缺水(shui)，是首都(dou)北(bei)京乃至整個(ge)京津冀共同面對(dui)(dui)的重(zhong)大(da)(da)生態難(nan)題。即使南水(shui)北(bei)調(diao)中線和(he)東線正式供(gong)水(shui)后，區域水(shui)資源缺口仍然(ran)(ran)巨大(da)(da)。“雖然(ran)(ran)海(hai)水(shui)淡化(hua)技術已經比較成熟，但(dan)相對(dui)(dui)于大(da)(da)部分(fen)城市的自來水(shui)價(jia)格，海(hai)水(shui)淡化(hua)成本仍然(ran)(ran)偏(pian)高(gao)。”近日(ri)，中國工程(cheng)院院士王浩(hao)坦言，海(hai)水(shui)淡化(hua)產業(ye)化(hua)發展面臨諸多困難(nan)，需要政府全(quan)方位扶(fu)持和(he)培育。

海水淡化為京津冀“水困”破題

缺水(shui)(shui)，是首都北(bei)京(jing)乃至整個京(jing)津冀共同面對的(de)(de)重大(da)生態難題。即使南水(shui)(shui)北(bei)調(diao)中線和東線正式供水(shui)(shui)后，區域水(shui)(shui)資源缺口仍(reng)然巨大(da)，海(hai)(hai)水(shui)(shui)淡化成(cheng)為(wei)首都破解(jie)“水(shui)(shui)困(kun)”必須考慮的(de)(de)遠(yuan)期方略之一。吹沙填(tian)海(hai)(hai)造(zao)就的(de)(de)曹妃甸工業區，有北(bei)京(jing)企(qi)業布(bu)局的(de)(de)兩座(zuo)日產5萬立(li)方米(mi)海(hai)(hai)水(shui)(shui)淡化工程(cheng)，一座(zuo)為(wei)北(bei)京(jing)控股的(de)(de)“膜(mo)法”項目(mu)，一座(zuo)是首鋼集團的(de)(de)“熱法”項目(mu)。

北京控股旗下的曹妃甸海水(shui)淡(dan)化廠(chang)，用“膜法”日產(chan)5萬噸淡(dan)化海水(shui)，已向島上的企(qi)(qi)業供應淡(dan)水(shui)，并(bing)同時接入了曹妃甸市政管網。這一項目使(shi)用當地熱電廠(chang)或(huo)火電廠(chang)的余熱作為(wei)能源來源，排放的濃(nong)鹽水(shui)則全(quan)部出售給附(fu)近的鹽化工企(qi)(qi)業和鹽場。

中關(guan)(guan)村管委會表示(shi)，日產淡(dan)水(shui)1000立方米(mi)的(de)(de)海水(shui)淡(dan)化（膜法(fa)）示(shi)范項(xiang)目，日前(qian)順利通過由北(bei)京節能環保中心組織的(de)(de)專(zhuan)家組驗證，意(yi)味著國產“膜法(fa)”海水(shui)淡(dan)化技術和整(zheng)體(ti)解決方案獲得關(guan)(guan)鍵性(xing)突破，打破了國外技術的(de)(de)壟斷。

某知名環保企業董事(shi)長朱榮輝(hui)介(jie)紹，“膜(mo)法”海(hai)水(shui)淡(dan)化(hua)過程，跟(gen)做(zuo)豆(dou)漿原(yuan)理(li)相似。“海(hai)水(shui)中需(xu)要提(ti)取出的(de)淡(dan)水(shui)就好比豆(dou)漿，多余的(de)鹽分和雜質則好比豆(dou)渣。”要想(xiang)讓淡(dan)水(shui)從納米(mi)(mi)級的(de)膜(mo)組小孔中“擠”出，需(xu)要用高壓泵給海(hai)水(shui)施加(jia)巨(ju)大的(de)壓力。國(guo)產化(hua)設備的(de)關鍵(jian)創新，就在加(jia)壓和能量回收(shou)裝置上。朱榮輝(hui)說，對海(hai)水(shui)的(de)加(jia)壓和能量回收(shou)再利(li)用，能夠實現處理(li)每立方米(mi)(mi)淡(dan)水(shui)耗能僅2.1度電(dian)，而成(cheng)熟的(de)進口技術也(ye)要2.6度電(dian)。

