北調的南水已經進京“解渴”,然而南水北調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解渴嗎?作為一種從長遠發展來看經濟、清潔和可持續的手段,海水淡化從眾多辦法中脫穎而出。近日,河北曹妃甸日產百萬噸淡化海水項目獲批,預計將于2019年投產并向北京輸水,每年可供水超3億立方米,相當于現在北京市年用水量的10%左右——

成本:過去15年降六成
海(hai)水淡化產業化發展需要政府(fu)扶(fu)持,應將海(hai)水淡化項(xiang)(xiang)目(mu)納入(ru)公益性工程項(xiang)(xiang)目(mu),給(gei)予基礎設(she)施建設(she)資金補(bu)助和配套政策優惠
成(cheng)本是(shi)海(hai)水(shui)淡化(hua)能否進入市場的關鍵因素(su)。“近(jin)15年(nian)來,我們的海(hai)水(shui)淡化(hua)綜合成(cheng)本下(xia)降(jiang)了60%,今后成(cheng)本下(xia)降(jiang)速度也許不(bu)像前面那(nei)么快,但一定會(hui)繼續下(xia)降(jiang)。”杭州水(shui)處理技術研究(jiu)開發中心副主任王壽根對(dui)海(hai)水(shui)淡化(hua)的市場前景(jing)充滿信心。
目前,在(zai)河北曹妃甸,日產5萬噸(dun)項(xiang)目示范(fan)工程已經投(tou)產運(yun)行。“從這(zhe)個項(xiang)目實際運(yun)行情況(kuang)看(kan),1噸(dun)水能(neng)耗(hao)是3.2度(du)電(dian),能(neng)列(lie)入國際先進水平。”王壽根說。這(zhe)種能(neng)耗(hao)的(de)淡化海水,算上設備折舊(jiu)和材(cai)料損耗(hao),出水成本大約為每噸(dun)5元錢(qian)左(zuo)右,遠高于南方2元多的(de)水價。
不過,要把曹妃甸的淡化海水(shui)送到北(bei)京(jing),需(xu)修(xiu)建270公里輸(shu)水(shui)管道(dao),造價100億(yi)元,核算(suan)下來(lai)每(mei)噸水(shui)的成本高達8元。
原(yuan)全國節水(shui)辦公室常務副主任、水(shui)資源專家吳(wu)季松(song)認為,淡化海水(shui)送(song)到天(tian)津(jin),相(xiang)比送(song)到北(bei)京,工程投(tou)資和輸送(song)成本都低得多。“南(nan)水(shui)北(bei)調(diao)中線(xian)工程同時(shi)向北(bei)京、天(tian)津(jin)供(gong)水(shui),如(ru)將天(tian)津(jin)的供(gong)水(shui)份額(e)給北(bei)京,用海水(shui)淡化解決天(tian)津(jin)缺水(shui)問題,經濟和技術上都更(geng)合理(li),且淡化海水(shui)水(shui)質好于(yu)到津(jin)南(nan)水(shui)。”吳(wu)季松(song)說(shuo),這一(yi)方案需(xu)要中央(yang)和地方協調(diao),補償天(tian)津(jin)的建設(she)成本。
國(guo)家海(hai)洋局天津(jin)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)與綜合利(li)用(yong)研究所總工程(cheng)師阮國(guo)嶺說(shuo),海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)有熱法(fa)、膜法(fa)兩(liang)種(zhong)方法(fa),無(wu)論哪種(zhong)方法(fa),淡(dan)(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)出來之(zhi)后(hou)都是(shi)PH值6.3至6.8的(de)(de)弱酸(suan)性(xing)(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui),這(zhe)種(zhong)水(shui)(shui)(shui)(shui)能(neng)喝,但不能(neng)大規(gui)模進入(ru)城市(shi)自(zi)來水(shui)(shui)(shui)(shui)管(guan)網。因(yin)為市(shi)政管(guan)網大多是(shi)以鋼管(guan)、鍍(du)鋅(xin)管(guan)等金屬管(guan)為主(zhu)(zhu),承受不了大量酸(suan)性(xing)(xing)(xing)水(shui)(shui)(shui)(shui),必須把淡(dan)(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)酸(suan)性(xing)(xing)(xing)改(gai)成堿(jian)性(xing)(xing)(xing),這(zhe)就(jiu)增加了出水(shui)(shui)(shui)(shui)成本(ben),而點對點的(de)(de)工業用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)就(jiu)沒有問題。