國內外海水淡化技術的發展現狀
目前,世(shi)(shi)(shi)界(jie)上脫鹽水(shui)產(chan)量近4x107m3/d,其中多級閃(shan)蒸(MSF)和反(fan)滲透(RO)各占市場的45%左(zuo)右,解(jie)決了l億多人口(kou)的供水(shui)問題。 世(shi)(shi)(shi)界(jie)最(zui)大的反(fan)滲透海(hai)水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)廠建于以(yi)色列南(nan)部地中海(hai)岸工業(ye)區的阿什凱隆(long)海(hai)水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)廠,日產(chan)淡(dan)(dan)水(shui)33萬m3 。另外,世(shi)(shi)(shi)界(jie)上最(zui)大的熱膜(mo)聯(lian)產(chan)海(hai)水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)廠是阿聯(lian)酋(qiu)富查伊拉海(hai)水(shui)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)廠,發電量為656MW ,日產(chan)水(shui)量為45.4萬m3,其中,MSF產(chan)水(shui)28.4萬m3/d,反(fan)滲透(RO)產(chan)水(shui)17萬m3/d 。
典型的大規模反滲透(tou)海水(shui)(shui)淡(dan)化(hua)噸(dun)水(shui)(shui)成(cheng)本(ben)己從1985年(nian)(nian)(nian)的1.O2美(mei)元降至2005年(nian)(nian)(nian)的48美(mei)分。且在成(cheng)本(ben)的組成(cheng)上,運行(xing)及維(wei)護(hu),能源消費和投資成(cheng)本(ben)均(jun)逐年(nian)(nian)(nian)下降,目前各占總(zong)成(cheng)本(ben)的1/3。海水(shui)(shui)淡(dan)化(hua)已是解決全球水(shui)(shui)資源危(wei)機問(wen)題的重要途(tu)徑,尤其在中(zhong)東(dong)地(di)區和一些島嶼地(di)區,淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)在當地(di)經濟(ji)和社(she)會發展中(zhong)發揮了重要作(zuo)用,已成(cheng)為其基本(ben)水(shui)(shui)源。
國外海水淡化現狀
規模
隨著社會的(de)需求和(he)技術的(de)發展,國外海(hai)水(shui)淡化工程(cheng)不斷向(xiang)大型化、規模(mo)化方向(xiang)發展,無(wu)論是多級(ji)閃蒸,還是多效蒸餾和(he)反滲透,其規模(mo)均(jun)已從最初的(de)幾百 m3/d 發展到現(xian)在(zai)的(de)幾十萬m3/d 。
目(mu)前,世界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)多(duo)級閃蒸海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang)建(jian)于沙特阿(a)拉(la)伯的(de)shuaiba海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang),日產(chan)(chan)淡水(shui)(shui)(shui)46萬(wan)(wan)m3;世界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)低溫多(duo)效海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang)建(jian)于塔維拉(la)酋長國,日產(chan)(chan)淡水(shui)(shui)(shui)24萬(wan)(wan)m3.世界(jie)最(zui)大(da)的(de)反滲透海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang)建(jian)于以色(se)列(lie)南(nan)部地(di)中(zhong)海(hai)(hai)岸工業區的(de)阿(a)什(shen)凱(kai)隆海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang),日產(chan)(chan)淡水(shui)(shui)(shui)33萬(wan)(wan)m3。另外,世界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)熱膜聯產(chan)(chan)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang)是阿(a)聯酋富查(cha)伊拉(la)海(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)廠(chang)(chang)(chang),發電(dian)量(liang)為656MW ,日產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)量(liang)為45.4萬(wan)(wan)m3,其中(zhong),MSF產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)28.4萬(wan)(wan)m3/d,反滲透(RO)產(chan)(chan)水(shui)(shui)(shui)17萬(wan)(wan)m3/d。
