❶ 海水淡化上市公司龙头企业是什么
1、中电环保:在海水淡化技术方面,公司研发了两种专有技术,分别是一种精密海水过滤器和海水淡化高乎锋耐效陶瓷转子节能技术。
2021年第二季度显示,公司营业收入同比增长-1.92%至2.5亿元,净利润同比增长-23.24%至4015万元。
2、沃顿科技:占据海水淡化反渗透膜市场4%-5%份额,占全国国内企业供岁春给量的50%。
沃顿科技2021年第二季度季报显示,营业总收入同比增长22.87%至3.7亿元,净利润同比增长63.81%至4942万元基族。
3、天壕环境:赛诺水务是一家为市政、工业及海水淡化水处理市场提供设计、生产制造和水处理综合解决方案的公司,业务范围包括市政污水处理及回用、工业废水处理及海水淡化等高难度废水处理,以及膜组件产品的开发、生产和销售。
天壕环境2021年第二季度季报显示,营业总收入同比增长10.66%至3.93亿元,净利润同比增长-39.11%至3161万元。
❷ 海水淡化工厂在以色列有几家,分别分布在哪些地区
目前以色列全国共有5座海水淡化工厂,沿地中海海岸从北到南依次排列分别是哈德拉、索瑞克、帕尔马奇姆、阿什杜德清局罩和阿什克伦。据悉,2017年,以色列的海水淡化量将近5.9亿立方米,大约占全国饮用水总量的70%。以色列的淡水来源为海水淡化、加利利湖、山区含水层答闹以及海滩含水层。中东地区的水资源非常匮乏,以色列依靠多项措施和技术,开源节流,现在不但可以保障本国的水供应,同时还能将水输送到周边的国家和地区,取得的成就令人瞩目。
而麦克罗特公司的主要职责就是为以色列工业生产、农业种植和居民生活提供用水,目前公司年供水量达16亿立方米,占以色列全年用水总量的70%。根据公司的资料介绍,在其供应的水中,大约39%是来自海水淡化、25%是地下水、18%来自污水处理、9%来自地表水以及9%来自盐水处理。现在公司供应的水,部分都是自行生产,少部分则从其他水生产公司购买。此外,区域供水公司还承担了以色列的污水处理任务。
❸ 目前有哪几种常用的海水淡化技术
蒸馏法:蒸馏淡化过程的实质就是水蒸气的形成过程,根据所用能源、设备、流程不同主要可分设备蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪急蒸馏法等。冷冻法:冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。反渗透法:通常又称超过滤法,该宴迅法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。太阳能法:人类早期利用太阳能进行海水淡化,主要是利用太阳能进行蒸馏,所以早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点,将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。低温多效:多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,近年发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。 海水淡化系统特点
多级闪蒸:所谓闪蒸,是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下,部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水,依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发,将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大,技术最成熟,运行安全性高弹性大,主要与火电站联合建设,适合于大型和超大型淡化装置,主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠,主要发展趋势为提高装置单机造水能力,降低单位电力消耗,提高传热效率等。电渗析法:该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜(阳膜)与负离子交换膜(阴膜)。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,也可以作为水质处理的手段,为污水再利用作出贡献。此外,这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。压汽蒸馏:压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。蒸汽冷凝后作为产品水引出,如此实现热能的循环利用。露点蒸发法:露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理,同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。 海水淡化---装置
