北調(diào)的南水已經(jīng)進(jìn)京“解渴”，然而南水北調(diào)并不足以解決華北水資源緊缺的全部問題。還有別的方法能給華北地區(qū)解渴嗎？作為一種從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看經(jīng)濟(jì)、清潔和可持續(xù)的手段，海水淡化從眾多辦法中脫穎而出。近日，河北曹妃甸日產(chǎn)百萬噸淡化海水項(xiàng)目獲批，預(yù)計(jì)將于2019年投產(chǎn)并向北京輸水，每年可供水超3億立方米，相當(dāng)于現(xiàn)在北京市年用水量的10%左右——
成本：過去15年降六成
海水淡化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要政府扶持，應(yīng)將海水淡化項(xiàng)目納入公益性工程項(xiàng)目，給予基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金補(bǔ)助和配套政策優(yōu)惠
成本是海水淡化能否進(jìn)入市場(chǎng)的關(guān)鍵因素。“近15年來，我們的海水淡化綜合成本下降了60%，今后成本下降速度也許不像前面那么快，但一定會(huì)繼續(xù)下降。”杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心副主任王壽根對(duì)海水淡化的市場(chǎng)前景充滿信心。
目前，在河北曹妃甸，日產(chǎn)5萬噸項(xiàng)目示范工程已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行。“從這個(gè)項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行情況看，1噸水能耗是3.2度電，能列入國(guó)際先進(jìn)水平。”王壽根說。這種能耗的淡化海水，算上設(shè)備折舊和材料損耗，出水成本大約為每噸5元錢左右，遠(yuǎn)高于南方2元多的水價(jià)。
不過，要把曹妃甸的淡化海水送到北京，需修建270公里輸水管道，造價(jià)100億元，核算下來每噸水的成本高達(dá)8元。
原全國(guó)節(jié)水辦公室常務(wù)副主任、水資源專家吳季松認(rèn)為，淡化海水送到天津，相比送到北京，工程投資和輸送成本都低得多。“南水北調(diào)中線工程同時(shí)向北京、天津供水，如將天津的供水份額給北京，用海水淡化解決天津缺水問題，經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上都更合理，且淡化海水水質(zhì)好于到津南水。”吳季松說，這一方案需要中央和地方協(xié)調(diào)，補(bǔ)償天津的建設(shè)成本。
國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師阮國(guó)嶺說，海水淡化有熱法、膜法兩種方法，無論哪種方法，淡化水出來之后都是PH值6.3至6.8的弱酸性水，這種水能喝，但不能大規(guī)模進(jìn)入城市自來水管網(wǎng)。因?yàn)槭姓芫W(wǎng)大多是以鋼管、鍍鋅管等金屬管為主，承受不了大量酸性水，必須把淡化水的酸性改成堿性，這就增加了出水成本，而點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的工業(yè)用水就沒有問題。因此目前國(guó)內(nèi)日產(chǎn)將近100萬噸的淡化海水，70%以上都是解決工業(yè)園區(qū)的供水。“而目前在國(guó)際上，海水淡化水主要用于市政供水，占工程規(guī)模的61％，海水淡化已成為一些缺水國(guó)家、地區(qū)的基本水源。”
目前國(guó)際上海水淡化成本大多在0.67至2.5美元/立方米之間，最低可以達(dá)到0.5美元/立方米；我國(guó)海水淡化的成本一般在5至8元/立方米。不少業(yè)內(nèi)專家建議，國(guó)家應(yīng)該像支持新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展一樣，出臺(tái)適用于淡化海水的補(bǔ)貼體制和完整政策體系。中國(guó)工程院院士王浩坦言，海水淡化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要政府扶持，“應(yīng)將海水淡化項(xiàng)目納入公益性工程項(xiàng)目，給予基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金補(bǔ)助和配套政策優(yōu)惠。”
產(chǎn)量：過去10年增加30倍
到2030年，全國(guó)用水總量力爭(zhēng)控制在7000億立方米以內(nèi)。即使能達(dá)到該目標(biāo)，并算上南水北調(diào)工程供水量，到2030年我國(guó)沿海地區(qū)年缺水量仍將達(dá)到214億立方米，因此必須通過科技支撐，依靠海水淡化來提高沿海地區(qū)水資源保障能力
在我國(guó)，海水淡化從1958年開始起步，在走過技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化等階段后，目前正進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展與應(yīng)用階段。截至2013年年底，我國(guó)已建成海水淡化工程103個(gè)，主要分布在沿海9個(gè)省市，北方主要以大規(guī)模的工業(yè)用海水淡化工程為主，南方則以民用海島海水淡化工程居多。海水淡化總產(chǎn)水規(guī)模已從2003年的日產(chǎn)不足3萬噸發(fā)展為2013年年底的日產(chǎn)90.8萬噸。
