法的基本原理，是用一種自身孔隙很小的膜，使用很高的壓力把海水壓過去，這樣固體分子留下了，水分子過去了，就形成了淡化水。而這里使用的壓力相當于五六百米的水頭(即水從五六百米的高度落下產生的沖力)，這個壓力是用高壓泵實現的，這就需要很大的能量。
　　在反滲透技術中，反滲透膜性能的優劣對淡化效果的作用更加突出。目前反滲透膜主要由芳香聚酰胺制成，能夠阻擋99.9%的鹽分同時保持適當的滲透通量。其缺點是反滲透膜分離裝置對進水指標有較高的要求，需定期對膜進行清洗。
　　隨著社會的需求和技術的發展，國外海水淡化工程不斷向大型化、規模化方向發展，無論是多級閃蒸，還是多效蒸餾和反
　　滲透，其規模均已從最初的每天生產幾百方發展到現在的每天生產幾十萬方。在規模不斷增加的同時，成本也逐漸降低。比如我國日產10萬噸級的海水淡化廠，成本可以降到每方淡水四元多到五元錢。
　　■沿海資源型缺水地區、海島、苦咸水地區■
　　適宜推廣應用的有三類地方
　　高季章介紹說，在我國，海水淡化技術主要適合應用于以下三類地方。
　　其一是沿海資源型缺水地區，特別是靠近海岸的一些大型能源化工企業，如核電廠、火電廠、化工廠等。它們自身的生產用水量比較大，同時又有很多余熱可以利用。海水淡化廠規模越大，單方成本越低，搞起來也比較劃算。
　　其二是一些有人居住的海島。這些地方以往主要靠集雨解決淡水問題。離大陸近的海島，還可以采用利用管道調水的方法，而離大陸遠的海島，調水成本太高，可以考慮采用海水淡化的方法。
　　其三是我國有很多干旱地區，那里的地下水是苦咸水，其中含氟，鹽堿度很大，喝起來是苦的。比如山西、陜西、甘肅、內蒙古的一些牧區農區，甚至包括天津郊區的一些地方也是這樣。在這些地方，也可以用反滲透法技術，對苦咸水進行淡化處理。由于苦咸水的含鹽度畢竟比海水要低得多，因此處理成本也比海水淡化低很多。
　　■能量回收、風能發電■
　　普及發展要解決高耗能問題
　　海水淡化面臨的一個重要問題，就是它要耗費很多的能源。生產一方淡化水，大體要花四度電。這也使海水淡化的成本還比較高。
　　前面我們提到，反滲透法中濃鹽水余壓能量的回收，是降低能耗的一個重要方法。濃鹽水從膜后打回來的時候，還有很大的動能，讓它驅動一個裝置，這個裝置再轉換回來，提供高壓泵所需的能量，這就可以實現能量的充分利用。
　　高季章介紹說，現在海水淡化使用能源的發展方向，一個是利用核電，一個是利用風電。
　　核電站本身需要大量的冷卻水，而核電站又常常建在海邊。利用核能集中搞海水淡化，生產出來的淡水除了供自己使用外，還可以再供給周邊的城市使用。
　　而沿海的其他地方則鼓勵使用風電。風能由于清潔環保受到世界各國的重視，海上風資源豐富，具有風速大、相對穩定的特點。隨著技術的進步，風能也逐漸成為海水淡化的重要能源選擇。風能海水淡化主要有兩種途徑，一是直接利用風力機輸出的機械能進行海水淡化，二是利用風力發電機組先將風能轉化為電能，然后利用電能進行海水淡化。由于風力波動影響到泵的流量或壓縮機的壓縮穩定等，因此第一種方法的應用比較少。
　　■尚未納入水資源統一管理■
　　發展海水淡化要有政策支持
　　高季章說，目前我們對海水淡化支持不夠，是因為國家還沒有把海水淡化納入水資源的統一管理規劃，沒有對它和常規水資源實行同樣的政策。
　　比如說，一般認為南水北調的成本大約是每方水兩到三
　　元錢，但這個價格帶有一定的公益性。而海水淡化的水成本最便宜可以做到四元多到五元錢一方，這基本是按市場模式運作的。
　　讓海水淡化的能力充分發揮出來，和城市的供水系統結合，需要解決兩方面的問題。
　　一方面是技術上的。海水淡化出來的水呈弱酸性，如果直接進入城市老的供水管道，會腐蝕其中的鐵銹，出現“紅水”現象，這就需要用堿性物質對其進行中和。這在技術上并不困難。
　　另一方面是政策上的，應該對海水淡化實行與常規水源(特別是調水工程)相同的財政稅收政策，對可再生能源直接用于海水淡化應享受可再生能源上的同等補貼政策。
　　高季章認為，結合核電能源基地的建設，企業與地方合作，建設規模化的海水淡化廠，除滿足電廠生產生活用水外，接入地方管網補充城市生產生活用水，是值得鼓勵和發展的方向。
　　高季章說，對于農業用水來說，生產一公斤糧食大約要用一方水。如果一方水價格兩三元錢的話，就把糧價覆蓋了。因此無論是南水北調還是海水淡化，都無法解決農業用水問題，但對于解
　　決沿海缺水城市和一些特殊地區的生活、工業用水，鼓勵發展海水淡化技術，還是大有可為的。
　　海水淡化的廢物處理
　　海水淡化的剩余廢物處理問題，也是很多人關注的一個問題。
　　高季章介紹說，海水淡化留下的廢物通常是排回海洋。因為海洋容量很大，只要不是死海灣，有足夠的海洋動力交換，就問題不大。對于大型海水淡化廠的選址，同樣需要進行認真的環境影響評價。
　　現在我們提倡把海水淡化和鹽化工結合起來，從海水淡化留下的廢液中提取鹽、化工原料等。然而，由于鹽場一般都建在沿海比較荒涼的灘涂，海水淡化為了減少輸送距離，一般都在人口密集的地方，所以二者的結合目前進展并不理想。
　　而苦咸水淡化遺留的廢物，應該進行固化、防滲堆存等慎重處理，防止給土壤帶來二次污染。