關(guān)于遼寧省利用海水淡化的探討

摘 要:本文主要介紹海水淡化的主要方法，我國利用海水淡化的現(xiàn)狀和發(fā)展，最后總結(jié)出遼寧省利用海水淡化的條件和優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞:海水淡化多級閃蒸多效蒸餾蒸汽壓縮反滲透電滲析

中圖分類號:P74文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(b)-0108-01

1 前言

海水淡化是一項很有發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè)，海水作為工業(yè)冷卻水具有水源穩(wěn)定、水溫適宜、耗能低、投資少等優(yōu)點，廣泛應用于電廠及石油、化工行業(yè)。目前世界上由海水淡化產(chǎn)生的淡水量大約是3800萬立方米/日，其中中東地區(qū)占55%、美國占15%、歐洲9%，亞洲8%。像沙特、以色列等中東嚴重缺水國家70%的淡水來自海水淡化。

2 海水淡化處理方法

海水淡化系將含有鈉、鈣、鎂、氯等不純物質(zhì)之水，經(jīng)淡化設備予以分離處理，以獲得純凈之淡化水。現(xiàn)行主要的五種商用海水淡化制程。

2.1 多級閃蒸法

多級閃蒸法是利用蒸餾的原理，即液體在沸點時將產(chǎn)生蒸氣的原理，將溶液中的水分轉(zhuǎn)變成蒸汽，與溶解于溶液中的鹽份分離。閃化以壓方式來降低沸點，產(chǎn)生蒸汽，在冷凝后制得淡水。由于此方法并沒有使含鹽水真正沸騰(僅是表面沸騰)與熱傳表面積接觸，可以大幅改善因蒸餾產(chǎn)生的結(jié)垢問題，于1950年代即已有商業(yè)化的規(guī)模。

2.2 多效蒸餾法

多效蒸餾法原理是利用高溫蒸汽與海水之溫差進行熱交換后，將受熱沸騰而蒸發(fā)的水蒸汽冷凝并收集而成。但由于沸騰而造成管線容易結(jié)垢及其它因素，使得該方法在應用上不如多級閃蒸法占有率那么大。

2.3 蒸汽壓縮法

蒸汽壓縮技術(shù)進入商業(yè)用途始于1930年代，由于此技術(shù)并不需要大量蒸汽作為熱源，可替代多級閃蒸法或多效蒸餾法制程，并具有組裝容易及可搬遷之特性，在蒸汽取得不易的地區(qū)，頗具吸引力。

2.4 反滲透法

反滲透法自1970年代后期第一座海水淡化廠建成以來，即成為最具競爭力的海水淡化處理方法之一。海水在進入反滲透膜之前必需先經(jīng)預處理，其處理方法包括絮凝、沉降或氣浮、過濾及添加抑制結(jié)垢的藥劑等。經(jīng)預處理的海水由高壓泵壓送至膜分離，由反滲透膜除去99%以上的鹽類，95%～99%的有機物及將近100%的膠體如細菌、硅膠等。

2.5 電滲析法

此法是利用電力驅(qū)動海水中之電解質(zhì)透過聚陰陽離子選擇性透過膜，以達濃縮/淡化海水之方法，此方法主要能源是電力。因本法系利用電力驅(qū)動離子，所以溶液中離子濃度越高，所需消耗電力亦高，越不經(jīng)濟。因此，本法于含鹽量5000ppm以下的苦咸水較為適用。

3 海水淡化處理方法綜合比較

目前，全世界已經(jīng)安裝或簽訂合約的15，000多家工業(yè)化海水(含苦咸水)淡化廠中，反滲透這項最主要的膜工藝占總處理量的44％，而熱法處理，主要是多級閃蒸占了40％。自1966年～2002年資料顯示，反滲透法所占比例一直保持逐漸升高趨勢。其原因為反滲透膜制作技術(shù)已有顯著改善、生產(chǎn)產(chǎn)量的增加及耗電量減小，使反滲透法淡化越來越受重視。