因(yin)此(ci)目(mu)前國(guo)內日(ri)產將(jiang)近100萬(wan)噸的(de)(de)淡(dan)(dan)化(hua)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui),70%以上都是(shi)解決工業園區的(de)(de)供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui)。“而目(mu)前在國(guo)際上,海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)主(zhu)(zhu)要用(yong)于市(shi)政供(gong)水(shui)(shui)(shui)(shui),占工程(cheng)規(gui)模的(de)(de)61%,海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)已成為一些缺水(shui)(shui)(shui)(shui)國(guo)家、地區的(de)(de)基(ji)本(ben)水(shui)(shui)(shui)(shui)源。”
目前國際上海水(shui)淡化成(cheng)本大(da)多(duo)在(zai)0.67至2.5美(mei)元/立方米之間,最低可以達到0.5美(mei)元/立方米;我國海水(shui)淡化的(de)成(cheng)本一(yi)般在(zai)5至8元/立方米。不少業(ye)內專家建議,國家應該像支持新能源產業(ye)發展(zhan)一(yi)樣(yang),出(chu)臺(tai)適用于淡化海水(shui)的(de)補(bu)貼體制和完(wan)整政策(ce)體系。中(zhong)國工(gong)程院院士王浩坦言(yan),海水(shui)淡化產業(ye)化發展(zhan)需要(yao)政府(fu)扶持,“應將海水(shui)淡化項目納入(ru)公益性工(gong)程項目,給予基礎設施建設資金(jin)補(bu)助和配(pei)套政策(ce)優(you)惠。”
產量:過去10年增加30倍
到(dao)(dao)2030年(nian)(nian),全國(guo)用水總量(liang)(liang)力(li)爭控制在7000億立方米(mi)以內。即使(shi)能達(da)到(dao)(dao)該目標(biao),并算上南水北調工(gong)程供水量(liang)(liang),到(dao)(dao)2030年(nian)(nian)我國(guo)沿海地(di)區年(nian)(nian)缺(que)水量(liang)(liang)仍將達(da)到(dao)(dao)214億立方米(mi),因此必須通過(guo)科技支撐,依靠海水淡(dan)化(hua)來提高沿海地(di)區水資源保障能力(li)
在我(wo)國(guo),海(hai)水(shui)淡化(hua)從1958年(nian)開始起步,在走(zou)過技術研(yan)發(fa)、產(chan)(chan)業化(hua)等階段(duan)后,目前正進入產(chan)(chan)業發(fa)展與應用階段(duan)。截(jie)至2013年(nian)年(nian)底,我(wo)國(guo)已建成海(hai)水(shui)淡化(hua)工(gong)程103個,主要(yao)分(fen)布在沿(yan)海(hai)9個省市,北方(fang)主要(yao)以(yi)大規模的工(gong)業用海(hai)水(shui)淡化(hua)工(gong)程為主,南(nan)方(fang)則以(yi)民(min)用海(hai)島海(hai)水(shui)淡化(hua)工(gong)程居多。海(hai)水(shui)淡化(hua)總產(chan)(chan)水(shui)規模已從2003年(nian)的日(ri)(ri)產(chan)(chan)不足(zu)3萬(wan)噸(dun)發(fa)展為2013年(nian)年(nian)底的日(ri)(ri)產(chan)(chan)90.8萬(wan)噸(dun)。
這樣的增長(chang)速度看起(qi)來驚(jing)人,其實并(bing)未達到預期(qi)。2013年,全國(guo)自(zi)來水(shui)(shui)生產總(zong)量約為495億立方(fang)(fang)米(mi),日(ri)(ri)均90.8萬噸(dun)海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)產能(neng)僅占自(zi)來水(shui)(shui)生產總(zong)量的0.7%。中國(guo)水(shui)(shui)利協會脫(tuo)鹽分會秘書長(chang)郭有智表示,受多(duo)重因素影響,我國(guo)海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)產業(ye)發展并(bing)非一帆風順,目前海(hai)水(shui)(shui)淡化(hua)產能(neng)與“十二(er)五”規(gui)劃的日(ri)(ri)產220萬立方(fang)(fang)米(mi)水(shui)(shui)平(ping)相差較大(da)。