成本
在(zai)海(hai)水淡(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)規(gui)模(mo)不斷增加的(de)(de)(de)同時(shi),海(hai)水淡(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)成(cheng)本(ben)也逐漸降低 其中,典型的(de)(de)(de)大規(gui)模(mo)反(fan)滲透(tou)海(hai)水淡(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)噸水成(cheng)本(ben)己從1985年的(de)(de)(de)1.O2美元降至2005年的(de)(de)(de)48美分。且(qie)在(zai)成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)組成(cheng)上,運行及維護,能源(yuan)消費和投(tou)資成(cheng)本(ben)均逐年下降,目前各(ge)占總成(cheng)本(ben)的(de)(de)(de)1/3。
我國海水淡化的現狀
我國海(hai)(hai)水(shui)淡化(hua)技(ji)術(shu)的研究(jiu)(jiu)起步較(jiao)早,1967年~1969年全國組織海(hai)(hai)水(shui)淡化(hua)會戰(zhan),同(tong)時開展了電滲析、反滲透(tou)和蒸餾(liu)等多種海(hai)(hai)水(shui)淡化(hua)技(ji)方(fang)法的研究(jiu)(jiu)。
1981年建(jian)成西沙200m3/d電滲析海水淡化裝置(zhi);
1982年,由杭(hang)州水(shui)處(chu)理中心(xin)建設的(de)日產(chan)200噸級海水(shui)淡化裝(zhuang)置(zhi)在西沙群島永興(xing)島建成啟(qi)用,實現了淡水(shui)成本是(shi)船運淡水(shui)成本四分之一(yi)的(de)目的(de)
1997年--2000年期間,先后(hou)建成了500m3/d、lO00m3/d反滲透海水淡化裝置:
2003年,山東榮成(cheng)日產 l0000m3 級反滲透海水淡化示范(fan)工程一期5000m3/d機組建成(cheng)投產;
2004年,低(di)溫(wen)多(duo)效海水(shui)淡化示(shi)范工程項目(mu)3000m3/d低(di)溫(wen)多(duo)效海水(shui)淡化裝置在(zai)青島的(de)黃島電廠建成。
經過近40年的研發和示范(fan),我國海水(shui)淡化技(ji)術已(yi)日趨成熟,為(wei)(wei)大規模應用(yong)打(da)下(xia)了良(liang)好基礎。據(ju)不完(wan)全統計(ji)(ji),截止(zhi)2006年6月底,我國已(yi)建成投產的海水(shui)淡化裝置總數(shu)為(wei)(wei)4l套,合計(ji)(ji)產水(shui)能力l2萬(wan)m3/d 。
在國內已建成投產(chan)的(de)海水(shui)(shui)淡(dan)化裝置中,反(fan)滲透(tou)法(fa)(fa)和低溫(wen)多效蒸餾(liu)法(fa)(fa)為主流,其(qi)產(chan)水(shui)(shui)量占(zhan)總(zong)產(chan)水(shui)(shui)量的(de)95%,多級閃(shan)蒸蒸餾(liu)法(fa)(fa)(MSF)約(yue)占(zhan)5%,而(er)(er)電滲析法(fa)(fa)(ED)和壓汽蒸餾(liu)(VC)合(he)計尚不足1%。 從我(wo)國實際應用情況(kuang)來(lai)(lai)看,反(fan)滲透(tou)海水(shui)(shui)淡(dan)化技術應用于(yu)市政(zheng)供水(shui)(shui)具(ju)有(you)(you)較大優勢(shi),而(er)(er)對(dui)于(yu)具(ju)有(you)(you)低品位蒸汽或(huo)余熱可利(li)用的(de)電力、石化等(deng)企業(ye)來(lai)(lai)說,制備(bei)鍋(guo)爐補(bu)給水(shui)(shui)和工藝純水(shui)(shui),則采用低溫(wen)多效蒸餾(liu)技術也具(ju)有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)競(jing)爭優勢(shi)。
能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)、變頻控制等技(ji)術(shu)的應用,使(shi)反滲(shen)透海(hai)水淡化(hua)工程(cheng)能(neng)(neng)(neng)耗大幅(fu)降低。 1997 年以來,我(wo)國先后(hou)采(cai)用了(le)透平式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)和壓力交(jiao)換式能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)等,而我(wo)國具有自主知(zhi)識產(chan)權的能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)回(hui)(hui)(hui)(hui)收(shou)技(ji)術(shu)和裝(zhuang)置(zhi)已進入開發階(jie)段。