水电联产:水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。由于海水淡化成本在很大程度上取决于消耗电力和蒸汽的成本,水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力,从而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起的,这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。热膜联产:热膜联产主要是采用热法和膜法海水淡化相联合的方式(即MED-RO或MSF-RO方式),满足不同用水需求,降低海水淡化成本。目前,世界上最大的热膜联产海水淡化厂是阿联酋富查伊拉海水淡化厂,日产海水淡化水量为45.4万立方米,其中,MSF日产水28.4万立方米,RO日产水17万立方米。其优点是:投资成本低,可共用海水取水口。RO和MED/链祥纯MSF装置淡化产品水可以按一定比例混合满足各种各样的需求。溶剂萃取法:指将溶质为从一个液相(通常为水相)转移到另一个基本不相混溶的液相(有机相)的传质过程。通过这一过程来抽提(萃取)、分离溶质的方法称溶剂萃取法。是一种分离技术,主要用于物质的分离和提纯,具有装置简单、操作容易的特点,既能用来分离、提纯大量物质,更适合于微量或痕量 物质的分离、富集,广泛应用于分析化学、原子能、冶金、电子、环境保护、生物化学和医药等领域。 太阳能蒸馏法:利用太阳辐射热从海水棚咐制取淡水。由于单位产量占用的面积大,产量受到限制。但无需人工能源,操作简便,适用于气温高和日照时间长的地区。溴化锂吸收法:溴化锂吸收式海水淡化采用溴化锂吸收式制冷机原理,改用溴化锂对空气的开放式循环,采用特殊真空装置将溴化锂吸水后的稀溶液中的水和溴化锂分开。溴化锂浓溶液具有强烈吸水的特性,浓溶液吸水后变成稀溶液,并放出热量。采用加热和负压蒸馏就可以把稀溶液的水蒸馏出来。将溴化锂吸水机和负压多效蒸馏结合起来用于海水淡化,那就除去水和溴化锂循环所需要动力外,不要其他热源和动力。并且一直可以将海水蒸干,分离出盐和水。 溴化锂吸水机也可以用于膜法海水淡化的浓海水的最后处理,不让高浓度的海水回灌影响海洋的生态平衡。也就是海水淡化的污染问题。 溴化锂吸水机可以放在海边或海上的任何地方,独立在空气当中吸取水分,产品是蒸馏水。 溴化锂吸水机还可以在山顶、坡顶、湖边、盐湖边,为兵站、气象站、居民和企业提供饮水和工业用水。并附带产生一定热量可以利用。溴化锂吸收和负压多效蒸馏结合,可以不需要外界热量做到海水百分之百的提取。
此外,以上方法的其他组合也日益受到重视。在实际选用中,究竟哪种方法最好,也不是绝对的,要根据规模大小、能源费用、海水水质、气候条件以及技术与安全性等实际条件而定。
❹ 海水淡化的常见方法
全球海水淡化技术超过20 余种,包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。
从大的分类来看,主要分为蒸馏法(热法)和膜法两大类,其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。一般而言,低多效具有节能、海水预处理要求低、淡化水品质高等优点;反渗透膜法具有投资低、能耗低等优点,但海水预处理要求高;多级闪蒸法具有技术成熟、运行可靠、装置产量大等优点,但能耗偏高。一般认为,低多效蒸馏法和反渗透膜法是未来方向。预计“十二五”期间,我国海水淡化将达到150万-200万吨/日,是现有产能的三、四倍,投资规模将达到200亿元左右。