我(wo)(wo)國(guo)(guo)人(ren)均(jun)淡水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)量(liang)(liang)僅為世界(jie)人(ren)均(jun)占(zhan)有量(liang)(liang)的1/4,沿(yan)海地(di)區作為我(wo)(wo)國(guo)(guo)人(ren)口聚集和(he)經濟發展的重心,也是我(wo)(wo)國(guo)(guo)水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)最為短缺(que)的地(di)區。根據《全國(guo)(guo)水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)綜合規劃(hua)》,到(dao)2020年(nian)和(he)2030年(nian),全國(guo)(guo)用水(shui)(shui)總量(liang)(liang)力爭分別控制在6700億立方(fang)米和(he)7000億立方(fang)米以內。即使(shi)能(neng)達到(dao)這個目標(biao),并算(suan)上南水(shui)(shui)北(bei)調工程供水(shui)(shui)量(liang)(liang),到(dao)2030年(nian)我(wo)(wo)國(guo)(guo)沿(yan)海地(di)區年(nian)缺(que)水(shui)(shui)量(liang)(liang)仍將(jiang)達到(dao)214億立方(fang)米。因此,我(wo)(wo)們必(bi)須通過科技支撐,依靠海水(shui)(shui)淡化來(lai)提高我(wo)(wo)國(guo)(guo)沿(yan)海地(di)區水(shui)(shui)資(zi)源(yuan)保障能(neng)力。
從世界范圍看,全球海(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)規模近(jin)年(nian)(nian)來也不(bu)斷(duan)攀升,截至2013年(nian)(nian)8月,全球168個國家(jia)和地(di)區應用淡(dan)(dan)化(hua)(hua)技術,海(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)日產量已超8000萬噸﹔預計到(dao)2018年(nian)(nian),全球淡(dan)(dan)化(hua)(hua)工程總裝機(ji)(ji)容量將達(da)到(dao)日產1.38億(yi)噸。去(qu)年(nian)(nian),美國研究機(ji)(ji)構發(fa)布的(de)《2013-2018年(nian)(nian)海(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)設備市場(chang)全球趨勢(shi)與預測報告》指出,至2018年(nian)(nian),全球海(hai)水(shui)(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)設備市場(chang)的(de)市值將有(you)望達(da)到(dao)152.74億(yi)美元,2013年(nian)(nian)至2018年(nian)(nian)的(de)年(nian)(nian)復合增長率為9.1%。
目標:技術更環保水質更好
更(geng)好的水(shui)(shui)質,是為了提升(sheng)(sheng)市民的接受度。若要提高水(shui)(shui)質,必須提升(sheng)(sheng)水(shui)(shui)處理技(ji)(ji)術(shu)。而(er)海(hai)水(shui)(shui)淡化技(ji)(ji)術(shu)是水(shui)(shui)處理技(ji)(ji)術(shu)王冠(guan)上的那(nei)顆(ke)明珠,誰(shui)把海(hai)水(shui)(shui)淡化的技(ji)(ji)術(shu)做到(dao)全球最“牛”,那(nei)么其(qi)他(ta)水(shui)(shui)處理技(ji)(ji)術(shu)就迎(ying)刃而(er)解了
這份《報告(gao)》還顯示,反(fan)滲透(tou)技術由于不額(e)外需(xu)要(yao)(yao)其他化石燃料,且能量回收設備的(de)消耗較低,對膜材(cai)料的(de)開發改進(jin)也較少,將成為最重要(yao)(yao)的(de)海水淡(dan)化技術之一。未來亞太地(di)區(qu)將成為反(fan)滲透(tou)技術的(de)一個重要(yao)(yao)需(xu)求(qiu)區(qu)域。
事實(shi)也證明了這一點。在我(wo)國已建的(de)(de)海水淡(dan)化(hua)(hua)裝(zhuang)置中(zhong),反(fan)滲透法(fa)的(de)(de)“膜法(fa)”約(yue)占(zhan)總容量(liang)的(de)(de)74%,蒸餾(liu)淡(dan)化(hua)(hua)的(de)(de)“熱(re)法(fa)”約(yue)占(zhan)25%,其他海水淡(dan)化(hua)(hua)法(fa)約(yue)占(zhan)1%。在目前全球海水淡(dan)化(hua)(hua)市場份額(e)中(zhong),“膜法(fa)”約(yue)占(zhan)65%,“熱(re)法(fa)”約(yue)占(zhan)30%。“反(fan)滲透膜的(de)(de)性(xing)能逐漸往高(gao)脫鹽率和高(gao)出水量(liang)方向發展,目的(de)(de)是(shi)有效降低海水淡(dan)化(hua)(hua)的(de)(de)成(cheng)本,并提升(sheng)淡(dan)化(hua)(hua)水的(de)(de)水質。”中(zhong)國膜工業(ye)協會理事金焱說。