我國還自行研究和開發了連續微濾(lv)或超濾(lv)技術用于預處理中;在杭(hang)州和貴陽建立了二條(tiao)反滲透復合膜(mo)生(sheng)產(chan)(chan)線,設計膜(mo)生(sheng)產(chan)(chan)能(neng)力達 200萬m2/年;研究開發了海水淡(dan)(dan)化復合膜(mo)組器:海水淡(dan)(dan)化用膜(mo)壓力容器已基本實現國產(chan)(chan)化;已具(ju)有了較強的海水淡(dan)(dan)化工程(cheng)設計成套能(neng)力。
自1958年(nian)起,我國海(hai)(hai)(hai)水淡(dan)化技(ji)術研(yan)究從電滲(shen)析(xi)(xi)技(ji)術起步(bu)(bu),逐(zhu)步(bu)(bu)向反滲(shen)透技(ji)術和蒸餾技(ji)術為(wei)主過(guo)渡,海(hai)(hai)(hai)水資(zi)源開(kai)發利用(yong)的一些(xie)關鍵技(ji)術取得(de)重大(da)突破。據不完全統計,我國沿海(hai)(hai)(hai)地(di)區已建成電滲(shen)析(xi)(xi)海(hai)(hai)(hai)水淡(dan)化裝置(zhi)13套(tao)(tao),總規(gui)模約(yue)為(wei)日產1500噸。此外,共有(you)20多(duo)套(tao)(tao)小型電滲(shen)析(xi)(xi)苦堿(jian)水淡(dan)化裝置(zhi)在(zai)西北應(ying)用(yong),海(hai)(hai)(hai)水和苦堿(jian)水淡(dan)化只(zhi)是電滲(shen)析(xi)(xi)技(ji)術應(ying)用(yong)領域中的一小部分,只(zhi)占到該技(ji)術應(ying)用(yong)領域的8%,其應(ying)用(yong)潛力巨大(da)。
而近10年來,反滲透(tou)技(ji)術(shu)(shu)發展迅(xun)猛,現(xian)已成為(wei)海(hai)水淡化的(de)主要技(ji)術(shu)(shu)。目前,全國(guo)研(yan)制并開發反滲透(tou)組件的(de)單(dan)位有40余(yu)家,裝(zhuang)置設備的(de)生(sheng)產企業600家以上(shang)。專(zhuan)家認為(wei),反滲透(tou)技(ji)術(shu)(shu)之所(suo)以成為(wei)主流技(ji)術(shu)(shu),是(shi)因為(wei)該(gai)技(ji)術(shu)(shu)比(bi)較(jiao)穩定(ding),工藝流程(cheng)比(bi)較(jiao)簡單(dan)。
杭州(zhou)水(shui)處(chu)理(li)技(ji)術(shu)中(zhong)心于2005年(nian)建成(cheng)(cheng)了(le)國內首條最大的(de)(de)反滲透(tou)膜(mo)(mo)及膜(mo)(mo)組件生(sheng)產(chan)線 , 并(bing)成(cheng)(cheng)功解決了(le)制膜(mo)(mo)、成(cheng)(cheng)器等關鍵技(ji)術(shu),具備了(le)年(nian)生(sheng)產(chan)120萬平方米、2000支以上復合膜(mo)(mo)的(de)(de)能(neng)力,同(tong)時有近百家水(shui)處(chu)理(li)公司(si)和配(pei)套產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)企業,年(nian)產(chan)值可(ke)達到20多(duo)億。開(kai)發的(de)(de)新型反滲透(tou)復合膜(mo)(mo)組器性能(neng)達到國外上世紀90年(nian)代中(zhong)期同(tong)類產(chan)品(pin)的(de)(de)性能(neng)指標,可(ke)替代進口(kou)產(chan)品(pin),為海(hai)水(shui)利用產(chan)品(pin)的(de)(de)發展(zhan)奠定可(ke)良好的(de)(de)基礎。
目前(qian)我國(guo)海水(shui)(shui)淡化領域走在(zai)前(qian)列的(de)主要(yao)地(di)區是山東、浙江、天津、大(da)(da)連、青(qing)島(dao)等地(di),這與當(dang)地(di)技術支持(chi)有關(guan)。國(guo)家海水(shui)(shui)淡化的(de)兩大(da)(da)技術研究中(zhong)(zhong)心一(yi)個在(zai)杭州,一(yi)個在(zai)天津,技術支持(chi)對當(dang)地(di)海水(shui)(shui)淡化發展(zhan)起到了至關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)作用。談到廣東的(de)情況,李(li)仲欽認為(wei)廣東近(jin)年利用海水(shui)(shui)淡化作為(wei)工業冷(leng)卻用水(shui)(shui)取得較(jiao)大(da)(da)進展(zhan),位居全(quan)國(guo)前(qian)列;但是海水(shui)(shui)淡化多年來發展(zhan)滯(zhi)后(hou),與海洋大(da)(da)省的(de)稱(cheng)謂不相稱(cheng)。可惜的(de)是,日產5萬噸級亞海水(shui)(shui)反滲透淡化工程(cheng)已落戶廣東東莞(guan),近(jin)期即(ji)將(jiang)投產,該工程(cheng)為(wei)目前(qian)全(quan)國(guo)同類項目中(zhong)(zhong)規模最大(da)(da)的(de)一(yi)個。

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