冷冻海水淡化法原理:海水三相点是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若压力或温度偏离该三相点,平衡被破坏,三相会自动趋于一相或两相。真空冷冻法海水淡化正是利用海水的三相点原理,以水自身为制冷剂,使海水同时蒸发与结冰,冰晶再经分离、洗涤而得到淡化水的一种低成本的淡化方法。与蒸馏法、膜海水淡化法相比,冷冻海水淡化法能耗低,腐蚀、结垢轻,预处理简单,设备投资小,并可处理高含盐量的海水,是一种较理想的海水淡化法。 冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态海水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端,其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢,而所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使用。
冷冻海水淡化法工艺之预冷 海水脱气后可与蒸发结晶器内排出的浓盐水和淡化水产生热交换,预冷至海水的冰点附近。冷冻海水淡化法工艺之脱气 由于海水中溶有的不凝性气体在低压条件下将几乎全部释放,且又不会在冷凝器内冷凝。这将升高系统的压力,使蒸发结晶器内压力高于二相点压力,破坏操作的进行。显然减压脱气法适合本系统。 淡化法是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。
海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统 普通的分离方法均可使冰—盐水得到分离,但分离方法不同,得到的冰晶含盐量也不同。实验结果表明减压过滤方法得到的冰晶含盐量比常压过滤方法得到的冰晶含盐量低得多。
海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 在蒸发结晶器内,除海水析出冰晶以外,还将产生大量的蒸汽,这些蒸汽必须及时移走,才能使海水不断蒸发与结冰。 通常又称超过滤法,是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜,将海水与淡水分隔开的。在通常情况下,淡水通过半透膜扩散到海水一侧,从而使海水一侧的液面逐渐升高,直至一定的高度才停止,这个过程为渗透。此时,海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压,那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能。它的能耗仅为电渗析法的1/2,蒸馏法的1/40。因此,从1974年起,美日等发达国家先后把发展重心转向反渗透法。
反渗透海水淡化技术发展很快,工程造价和运行成本持续降低,主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力,提高反渗透系统回收率,廉价高效预处理技术,增强系统抗污染能力等。 低温多效蒸馏淡化技术
低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的蒸馏淡化技术,其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来,用一定量的蒸汽输入首效,后面一效的蒸发温度均低于前面一效,然后通过多次的蒸发和冷凝,从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。
多效蒸发是让加热后的海水在多个串联的蒸发器中蒸发,前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一蒸发器的热源,并冷凝成为淡水。其中低温多效蒸馏是蒸馏法中最节能的方法之一。低温多效蒸馏技术由于节能的因素,发展迅速,装置的规模日益扩大,成本日益降低,主要发展趋势为提高首效温度,提高装置单机造水能力;采用廉价材料降低工程造价,提高操作温度,提高传热效率等。一种低温多效蒸馏法海水淡化设备,包括供汽系统、布水系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱,供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器上。工作方法为:(1)布水系统对海水进行喷淋;(2)输入生蒸汽到中间效蒸发器的蒸发管内部;(3)蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量,蒸发管外吸收热量产生蒸发;(4)新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发;(6)各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程;(7)蒸馏水进入淡水箱;(8)浓盐水进入浓水箱。 真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤,海水淡化水产品可达到国家饮用水标准,是一种较理想的海水淡化法。