更好的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質,是為了提升市民的(de)接受(shou)度(du)。“海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化技(ji)(ji)(ji)術(shu)是水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)王(wang)冠上(shang)的(de)那(nei)顆明珠,誰把海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)做到全球最‘牛’,那(nei)么其他水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)(li)技(ji)(ji)(ji)術(shu)就迎(ying)刃而解了。”阮國(guo)嶺說(shuo)(shuo)。更環保(bao)的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu),則包括降低能(neng)耗(hao),并減少污染。能(neng)耗(hao)方面,目前先進技(ji)(ji)(ji)術(shu)在3度(du)電出1噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)平,金焱表示:“理(li)(li)(li)論上(shang)我們希望一度(du)電制一噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),但現(xian)在還(huan)達不到,這跟(gen)海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化自(zi)身(shen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質特點(dian)和(he)后(hou)續(xu)操作情況有(you)(you)(you)關(guan)。”海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化工藝中,濃鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、退役膜等(deng)都會造成一定污染。“一噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進來(lai)了,通常50%左右(you)轉成淡(dan)(dan)(dan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui),還(huan)有(you)(you)(you)50%左右(you)變成濃縮一倍的(de)鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)回到海(hai)里了,這部(bu)分(fen)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)對海(hai)洋(yang)有(you)(you)(you)多少影響,專家內部(bu)還(huan)有(you)(you)(you)爭議(yi)。”阮國(guo)嶺說(shuo)(shuo),濃鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)可(ke)以考慮綜合利用(yong),提煉出里面的(de)鈣和(he)鎂等(deng)元素后(hou),還(huan)可(ke)以曬鹽(yan)(yan)。“渤海(hai)灣有(you)(you)(you)幾家大(da)淡(dan)(dan)(dan)化廠在運轉,把濃海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)給(gei)鹽(yan)(yan)場曬鹽(yan)(yan)。”
阮國(guo)(guo)嶺表(biao)示(shi),目前(qian)我國(guo)(guo)海水淡化無論單機規(gui)模(mo)還(huan)是工程規(gui)模(mo),與國(guo)(guo)際差距較大(da),高端膜市場國(guo)(guo)內產品占(zhan)有率偏低(di)。他建(jian)議國(guo)(guo)內廠家開(kai)發(fa)性(xing)能更好的膜來(lai)降(jiang)低(di)水的處理成本(ben),開(kai)發(fa)特種(zhong)性(xing)能的膜和工藝以應對(dui)未來(lai)不同(tong)的處理需求(qiu),尤其(qi)是零(ling)排放的需求(qiu)。