這樣的增長(zhǎng)速度看起來驚人，其實(shí)并未達(dá)到預(yù)期。2013年，全國(guó)自來水生產(chǎn)總量約為495億立方米，日均90.8萬噸海水淡化產(chǎn)能僅占自來水生產(chǎn)總量的0.7%。中國(guó)水利協(xié)會(huì)脫鹽分會(huì)秘書長(zhǎng)郭有智表示，受多重因素影響，我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展并非一帆風(fēng)順，目前海水淡化產(chǎn)能與“十二五”規(guī)劃的日產(chǎn)220萬立方米水平相差較大。
我國(guó)人均淡水資源量?jī)H為世界人均占有量的1/4，沿海地區(qū)作為我國(guó)人口聚集和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重心，也是我國(guó)水資源最為短缺的地區(qū)。根據(jù)《全國(guó)水資源綜合規(guī)劃》，到2020年和2030年，全國(guó)用水總量力爭(zhēng)分別控制在6700億立方米和7000億立方米以內(nèi)。即使能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，并算上南水北調(diào)工程供水量，到2030年我國(guó)沿海地區(qū)年缺水量仍將達(dá)到214億立方米。因此，我們必須通過科技支撐，依靠海水淡化來提高我國(guó)沿海地區(qū)水資源保障能力。
從世界范圍看，全球海水淡化規(guī)模近年來也不斷攀升，截至2013年8月，全球168個(gè)國(guó)家和地區(qū)應(yīng)用淡化技術(shù)，海水淡化日產(chǎn)量已超8000萬噸﹔預(yù)計(jì)到2018年，全球淡化工程總裝機(jī)容量將達(dá)到日產(chǎn)1.38億噸。去年，美國(guó)研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的《2013-2018年海水淡化設(shè)備市場(chǎng)全球趨勢(shì)與預(yù)測(cè)報(bào)告》指出，至2018年，全球海水淡化設(shè)備市場(chǎng)的市值將有望達(dá)到152.74億美元，2013年至2018年的年復(fù)合增長(zhǎng)率為9.1%。
目標(biāo)：技術(shù)更環(huán)保水質(zhì)更好
更好的水質(zhì)，是為了提升市民的接受度。若要提高水質(zhì)，必須提升水處理技術(shù)。而海水淡化技術(shù)是水處理技術(shù)王冠上的那顆明珠，誰把海水淡化的技術(shù)做到全球最“牛”，那么其他水處理技術(shù)就迎刃而解了
這份《報(bào)告》還顯示，反滲透技術(shù)由于不額外需要其他化石燃料，且能量回收設(shè)備的消耗較低，對(duì)膜材料的開發(fā)改進(jìn)也較少，將成為最重要的海水淡化技術(shù)之一。未來亞太地區(qū)將成為反滲透技術(shù)的一個(gè)重要需求區(qū)域。
事實(shí)也證明了這一點(diǎn)。在我國(guó)已建的海水淡化裝置中，反滲透法的“膜法”約占總?cè)萘康?4%，蒸餾淡化的“熱法”約占25%，其他海水淡化法約占1%。在目前全球海水淡化市場(chǎng)份額中，“膜法”約占65%，“熱法”約占30%。“反滲透膜的性能逐漸往高脫鹽率和高出水量方向發(fā)展，目的是有效降低海水淡化的成本，并提升淡化水的水質(zhì)。”中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)理事金焱說。
更好的水質(zhì)，是為了提升市民的接受度。“海水淡化技術(shù)是水處理技術(shù)王冠上的那顆明珠，誰把海水淡化的技術(shù)做到全球最‘牛’，那么其他水處理技術(shù)就迎刃而解了。”阮國(guó)嶺說。更環(huán)保的技術(shù)，則包括降低能耗，并減少污染。能耗方面，目前先進(jìn)技術(shù)在3度電出1噸水的水平，金焱表示：“理論上我們希望一度電制一噸水，但現(xiàn)在還達(dá)不到，這跟海水淡化自身水質(zhì)特點(diǎn)和后續(xù)操作情況有關(guān)。”海水淡化工藝中，濃鹽水、退役膜等都會(huì)造成一定污染。“一噸水進(jìn)來了，通常50%左右轉(zhuǎn)成淡水，還有50%左右變成濃縮一倍的鹽水回到海里了，這部分水對(duì)海洋有多少影響，專家內(nèi)部還有爭(zhēng)議。”阮國(guó)嶺說，濃鹽水可以考慮綜合利用，提煉出里面的鈣和鎂等元素后，還可以曬鹽。“渤海灣有幾家大淡化廠在運(yùn)轉(zhuǎn)，把濃海水給鹽場(chǎng)曬鹽。”
阮國(guó)嶺表示，目前我國(guó)海水淡化無論單機(jī)規(guī)模還是工程規(guī)模，與國(guó)際差距較大，高端膜市場(chǎng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品占有率偏低。他建議國(guó)內(nèi)廠家開發(fā)性能更好的膜來降低水的處理成本，開發(fā)特種性能的膜和工藝以應(yīng)對(duì)未來不同的處理需求，尤其是零排放的需求。
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