冷冻海水淡化法工艺
冷冻海水淡化法工艺之脱
冷冻海水淡化法工艺之预冷
冷冻海水淡化法工艺之温度和压力
它们是影响海水蒸发与结冰速率的主要因素。
冷冻海水淡化法工艺之冰—盐水是一固液系统
冷冻海水淡化法工艺之蒸汽冷凝 非加压渗透吸附
非加压吸附渗透海水淡化法,或称为“正向渗透法”,让水通过多孔膜进入一种超强吸水的吸附剂的盐浓度甚至超过海水的溶液或固态物,但溶液里的特殊盐分很容易蒸发。分固态盐、液态盐方向。固态盐解吸附耗能更小。
另外两种方法都在薄膜结构上有了创新和改进
碳纳米管薄膜,是一种用碳纳米管来做薄膜的小孔,另一种渗透用的薄膜。
蛋白质膜,是薄膜的孔用引导水分子通过活细胞的细胞膜的蛋白质来构成。
❺ 海水淡化项目发展前景
海水淡化行业主要上市公司:海亮股份(002203)、双良节能(600481)、巴安水务(300262)、津膜科技(300334)、江河海(839240)等
本文核心数据:海水淡化工程规模、区域分布、技术发展等
行业概况
1、定义
海水淡化也称海水化淡、海水脱盐,是指将海水中多余的盐分和矿物质去除得到淡水的工序,使海水可以达到使用标准的生产活动。根据国家统计局制定的《2017年国民经济行业分类与代码》,中国把海水淡化归入电力、热力、燃气罩知及水生产和供应业中的水的生产和供应业(国民行业代码D46),行业类型四级分类代码为海水淡化处理(D4630)。
全球海水淡化技术超过20余种,包括反渗透法、低温多效法(低多效)、多级闪蒸法、电渗析法、压汽蒸馏法、露点蒸发法、水电联产、热膜联产、利用核能、太阳能、风能、潮汐能的海水淡化技术等等,以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。从大的分类来看,海水淡化技术主要分为蒸馏法(热法正闷键)和膜法两大类。其中低多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术。
2、产业链剖析:中游海水淡化生产为关键环节
海水淡化产业链可分为淡化设备制造;海水淡化工程设计、咨询、服务;淡化水应用三个环节。
上游海水淡化设备制造包括整体设备制造以及主要零部件制造环节,涉及大尺寸精密机械加工、膜及高分子材料、防腐材料、阀门仪表、海水预处理设施、高压泵及附属产品、能量回收装置等产业,代表企业有巴安水务、海亮股份、双举巧良节能、津膜科技等。
中游海水淡化工程环节涉及的企业相对上游数量较少,代表企业包括巴安水务、碧水源、江南水务等。
下游淡化水供应则涉及市政供水、锅炉用水、特殊工艺用水、与制盐业联合生产等领域。另外海水淡化产业还辐射到机械制造业、化学提纯、海洋产业等其他产业。
行业发展历程:行业技术基本成熟,产业初具规模
我国是水资源严重短缺的国家,发展海水淡化技术,开发利用海水资源,是解决我国水资源短缺问题的重要途径,是我国沿海经济社会可持续发展的重要保障。在国家高度重视及支持下,我国海水淡化经历了从无到有、逐步壮大的发展历程。目前,海水淡化政策体系逐步完善,自主技术基本成熟,产业初具规模。
行业政策背景:阶段性目标推动行业发展
我国政府积极鼓励发展海水淡化行业,出台了一系列有利的政策、措施。“十二五”时期,我国海水淡化行业尚处于初步发展阶段,国家政策着重于对行业进行基础规划,出台了《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》等文件指导我国海水淡化技术创新体系的初步形成,以追赶世界先进水平;“十三五”时期,国家政策转向推动我国海水淡化产业向规模化、集成化方向发展,海水淡化成为我国重要的战略新兴产业;“十四五”以来,国家政策进一步转向应用领域,推动海水淡化的规模化利用成为新时期的政策重点。同时国家政策针对我国海水淡化行业情况,设立多个阶段性目标,大力推动行业发展,具体政策如下:
行业发展现状
1、海水淡化工程规模情况:工程规模稳步扩大
以上数据参考前瞻产业研究院《中国海水淡化产业深度调研与投资战略规划分析报告》。
❻ 海水淡化方法 目前海水淡化的主要8种方法