同樣在曹妃(fei)甸，首鋼京唐公司的“熱法(fa)”海水(shui)(shui)淡化(hua)項目2013年(nian)產水(shui)(shui)占企業(ye)新水(shui)(shui)補充量的54.27%，淡化(hua)水(shui)(shui)成(cheng)本(ben)已接近城市(shi)自來水(shui)(shui)價格(ge)。技術人員介紹，由于加(jia)熱使水(shui)(shui)蒸氣和(he)原海水(shui)(shui)含(han)鹽(yan)物質分離，海水(shui)(shui)水(shui)(shui)質不影響蒸餾(liu)水(shui)(shui)水(shui)(shui)質。

瞄準(zhun)“循環(huan)(huan)經濟”，首(shou)鋼首(shou)創(chuang)了(le)海(hai)水(shui)(shui)淡化前(qian)置發電(dian)(dian)(dian)技(ji)術：在(zai)制(zhi)(zhi)水(shui)(shui)過程前(qian)，能源用于發電(dian)(dian)(dian)，發電(dian)(dian)(dian)后產生(sheng)的(de)余(yu)熱直接(jie)(jie)參與制(zhi)(zhi)水(shui)(shui)，實現了(le)能源梯級利用，直接(jie)(jie)降(jiang)低(di)成(cheng)(cheng)本(ben)。此(ci)前(qian)，生(sheng)產一(yi)立(li)方米(mi)的(de)淡化海(hai)水(shui)(shui)，成(cheng)(cheng)本(ben)高于10元(yuan)，而通(tong)過前(qian)置發電(dian)(dian)(dian)環(huan)(huan)節，成(cheng)(cheng)本(ben)可(ke)以降(jiang)低(di)到6元(yuan)。海(hai)水(shui)(shui)淡化產生(sheng)的(de)濃鹽水(shui)(shui)，銷(xiao)售給鹽化工企業(ye)，進(jin)一(yi)步降(jiang)低(di)淡化成(cheng)(cheng)本(ben)。首(shou)鋼總(zong)公司(si)董事長靳(jin)偉說，京唐(tang)公司(si)的(de)海(hai)水(shui)(shui)淡化項目(mu)，按(an)照規劃將來年供水(shui)(shui)可(ke)達(da)13億立(li)方米(mi)，相當于南水(shui)(shui)北(bei)調一(yi)期(qi)工程向北(bei)京的(de)供水(shui)(shui)量。

據(ju)悉，根(gen)據(ju)京(jing)唐公司的(de)海水(shui)(shui)綜(zong)合利用總體規劃，未來，項目建(jian)設(she)二(er)期(qi)后，將達(da)到(dao)日(ri)產淡水(shui)(shui)20萬立方米，實現外購新水(shui)(shui)為零；通過三期(qi)、四期(qi)建(jian)設(she)，將達(da)到(dao)日(ri)產280萬立方米，向北京(jing)及周邊(bian)城市供(gong)水(shui)(shui)。

亟待政府全方位扶持

“雖然(ran)海水(shui)(shui)淡化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)已(yi)經(jing)比較成熟，但相對(dui)于大(da)部分城市(shi)的自(zi)來水(shui)(shui)價(jia)格，海水(shui)(shui)淡化(hua)(hua)(hua)(hua)成本(ben)仍然(ran)偏高(gao)。”近日，在河北省科協年會(hui)暨滄(cang)州渤(bo)海新區人才項目洽談(tan)對(dui)接會(hui)上，中國工(gong)程院院士、流域水(shui)(shui)循環模擬與調控國家重點實(shi)驗室主任(ren)王浩(hao)坦言(yan)，海水(shui)(shui)淡化(hua)(hua)(hua)(hua)產業(ye)化(hua)(hua)(hua)(hua)發展面臨諸(zhu)多(duo)困難，需(xu)要政府全方位扶(fu)持和培育。

“我國(guo)研究(jiu)(jiu)海(hai)水(shui)淡(dan)化技術起步較早，目前初步形(xing)成了(le)(le)南、北兩大技術中心。”王浩表示，1972年，國(guo)家(jia)海(hai)洋局(ju)在杭州第二海(hai)洋研究(jiu)(jiu)所成立了(le)(le)海(hai)水(shui)淡(dan)化研究(jiu)(jiu)室，現(xian)為杭州水(shui)處理技術開發(fa)中心，主(zhu)要(yao)(yao)從事(shi)膜(mo)法淡(dan)化過程的研發(fa)；1984年，組(zu)建了(le)(le)國(guo)家(jia)海(hai)洋局(ju)天(tian)津海(hai)水(shui)淡(dan)化與綜合利用(yong)研究(jiu)(jiu)所，主(zhu)要(yao)(yao)從事(shi)蒸餾法海(hai)水(shui)淡(dan)化過程的研發(fa)。

