沿海電廠海水淡化濃海水綜合利用循環經濟探討

袁天定

(福建惠安泉惠發電有限責任公司，福建泉州362199)

沿海電廠海水淡化濃海水綜合利用循環經濟探討

袁天定

(福建惠安泉惠發電有限責任公司，福建泉州362199)

我國沿海地區含11個省、區和直轄市，陸地面積占國土總面積的15%，有18000多公里的海岸線和6500多島嶼，人口占全國的40%以上，社會總產值占60%左右，是我國人口最多、經濟最發達的地區。而該地區的的可持續發展也面臨著相當嚴峻的形勢和問題，土地、水和其他資源的日趨緊缺，近海海域的污染和近海海洋環境質量的退化等，嚴重制約了該地區經濟和社會的發展。向占全球水總儲量96.5%的海水要水，要其他資源，大力發展海水綜合利用技術，是解決沿海地區資源短缺和繁榮沿海經濟的重要措施。電廠海水淡化濃海水綜合利用循環經濟結合電廠生產進行海水淡化，并充分提取海水中的各項化學成份，形成高效低耗、節能環保、資源綜合利用的生產模式，主要包括海水淡化和濃海水綜合利用兩方面。

圖1 電廠海水淡化濃海水綜合利用循環經濟示意圖

海水淡化是指將3500mg/L的海水淡化至500mg/L以下的飲用水。目前，應用于大規模海水淡化生產最多的兩種成熟技術是低溫多效蒸餾法（LT－MED－TVC）和海水反滲透膜法（SWRO）。世界上一億多人口的地區靠海水淡化解決用水的問題，實踐表明海水淡化對沿海地區經濟的發展將發揮其重要的作用。

結合電廠生產可大大降低海水淡化的生產成本，提高電廠的能源利用效率。反滲透膜法海水淡化生產依靠高壓泵使淡水通過反滲透膜制得淡水，約需消耗4kW/h電能/噸水，利用電廠廠用電資源進行膜法海水淡化生產可極大降低海水淡化的能源成本；低溫多效蒸餾法是讓加熱后的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源，并冷凝成為淡水。低溫多效蒸餾法進行海水淡化主要消耗熱能，低溫多效蒸餾法可充分利用電廠低品位蒸汽和乏熱進行海水淡化生產，可充分利用電廠的余熱資源，根據已投運的電廠海水淡化生產經驗，采用低溫多效蒸餾法進行海水淡化生產可提高電廠熱效率10%以上。

海水反滲透膜法生產的是普通工業淡水，含鹽量為300-500mg/L；低溫多效蒸餾法生產的則是高品質的蒸餾水，含鹽量小于10 mg/L。我國沿海地區工業經濟發達，各種淡水消耗量極大，一些地區（如京、津、唐、廣東及閩南沿海地區）淡水資源日趨緊缺，嚴重制約了該地區經濟和社會的發展。兩種海水淡化技術，可分區分類提供普通淡水、高品質蒸餾水，滿足不同客戶用水需求。同時能夠避免各用戶單獨引水、制水，造成制水成本增加和能源、土地資源的浪費。

濃海水綜合利用就是從海水淡化濃海水中提取食鹽、鉀(系列鉀鹽)、溴(溴素及深加工)、鎂(氫氧化鎂、系列鎂肥、晶須硼酸鎂)等基礎化工原料，吃盡榨干海水中的寶貴資源，實現海水淡化生產的零排放，避免因苦鹵排放對環境造成的影響，其經濟效益和社會效益顯著，利國利民。海水淡化副產的濃海水濃度大約是自然海水的兩倍，是非常好的制鹽和鹽化工原材料。傳統的鹽場利用海水淡化濃海水制鹽可大大提高鹽場的生產效率，在保證鹽場產量不變的前提下，可節省約1/3的鹽田用地，為當地經濟發展提供大量土地資源。濃海水制鹽后苦鹵用于提取溴素、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂等化工產品。綜觀國內發展現狀，我國苦鹵綜合利用技術按主要工藝和產品分類，主要有 “氯化鉀-工業鹽-硫酸鎂-溴素-氯化鎂聯產技術”和 “硫酸鉀-工業鹽-氯化鎂聯產技術”。

圖2 氯化鉀-工業鹽-硫酸鎂-溴素-氯化鎂聯產工藝流程

圖3 硫酸鉀-工業鹽-氯化鎂聯產工藝流程

電廠海水淡化濃海水綜合利用循環經濟模式通過規模化的水電聯產降低海水淡化生產成本，不但推進海水淡化和海水資源利用事業的健康發展，促進海洋經濟產業鏈的形成，還可以使沿海土地資源得到優化配置，為區域經濟發展提供空間，實現資源、土地、環境的協調，經濟、社會、環境效益顯著，值得大力推廣。

［1］高從堦，陳國華.海水淡化技術與工程手冊[M].化學工業出版社，ISBN 7-5025-5206-5.

［2］林斯清.海水和苦咸水淡化[J].水處理技術，2001(21)：1.

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