1、蒸馏法:蒸馏法是通过加热海水使之沸腾汽化,再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸馏法海水淡化技术是最早投人工业化应用的淡化技术,特点是即使在污染严重、高生物活性的海水环境中也适用,产水纯度高。与膜法海水淡化技术相比,蒸馏法具有可利用电厂和其他工厂的余余低品位热、对原料海水水质要求低、装置的生产能力大,是当前海水淡化的主流技术之一。
2、反渗透法:将海水加压,使淡水透过渗透膜而盐分被截留的淡化方法。反渗透主体设备主要由高压泵、反渗透膜、能量回收三部分组成,无论海水、苦咸水,亦无论大型、中型、小型都适应,是海水淡化技术近二十年来发展最快的,除了中东国家,美洲、亚洲和欧洲,大中生产规模的装置都以反渗透为首选,也是我国目前的首选方法。
3、多效蒸发:将加热后的海水经多个蒸发器串联运行的蒸发过程。也主要是与火电站联合运行,但规模一般在日产万吨以下。这包括两种类型,一类是多效分裂式,七八十年代较盛行,称为竖管蒸发(VTE)。操作温度一般较高,顶温在100~120度,欧洲和亚洲一些火电厂都在使用,另一类是低温多效蒸馏(LT—MED),顶温在70度左右,较前者更具竞争力,是蒸馏法中最节能的方法之一,国华黄骅电厂就是用的这项技术。
4、电渗析法:电渗析以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性而脱出水中离子的淡化过程。电去离子(EDI)是一种电渗析和离子交换相结合的方法,在直流电场的作用下,实现电渗析过程,离子交旁简换盐和离子交换连续再生过程。
5、冷冻法:即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。从理论上分析,是最有前竖启滚途的海水淡化处理方法之一,但目前未形成实用规模。我国海冰资源巨大,只是采集、融化、冰水除盐等的工耗、能耗以及相关设施问题,尚需进一步做工程研究。而人工冷却法,早在七十年代美国就着手研究,问题是从制冷、结冰、冰晶输送、融化以及冷量回收等单元过程太多,效率不高,成本过大。
6、化学调理处理:投加H2SO4调理海水pH值分化海水中的HCO-3,以避免CaCO3沉积,是海水淡化中最常用和最经济的办法。投加 (NaPO3)6(SHMP)是避免CaSO4沉积的有用办法,但(NaPO3)6在阻垢的一起产生的副产品磷酸盐会助长微生物、细菌和藻类的成长,运用有必定的局限性。而从西方国家进口的专用高分子聚合物阻垢剂价格较高,会直接影响海水淡化工程的工作费用。本工程终究选用H2SO4作为阻垢剂,操控反渗透体系给水的pH值在 6.8~7.0之间,一起操控海水淡化体系水收回率,以避免CaSO4沉积分出。
7、保安过滤:保安过滤选用316L滤器,5m滤芯,过滤进高压泵前的海水,阻挠海水中直径大于5m 颗粒杂质,保证高压泵,能量收回设备和反渗透膜元件安全,长时间运转。高压泵和能量收回设备是为反渗透海水淡化供给能量变换和节能的重要设备,按反渗透海水淡化所需的流量和压力选型,我们选用的单级离心泵,具有60m3/h流量,扬程640Psi;能量收回设备为HTC-300型,具有水力透平结构,能使用反渗透排放浓缩海水的压力使反渗透进水压力提高30%,有用地下降能耗。
8、混凝过滤:混凝过滤旨在去除海水中胶体、悬浮杂质,下降浊度。在反渗透膜分离工程中通常用污染指数 (FI)来计量,要求进入反渗透设备的给水的FI值<4。由于海水比重较大,pH值较高,且水温季节性改变大,体系选用FeCl3作为混凝剂,其具有不受温度影响,矾花大而结实,沉降速度快等长处。
❼ 海水淡化的方法有哪些
当前人们已掌握了几种海水淡化方法。
一种是蒸馏法,即把海水加热,变成蒸汽,然后羡雹枣使蒸汽冷却变成淡水。一次蒸馏不行,还可以蒸馏多次。
再一种是反渗透法。利用一种薄薄的具有多孔结构的“反渗透膜”作为核心部件,在加压条件下,薄膜只能让水通过,把盐类物质拒绝于薄膜外,这样淡水和盐类就分开了。
世界上淡水资源不足,已成为人们日益关切的问题,也影响了一些国家的经济发展。1997年3月,世肆迟界气象组织和联合国教科文组织,为在摩洛哥举行的世界水资源论坛准备的文件中,发出了“到21世纪,水有兄拆可能成为一种稀罕之物”的惊呼。当然,这里所述的水是指淡水。淡水在地球上本来就十分有限,它只占地球总水量的3%还不到,而且,其中约2/3囤积在高山和极地的厚厚冰雪中,近1/3深埋在地层里,而真正能被我们利用的淡水,只占地球总水量的0.26%左右。就是这占有极小份额的淡水资源,今天还正面临着来自人类的严重污染,致使其更加捉襟见肘,日见匮缺。因此,节约用水,保护珍贵的淡水资源,已成为世人的当务之急。
