我國海水淡化的發(fā)展前景及展望
水是生命之源，從“關(guān)關(guān)雎鳩，在河之洲”到“黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回”，水不僅哺育了生命，而且孕育了我們古老而偉大的文明。然而我國河川地面逕流量平均每年為2.81萬億立方米，居世界第六位。但按人口平均，每人每年僅2400立方米，僅為世界人口平均占有量的四分之一。中國人口占世界22%，而淡水占有量僅為8%，世界排序名列第109位，是世界12個嚴(yán)重貧水國之一。再加上各地水域不同程度的污染，更加大了缺水給我們帶來的威脅。據(jù)有關(guān)專家預(yù)測，2010年后，我國將進(jìn)入嚴(yán)重缺水期。世界銀行副行長薩拉丁在20世紀(jì)末曾經(jīng)指出：“下世紀(jì)的戰(zhàn)爭將是由水而不是由石油或政治引起的。”因而，“向海洋要淡水”已成為人類水資源開發(fā)利用的新亮點(diǎn)。
海洋中卻蘊(yùn)藏著豐富的淡水，其總量約占海水的97%，相當(dāng)于13.3億立方公里之多，是一個最大而又穩(wěn)定可靠的淡水儲庫。因此，發(fā)展海水淡化技術(shù)，向海洋索取淡水已成為現(xiàn)代社會的當(dāng)務(wù)之急。大力發(fā)展海水淡化技術(shù)產(chǎn)業(yè)，對緩解當(dāng)代水資源短缺、供需矛盾日趨突出和環(huán)境污染日益嚴(yán)重等系列重大問題具有深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
自從天津建成中國第一座海水淡化處理廠后，國內(nèi)對于海水淡化工程項(xiàng)目的投資越來越多，越來越大，尤其在沿海一帶經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。據(jù)了解，目前，全世界已有125個國家采用海水淡化裝置，已安裝或已簽訂合同的海水淡化裝置總量為15233臺，其總生產(chǎn)量為每天3240萬立方米淡水。中國的海水淡化技術(shù)是在政府的支持下和國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目驅(qū)動下發(fā)展起來的，目前我國已建和在建的海水淡化裝置10多個。但是，就目前海水淡化的技術(shù)而言，無論是國際上還是國內(nèi)每噸海水淡化的運(yùn)行成本至少需要5元人民幣，這個數(shù)字遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行我國供水系統(tǒng)的行情。
上世紀(jì)40年代開始開發(fā)了以蒸餾法為主的海水淡化技術(shù)，到70年代前后初步形成了工業(yè)化生產(chǎn)體系；1952年首先開發(fā)了電滲析鹽水淡化技術(shù)；繼而在60年代初又開發(fā)了反滲透淡化技術(shù)。近年來世界上海水淡化正向高效化、低能化和規(guī)；哪繕(biāo)發(fā)展，反滲透（SWRO）、多級閃蒸（MSF）和多效蒸發(fā)（MED）更成為適用于大型海水淡化技術(shù)的主流。我國的海水淡化起步于1958年。40年來發(fā)展很快，取得了長足進(jìn)步和顯著的成績，已逐步形成了一門綜合性的技術(shù)學(xué)科和水處理技術(shù)產(chǎn)業(yè)。包括蒸餾法、電滲析法、反滲透法、太陽能法等淡化技術(shù)在不同程度上得到較廣泛的開發(fā)和應(yīng)用，初具規(guī)模，并已取得良好的社會環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)目前國內(nèi)已經(jīng)投產(chǎn)的工程項(xiàng)目來看，大多海水淡化采用的是反滲透淡化技術(shù)。反滲透法是利用半透膜的有選擇性透過原理達(dá)到鹽、水分離的效果。反滲透海水淡化技術(shù)的關(guān)鍵是反滲透膜，雖然膜及組件的生產(chǎn)已相當(dāng)成熟，膜的脫鹽率>99.3%,但膜的平均使用壽命只有幾年，這是造成海水淡化處理成本較高的一個重要原因,而海水的含鹽量又直接關(guān)系到反滲透膜的壽命，同等條件下，海水含鹽量越高反滲透膜的使用壽命越短。
由此我們想，如果使需處理水中的含鹽量減小，是否能降低海水淡化處理的成本呢？回答是肯定的。為此引出了一個新的概念——亞海水。 顧名思義，亞海水就是處于海水與淡水之間的一種水源，亞海水的含鹽量遠(yuǎn)小于海水，海水的含鹽量通常在30000mg/L，而亞海水就是處于海水和淡水之間，亞海水的含鹽量高于單水的1‰，低于海水的3％。其電導(dǎo)率（咸度）一般在 3000 ～ 8000 之間，而海水的電導(dǎo)率30000～40000之間，也就是說，亞海水的電導(dǎo)率僅為海水電導(dǎo)率的1/10～1/5之間。亞海水水源電導(dǎo)率雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海水的電導(dǎo)率但是也不能直接作為飲用水水源而利用。如果對亞海水水源進(jìn)行淡化處理來獲得淡水，由于它的電導(dǎo)率低，制水成本就會大幅度下降。
亞海水的形成主要有兩種，一種是沿海的江河口水域的水因受潮水影響，成為低鹽度的亞海水；另一種是沿海灘涂水庫里的水。而這兩種地方的水水質(zhì)具有濁度低、含鹽量低、藻類有機(jī)物含量高、微生物細(xì)菌含量高的特點(diǎn)。與海水相比，雖然含鹽量減小了，但是由于藻類、微生物細(xì)菌對反滲透膜的污染，也大大增加了亞海水淡化的處理成本。由此，我們想到可以利用水廠的常規(guī)工藝對亞海水進(jìn)行預(yù)處理，去除亞海水中的藻類、微生物細(xì)菌等會污染反滲透膜的物質(zhì)，然后再經(jīng)反滲透膜進(jìn)行脫鹽處理，這樣可以大大降低亞海水淡化處理成本。目前，亞海水淡化處理成本為2元人民幣/噸左右，這個數(shù)字已經(jīng)接近現(xiàn)國內(nèi)部分地區(qū)自來水的價格。如果能進(jìn)行一些中等規(guī)；虼笠(guī)模的實(shí)際工程項(xiàng)目的投資運(yùn)行，亞海水處理成本還可以降低。
我國沿海地區(qū)含 11 個省、區(qū)和直轄市，有 18000 多公里的海岸線和6500多個島嶼，人口占全國40%以上，社會總產(chǎn)值占 60% 左右。在沿海地區(qū)有16個圍海蓄淡工程，其亞海水水源相對充足。目前國內(nèi)外專家的論斷是圍海庫區(qū)水質(zhì)自然淡化需要20年左右時間，象山的大唐圍海水庫已近20年，目前庫區(qū)內(nèi)的淡化海水電導(dǎo)率（咸度）為3000～5000μs/cm,玉環(huán)漩門二期圍海蓄淡工程庫區(qū)經(jīng)過5年的自然淡化，目前其電導(dǎo)率為3000～4000μs/cm之間，已經(jīng)完全屬于亞海水系列，隨著時間推移，其電導(dǎo)率仍會大幅度下降。
由此看來，我們國家有著豐富的亞海水資源，如果能合理的開發(fā)利用，可以大大緩解我國沿海地區(qū)水資源短缺的問題。
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