4 我國利用海水淡化的歷程

我國海水淡化研究起步較早，經(jīng)過四十余年的研究和開發(fā)，在海水淡化領域雖已取得一些成績，但仍處于產(chǎn)業(yè)化初級階段，整體水平與世界相比差距較大。

“十五”期間，中國海水利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得了重大進展，規(guī)模不斷擴大，成本大幅度降低。日產(chǎn)5000t反滲透法海水淡化工程和日產(chǎn)3000t蒸餾法海水淡化工程已具有商業(yè)化建設和運行經(jīng)驗，關(guān)鍵技術(shù)和設備國產(chǎn)化取得重大突破，并擁有自主知識產(chǎn)權(quán);海水直流冷卻技術(shù)得到推廣應用，海水循環(huán)冷卻技術(shù)進入每小時萬噸級產(chǎn)業(yè)化示范階段。

我國國家發(fā)展改革委、國家海洋局和財政部于2005年聯(lián)合發(fā)布了《海水利用專項規(guī)劃》。該規(guī)劃提出，到2010年，我國海水淡化能力達到日產(chǎn)80～100萬m3，海水直接利用能力達到550億m3，海水利用對解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻率達到16%～24%。

“十一五”期間，國家重點采取五項措施加快推進海水利用。一是加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。嚴格限制在沿海地區(qū)新建以淡水為水源的高用水項目，鼓勵有條件的企業(yè)利用海水，支持海水淡化水進入城市供水管網(wǎng)。二是加快技術(shù)進步。通過產(chǎn)學研結(jié)合，不斷增強自主創(chuàng)新能力，加快海水利用關(guān)鍵技術(shù)與設備國產(chǎn)化進程，努力掌握核心技術(shù)，解決技術(shù)瓶頸。三是完善海水利用的政策保障機制。繼續(xù)深化水價改革，研究制定鼓勵海水利用的財稅政策，拓寬融資渠道，鼓勵各類社會資本投資海水利用產(chǎn)業(yè)。四是抓緊完善海水利用相關(guān)法律制度，促進海水利用逐步走向規(guī)范化和法制化管理軌道。五是加強對海水利用工作的組織協(xié)調(diào)，制定規(guī)劃、抓好落實，促進海水利用快速發(fā)展。近年來，隨著我國水資源危機的加劇，海水淡化市場需求巨大，發(fā)展勢頭迅猛。

目前，國家發(fā)改委正在制定《海水淡化“十二五”規(guī)劃》以及一系列鼓勵發(fā)展海水淡化的政策，有望在下半年陸續(xù)推出。

5 遼寧省利用海水淡化的條件和優(yōu)勢

遼寧省內(nèi)海域遼闊，水質(zhì)好，海水資源極其豐富，對利用海水資源有著極大的優(yōu)越條件。目前已建成為數(shù)不少的不同規(guī)模的海水淡化設施，并且能夠平穩(wěn)有效的運行。比如:大連港30萬t礦石碼頭海水淡化項目，產(chǎn)水量1200m3/日，是整個碼頭的唯一淡水來源，不僅解決了所有生活用水，還滿足了包括生產(chǎn)、消防、環(huán)衛(wèi)、綠化等方面全部淡水供應;大連長海縣自來水公司海水淡化項目，產(chǎn)水量1200m3/日，主要用于島上居民飲用水;華能國際電力股份有限公司營口電廠，產(chǎn)水量1萬t/日(已運行四年);附近區(qū)域的代表項目有:中國目前最大的海水淡化工程天津大港海水淡化工程，淡水產(chǎn)水量10萬t/天。由此可見，在淡水資源日益匱乏的條件下，更有效、更經(jīng)濟的利用新型能源，已經(jīng)受到更多的關(guān)注與重視。應盡快發(fā)展遼寧省內(nèi)海水淡化技術(shù)的應用，以解決長期發(fā)展所需淡水資源不足的問題。