“經過近40年的(de)(de)研發和示范，我國海水淡化技術日趨成熟。已建海水淡化裝置中(zhong)，反滲(shen)透法約占總(zong)容(rong)量的(de)(de)74%，蒸餾淡化法約占25%，其(qi)他海水淡化法約占1%。”王浩說。

他(ta)表示，海(hai)水淡化一(yi)般(ban)要(yao)高于常規水資源開(kai)發利用成本(ben)(ben)。海(hai)水淡化成本(ben)(ben)包括(kuo)能源費(fei)、藥劑費(fei)、設備費(fei)、管理(li)費(fei)等。多級閃蒸成本(ben)(ben)相對較高，反(fan)(fan)滲透技術綜合能耗最低(di)，但(dan)反(fan)(fan)滲透膜一(yi)般(ban)五年(nian)更換一(yi)次，固(gu)定成本(ben)(ben)較高。

“應將海水(shui)(shui)(shui)淡化水(shui)(shui)(shui)等(deng)非常規(gui)(gui)水(shui)(shui)(shui)源(yuan)利(li)用，納入(ru)國(guo)(guo)家(jia)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)配置體系和區(qu)域水(shui)(shui)(shui)資(zi)源(yuan)利(li)用規(gui)(gui)劃。”王浩建(jian)議，從國(guo)(guo)家(jia)水(shui)(shui)(shui)安(an)全(quan)戰略的高(gao)度，鼓勵(li)火(huo)電、石(shi)油(you)石(shi)化、化工、冶金等(deng)高(gao)用水(shui)(shui)(shui)企業布局(ju)到沿(yan)海地區(qu)。

他(ta)認為，應將海水淡化項(xiang)目(mu)(mu)納入公(gong)益(yi)性工程(cheng)項(xiang)目(mu)(mu)，給予基礎(chu)設施建設資(zi)金補助和配套政策(ce)優惠。

 同時(shi)，對(dui)為(wei)城(cheng)(cheng)鎮生活供水(shui)的海水(shui)淡化項目，其(qi)建設資金應(ying)由中(zhong)央和地方財政(zheng)給予(yu)(yu)補(bu)助(zhu)；允(yun)許經批(pi)準為(wei)城(cheng)(cheng)鎮生活供水(shui)的海水(shui)淡化水(shui)優先進入城(cheng)(cheng)市自來(lai)水(shui)管(guan)網(wang)，對(dui)淡化水(shui)與當地自來(lai)水(shui)的差(cha)價財政(zheng)應(ying)予(yu)(yu)以補(bu)貼(tie)；海水(shui)淡化涉及的管(guan)網(wang)視為(wei)市政(zheng)公用基礎設施，應(ying)納入市政(zheng)基礎設施建設。

“影響海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)化(hua)成(cheng)(cheng)本的最大(da)因素是能源費，要(yao)從(cong)國(guo)家水(shui)(shui)(shui)(shui)資源戰略(lve)和社會效益(yi)的角度，將(jiang)‘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)聯(lian)產’政策(ce)上升(sheng)到國(guo)家層面(mian)，增加‘水(shui)(shui)(shui)(shui)電(dian)聯(lian)產’電(dian)廠的發(fa)電(dian)靈活性，促進海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)化(hua)產業(ye)的可持續發(fa)展。”王浩說(shuo)，膜(mo)法海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)化(hua)中，電(dian)的成(cheng)(cheng)本占(zhan)到總成(cheng)(cheng)本的一(yi)半左右。同時，淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)輸送需要(yao)另外建設(she)(she)輸水(shui)(shui)(shui)(shui)管網，世界上絕(jue)大(da)多數地區(qu)的淡(dan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)(shui)成(cheng)(cheng)本要(yao)高于傳統供水(shui)(shui)(shui)(shui)價格。這(zhe)就需要(yao)政府給予電(dian)價、水(shui)(shui)(shui)(shui)價、稅收等特殊(shu)優惠政策(ce)，否則海(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)淡(dan)化(hua)企(qi)業(ye)和設(she)(she)備制(zhi)造企(qi)業(ye)均難(nan)以正常(chang)運行。