除了以上2种海水淡化方法以外,人们还在探索其他效率更高、成本更低的海水淡化技术。
❽ 目前全国都有哪些海水淡化在建工程
目前我国海水淡化水日产量约为3.1万立方米,在建和待建工程的生产能力达到日产淡水38.1万立方米。预计到2010年,海水利用对解决我国沿海地区缺水问题贡献率可达16%到24%。
淡化海水的成本高于生产自来水,这是影响海水淡化技术推广的主要因素。专家介绍,我国海水淡化技术日益成熟,主体设备国产化水平提高,目前每吨淡化水的成本已经降到了5元左右。随着海水淡化进一步规模化、产业化,居民喝海水淡化水将是寻常事。
海水可以代替淡水,作为工业用水和部分生活用水直接利用。工业生产可以用海水进行冷却。目前我国的海水直流冷却技术正在推广,海水循环冷却技术也已进入产业化示范阶段,有关指标居世界先进水平。海水冲厕、海水消防是直接利用海数大水的一大途径。在青岛等地,这类用水已开始直接采用海水。预计到2010 年,利用海水冲厕的建筑物总面积将达到200万平方米。
“蓝色矿藏”待开掘海水是“蓝色矿藏”。海水不仅能制盐,还可提取高附加值的海洋精细化工产品,目前全世界每年从海洋中提取镁和氧化镁260多万吨、溴20万吨。更妙的是,在化妆品、食品中也能添加深海纯净海水。
海水淡化与饮用水
一、引言
水是生命之源。人要维持生命就得饮水,人要延年益寿就得饮用无污染和有健康作用的水。不仅人的生命离不开水,工农业生产也都离不开水。所以,水对人类的生存发展至关重要,特别是在人类面临缺水“水不久将成为一种严重的社会危机。石油危机之后的下一个危机便是水”的严峻情况下,解决水的问题引起了全世界的关注。联合国早在1977年召开的水问题大会,就向全世界发出了上述警告薯稿竖。
将近30年来,无论是发展中国家还是发达国家,解决水的问题已经成为保证人们正常生活和经济可持续发展的重要任务。解决饮用水的任务有三,第一要有水饮用,解决缺水问题,第二不能饮用有污染的水,解决水防污染问题,第三要饮用对人体有健康作用的水,解决饮用水的活化处理问题。饮用水这三个方面的任务,虽有轻重缓急不同,但从保证人的健康看,都是必须解决,统筹发展。本文联系解决饮用水任务的三个方面,讨论我国发展海水利用和淡化海水做饮用水的问题和建议。
二、“水”是人类的永恒课题
从宇宙飞船看地球,地球是一个兰色的水球。但是,这个大水球中可供人类直接使用的淡水却不到3%,而且,其中绝大部分,约88%的水人类很难用上,它们是以冰的状况存在于南极和北极,可供人类使用的只剩下12%的江河、湖泊和地下水。地下水还不能超量采用,否则会引起地面下沉,给人们带来灾难。地球上这3%的水又是处于变化中,海洋和陆地的水接受太阳热量蒸发成汽升腾到大气中,大气又使水蒸气降温形成雨和雪落回大地,造就了地面上的河流、湖泊和部分地下水。而雨雪落回地面的时空分布是很不均匀的,这就造成了地球上水资源时空分布不均衡,造成有些地区,有些时间洪涝和干旱不断发生。随着世界人口增长和人们生活水平的高级化、多样化和经济的迅速发展,使人类对水的需求量又越来越大,加上人们对自然生态环境的破坏和对水的污染,无疑是对一些干旱,半干旱国家雪上加霜。所以解决缺水,包括解决资源性缺水和污染性缺水对人类的生存发展将是敬局一个永恒性的课题。
关于缺水问题,国际上有一个公认的衡量标准,一般认为这个国家的人均每年占有可更新淡水量,在1700吨以下,视为缺水国家,在1000吨以下视为严重缺水国家。目前,世界上占人口的40%,80多个国家严重缺水。中东地区缺水最为严重。沙特每年人均占有水量只是249吨,科威特95吨,以色列300吨,埃及936吨。缺水不仅影响一个国家经济发展和人们的正常生活,而且还将引起国家间冲突。联合国全球变暖问题研究小组主席、着名气象学家约翰.堆顿爵士认为,随着全球变暖导致一些对立国家为争夺日益减少的水资源发生冲突,21世纪将爆发水资源战争。1993年第47届联大决定每年3月22日为“世界水日”,号召世界各国对全球普遍存在的水资源紧缺和水污染问题引起警觉,并开展相应活动,提高公众的水患意识,是非常正确的。