在王浩看來，還應大力發展海(hai)水(shui)淡(dan)化利用新技(ji)(ji)術(shu)。以熱膜(mo)耦合技(ji)(ji)術(shu)為例，從全球已(yi)建成的熱膜(mo)耦合項目(mu)來看，綜合成本(ben)(ben)較傳統技(ji)(ji)術(shu)低10%～15%左右。同時，正(zheng)向(xiang)滲透膜(mo)、電滲析、膜(mo)蒸(zheng)餾等新技(ji)(ji)術(shu)和石(shi)墨烯(xi)等新膜(mo)材料快(kuai)速(su)發展，正(zheng)在或將要進入產業化階段，這將使(shi)海(hai)水(shui)淡(dan)化產業發生(sheng)劃時代(dai)的變(bian)革，噸水(shui)成本(ben)(ben)將進一步降低。

經濟成本很難壓縮

公開(kai)資料(liao)顯示，現代意義上的(de)(de)海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術，是(shi)(shi)在第二次世界(jie)大戰以后才(cai)發展起來(lai)的(de)(de)，彼時人(ren)類的(de)(de)工(gong)農(nong)業發展和(he)人(ren)口增長進入快速模式(shi)，淡水(shui)(shui)(shui)供應日(ri)漸緊張，以至(zhi)于(yu)部(bu)分沿海(hai)城(cheng)市也嚴重缺水(shui)(shui)(shui)。水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)危機對(dui)海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)(hua)提(ti)出了(le)前(qian)所未有(you)的(de)(de)需求。海(hai)水(shui)(shui)(shui)凍結法(fa)(fa)、電(dian)滲(shen)(shen)(shen)析法(fa)(fa)、蒸(zheng)餾法(fa)(fa)、反滲(shen)(shen)(shen)透法(fa)(fa)等更高效的(de)(de)淡化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術，先后進入規模化(hua)(hua)生(sheng)產(chan)階(jie)段(duan)，在世界(jie)各地得到(dao)廣泛應用(yong)。當前(qian)居于(yu)主流(liu)的(de)(de)是(shi)(shi)膜技(ji)(ji)(ji)術（包括反滲(shen)(shen)(shen)透、電(dian)滲(shen)(shen)(shen)析、電(dian)去離子(zi)等）和(he)熱技(ji)(ji)(ji)術（包括多(duo)效蒸(zheng)餾和(he)多(duo)級(ji)閃(shan)蒸(zheng)等）。根據全球(qiu)海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)(hua)數據庫統計(ji)，反滲(shen)(shen)(shen)透（RO）和(he)多(duo)級(ji)閃(shan)蒸(zheng)（MSF）技(ji)(ji)(ji)術設備，各占全球(qiu)海(hai)水(shui)(shui)(shui)淡化(hua)(hua)裝機容量的(de)(de)60%和(he)26.8%，優勢明顯。

據(ju)國(guo)際海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)協會的數據(ju)顯示，截至2013年，全球的海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)廠超過(guo)了(le)1.7萬家，分(fen)布在(zai)約150個國(guo)家，3億(yi)多(duo)人(ren)部分(fen)或全部依(yi)靠淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)水(shui)(shui)(shui)滿(man)足日常之需(xu)。但無論(lun)采(cai)取哪種(zhong)技(ji)術(shu)，海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)的成(cheng)本都是人(ren)類繞不過(guo)去的一大(da)難題。從海水(shui)(shui)(shui)中提取淡(dan)(dan)(dan)水(shui)(shui)(shui)必(bi)須消耗能(neng)源(yuan)，無論(lun)這種(zhong)能(neng)源(yuan)通過(guo)何種(zhong)方式取得(de)。這就使(shi)得(de)海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)需(xu)要(yao)付(fu)出的能(neng)耗和(he)(he)成(cheng)本遠(yuan)高于處理(li)江河湖(hu)水(shui)(shui)(shui)、地下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)等水(shui)(shui)(shui)資源(yuan)，但江河湖(hu)水(shui)(shui)(shui)和(he)(he)地下(xia)(xia)水(shui)(shui)(shui)滿(man)足不了(le)需(xu)要(yao)，這就使(shi)得(de)一些國(guo)家和(he)(he)地區不得(de)不想方設法研發海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)技(ji)術(shu)。據(ju)國(guo)際海水(shui)(shui)(shui)淡(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)(hua)協會2009年的資料，進一步壓縮成(cheng)本的空間比較(jiao)有限。