我国也是一个严重缺水的国家。虽然水资源有2.8万亿m3,居世界第六位,人均资源量有2220m3。但是联合国把我国也列入贫水国家之列,因为我国水资源时空分布极不均衡,水资源时间集中,每年汛期连续4个月,水资源中有2/3是洪水很难利用。水资源的地区分布不匹配,黄河、淮河、海河流域,土地面积占全国的13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP(国内生产总值)占32%,可水资源量仅占7.7%,人均约500m3。近几年长江以北地区连续干旱,天津市去年已经动用了潘家口水库的死库容,又紧急开始了引黄济津的应急调水工程。威海市去年为对付“缺水” 制定了超过用水定额1 m3 水费加价40倍的措施。加之水的污染,我国多雨水的南方也不同程度的存在着污染性缺水,有的地区还相当严重。所以,面对“缺水”的严重局面,要确保人们正常生活和国民经济的可持续发展,解决缺水的问题,也是我国一个长远性的战略任务。
三.人类能够战胜“缺水”危机
只要各国人民在解决水的问题上永不懈怠,积极开源节流,积极进行水利工程建设,发展农业滴灌等节水工程,发达国家能够对穷困地区伸出援助之手,就一定能够战胜世界性的“缺水”危机。中东早就是“缺水”地区。他们利用发达国家的技术发展海水利用和海水淡化,发展农业滴灌工程对缓解本国淡水紧缺的危机起了重要利用。他们的经验是值得关注的。
我国在水问题上既有水多(洪、涝)的麻烦,又有水少(干旱)的担忧。我们必须有一个长远的防洪方案、一个战胜干旱的开源节水方案、一个强有力的防止水污染方案,加上贯彻得力、我们也完全可以战胜“缺水”的困扰。
当前,我们在战胜“缺水”的问题上,认识还不统一,步调还不一致,贯彻不得力,甚至还存在制造“缺水”的严重现象。例如我们的工农业生产中和人民生活上对水的浪费很大,严重忽视节流;在开源上比较看重引水,却对雨水的利用,对城市污水的利用,特别是对取之不尽的海水利用不够重视不够重视,对河流、湖泊的水土保持、对防止水污染不重视,因此说,当前我国水的开源和节流局面是不理,想的。就其原因,主要是缺乏水资源意识、缺乏水资源忧患意识,缺乏保护水土生态环境意识,因此,造成植被破坏,水土流失,河流、湖泊、地下水污染严重的局面。
观念是行动的指导。我国应该利用每年的“世界水日”开展水资源意识、水资源忧患意识,保护水土生态环境意识的宣传活动,提高公众的水患意识。特别是让我们的各级干部对水患警觉起来是很重要的。我们是社会主义国家,从理论上说是最讲人类可持续发展的国家,我们在水资源可持续利用问题上,应努力成为世界的榜样。
四.发展海水利用和海水淡化的重大意义和途径
地球上97%以上的水是人类难以直接利用的海水。这个巨大的海水水体蕴藏着 取之不尽、用之不竭的巨量淡水资源和其他丰富的物质资源。当前,人类在面临陆上淡水紧缺和物质资源不断的威胁下,开发利用占96.5%的淡水资源和占3.5%的各种丰富的矿物资源是发展的必然趋势。对我国来说开发海水利用,也是解决缺水困扰,发展国民经济、建设海上强国具有重大的战略意义战略措施。
但是,对开发利用海水资源,缓解我国缺水形势的战略意义,在我国尚未引起足够重视。海水水资源的开发利用有海水直接利用和海水淡化利用。海水直接利用的用水量很大,缓解沿海工业城市缺水起着重要作用。据统计,沿海城市用水总量的80%以上是工业用水,而工业用水的80%以上是工业冷却水。目前,发达国家沿海城市中的电力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、食品等工业,以海水做冷却水已达90%以上。我国的大连、青岛、天津、上海等沿海城市企业也已开始用海水冷却、冲洗、印染、化盐了,但还远不及发达国家。利用海水冲厕,我国香港特区已有近40年的历史,而我国沿海缺水城市中,还没有一个城市利用海水冲厕的。
海水淡化利用在国外发展也很快。据1998年国际脱盐协会调查报告统计,全世界100m3/d以上的海水淡化装置共计12451台,造水总量已达2273.5万m3/d。比上一个调查周期的统计数,台数增加39%,造水总量增加64%。特别是中东一些国家发展更快。据报道沙特60年代就大规模发展海水淡化产业了,成立了海水淡化总公司,全面负责海水淡化工程建设和管理。他们已建立了25个世界大型海水淡化厂,修建了一条世界最长的海水淡化输水管线,管线直径1.5米,长466公里,由东部把淡化水输送到首都利亚得。沙特的海水淡化产业不仅解决了西部缺水问题,还为1/3地区提供了电力。近20年来,我国海水淡化有了较大发展,不少岛屿建立了供居民饮水的海水淡化厂,沿海工业,如发电厂已经开始用海水淡化供做锅炉用水。但是总的看,发展也不快。
就其原因还是认识和习惯势力问题。当前要加快我国海水利用及其产业发展,必须加大宣传力度,不仅加大宣传水患意识力度,还要加大海水利用的科普宣传力度,要使人们充分认识到海水利用的重大意义和现实可行性。同时也要有一个加快发展海水利用及其产业的正确途径。我们认为发展海水利用必须以效益为中心,从技术和工艺管理上对降低成本下工夫;在科研成果产业化和国外先进技术国产化基础上,积极发展海水综合利用;采用国家支持的海水利用示范工程和示范区建设,以点带面,发展联合企业等手段,是加快海水利用和海水淡化及其产业发展的重要途径。我们希望象天津、青岛、烟台、大连、舟山等严重缺水的城市,能率先大力发展海水利用和海水淡化,国家支持的示范工程、示范地区建设,首先能在这些城市开发结果。
五.关注海水淡化饮用水的活化处理
海水利用和海水淡化只能解决饮用水的资源性和污染性缺水问题,还没有解决饮用健康水的问题。因为淡化海水是一种蒸馏水或纯净水。而蒸馏水和纯净水,根据近年来一些专家的研究和试验,发现是一种不含氧,含有有害挥发性物质的退化水。长期饮用对人体健康不利,会导致骨质疏松、神经麻痹等症状。几年前上海市政府已不允许幼儿园孩子饮用纯净水了。目前,这个问题尚未引起全社会的关注。市场销售不经过活化处理的蒸馏水、纯净水还很普遍。所以大力推进海水淡化作饮用水的同时,必须跟着解决淡化海水上活化处理工艺的问题。做到这一点,除企业的努力外,还必须有国家相应政策规定和支持。
2000年我们承担完成了一个国家软科学研究项目,即“加快我国海水利用技术产业发展及政策研究”课题,其中就有利用发电厂生产的多余淡化海水做饮用水的问题。我们请李复兴教授参加了这一课题的研究工作,希望在海水淡化做饮用水的领域推广应用他们的研究成果,不至于我们把好事没有做好。关于淡化海水活化处理的具体问题,本文不再费笔墨了。
六.几点建议
1.增强海水资源开发利用意识。积极宣传增强全民族,特别是各级干部向海水要淡水,要财富的开发意识,增强向生产的广度和深度进军的责任感、使命感,使人们坚信开发利用海水的淡水资源和物质资源是有无限发展前景的,对国民经济可持续发展有着重大意义。
2.要搞海水示范工程、示范区建设。例如国家支持建立沿海发电厂的海水综合利用示范工程(包括淡化海水作饮用水活化处理项目),建立沿海城市居民海水冲厕示范区,这对加快发展海水利用事业,将能起到事半功倍的作用。
3.企业是市场的主体,建立发展海水的联合企业。结合各种示范工程项目,把国内科研单位与企业联合起来,把企业与企业联合起来,把海水利用装备制造企业与海水利用企业联合起来,成立海水利用技术工程公司等。
4.淡化海水的活化工艺处理,要有国家的政策规定和扶持。淡化海水的活化处理要靠市场机制,更要加大政府政策的支持力度,如发展环保产业一样,要有政府规定,才能更好地处理活化处理饮用工艺的推广,有利于人民的健康。淡化海水作饮用水,才能让人放心。
我们为何不通过淡化海水获得更多的饮用水
解答专家:彼得·H·格莱克(Peter H.Gleick),美国太平洋研究院,该机构位于美国加利福尼亚州奥克兰市,是一个非盈利性环境和水政策公共智囊团
海水淡化需要消耗大量能源,因而需要大量金钱。不同地方海水淡化的价格变化极大,用海水生产一立方米淡水的价格可从不到1 美元上升到数美元不等,并且减少海水淡化能源需求量方面的成就一直
未能跟上能源费用上升的速度。从河水或含水地层抽取淡水的费用低得多——每立方米约为10 ~ 20 美分, 农业用水的费用常常还要更低一些。因此,海水淡化供水量仅占人类淡水需求总量的0.5%。
海水淡化还必须承担环境费用:海水抽吸有可能吸进微型海洋生物,扰乱食物链,而且淡化过程剩余的盐水浓度极高,如果将它排回海洋,会危害沿海生态系统。
尽管如此,随着其他水源消耗殆尽和淡水价格的升高,人们对海水淡化的兴趣不断增长。为了更有效地使用水资源,人们还必须做大量的工作,但是随着全球人口不断增长和供水量日益减少,可能不久之后,经济趋势就会转而支持通过海水淡化的方式来解决淡水供应问题。
❾ 海水淡化的三种方法
海水淡化的三种方拦绝袜法有:蒸馏法,电渗析法,反渗透法。
3、反渗透法。
若用一半透膜将一浓溶液和一稀溶液隔开,则稀溶液的溶剂有向浓溶液渗透的倾向。其倾向的大小以渗透压来度量。渗透压的大小与二溶液的浓度有关。
若在浓溶液一侧施加一大于渗透压的压力,则浓溶液的溶剂能向稀溶液一侧渗透,即为反渗透。反渗透脱盐率与半透膜的性质有关,其淡水的透过速率和膜性质、操作压力等参数有关。用于海水淡化的半透膜材料通常是三醋酸纤维素。
为了得到较大的产水量,单位容积的淡化器中填充的膜面积必须尽量地大。实际使用时采用二种型式:一种是将膜做成中空的纤维;一种是将一长条膜卷成筒状。前者叫中空纤维式,后者叫卷式。