海(hai)(hai)水淡(dan)(dan)(dan)化是典型(xing)的能耗密集型(xing)產業，有(you)研究報告表明，海(hai)(hai)水淡(dan)(dan)(dan)化雖然是用(yong)水緊張地(di)區的解決(jue)之道(dao)，但(dan)成(cheng)本門(men)檻(jian)限(xian)制了貧困地(di)區、內陸(lu)或(huo)高海(hai)(hai)拔地(di)區采用(yong)海(hai)(hai)水淡(dan)(dan)(dan)化，可(ke)偏(pian)偏(pian)這(zhe)幾類地(di)區淡(dan)(dan)(dan)水短缺的問題最(zui)嚴重。例(li)如，印度首(shou)都(dou)(dou)新德(de)里、墨西哥城、沙(sha)特首(shou)都(dou)(dou)利雅得和津巴布韋(wei)首(shou)都(dou)(dou)哈拉雷，此類地(di)區的水源(yuan)輸送成(cheng)本高昂(ang)。

在努力壓(ya)縮成(cheng)(cheng)本(ben)的(de)競(jing)爭中，美國企(qi)業表現較為搶眼。2008年，美國福(fu)布斯(si)網站披露，加(jia)州(zhou)(zhou)圣利(li)安卓一家(jia)公司把淡(dan)化(hua)成(cheng)(cheng)本(ben)壓(ya)縮到(dao)0.46美元/噸。不過，能源(yuan)(yuan)價(jia)格(ge)的(de)上升(sheng)了(le)也推高(gao)了(le)海水淡(dan)化(hua)的(de)成(cheng)(cheng)本(ben)。相關媒(mei)體曾在2007年載文稱，美國波(bo)塞冬(dong)資源(yuan)(yuan)公司獲準在加(jia)州(zhou)(zhou)圣迭戈市以北的(de)卡爾斯(si)巴德，建一座19萬(wan)噸/日的(de)飲用水淡(dan)化(hua)廠，初期成(cheng)(cheng)本(ben)估算(suan)很樂觀，每噸還不到(dao)0.4美元，但2012年再評估時(shi)，已經(jing)翻(fan)了(le)一番達每噸0.81美元。

此外，也有人在積極探索(suo)利用以風(feng)能(neng)、太(tai)陽(yang)能(neng)、波浪能(neng)等新能(neng)源進行海水淡化。風(feng)能(neng)作為(wei)技(ji)術發(fa)展最為(wei)成(cheng)熟、產(chan)業化程度最高(gao)的可再(zai)生能(neng)源技(ji)術，是驅動海水淡化作業的理(li)想能(neng)源。

同時，在利用(yong)太(tai)(tai)陽能(neng)的(de)光效(xiao)應和(he)熱效(xiao)應進行海水淡(dan)(dan)化(hua)(hua)方面，國內外也(ye)做(zuo)了(le)很多有益(yi)的(de)嘗(chang)試。1870年，第(di)一(yi)個(ge)太(tai)(tai)陽能(neng)蒸餾(liu)裝置(zhi)專利在美國獲得批準。1872年，瑞(rui)典工程師查爾斯(si)·威爾遜開始在智(zhi)利的(de)拉斯(si)薩利納斯(si)建造第(di)一(yi)個(ge)太(tai)(tai)陽能(neng)蒸餾(liu)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)裝置(zhi)，每天生(sheng)產淡(dan)(dan)化(hua)(hua)水22.7噸(dun)，供礦(kuang)山工人使用(yong)，這(zhe)套裝置(zhi)持續運行了(le)40年。20世紀六(liu)七十年代(dai)，希臘在幾個(ge)海島(dao)上建設了(le)太(tai)(tai)陽能(neng)蒸餾(liu)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)廠，淡(dan)(dan)化(hua)(hua)能(neng)力為2000噸(dun)/日至8500噸(dun)/日，證明了(le)太(tai)(tai)陽能(neng)淡(dan)(dan)化(hua)(hua)在海島(dao)上的(de)適用(yong)性

眾(zhong)多業內(nei)人(ren)士指出(chu)，盡(jin)管(guan)新能(neng)源海水(shui)淡(dan)化有著環保上(shang)的突出(chu)優勢，前景誘(you)人(ren)，但(dan)是穩定性(xing)、能(neng)源轉化率和成本上(shang)的缺陷，限制了(le)商業化發展，使其長期以來走不出(chu)“高(gao)貴冷艷”的小(xiao)眾(zhong)局面(mian)。

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