近年來,我國(guó)海水淡化項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程加快。 圖為河北的一個(gè)海水淡化項(xiàng)目建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)。(楊世堯 攝)
“2012年中國(guó)許多城市出現(xiàn)地面沉降。”新年伊始在互聯(lián)網(wǎng)上流傳的這則新聞刺激了很多人的神經(jīng),而導(dǎo)致地面沉降的原因,主要是因?yàn)槿彼?/p>
過度開采地下水導(dǎo)致50多個(gè)城市出現(xiàn)地面沉降,為缺水的中國(guó)再次敲響了警鐘。如何破解缺水之困?如何尋找新的水源?一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)——海水淡化躍入了公眾的視線。在今年的全國(guó)兩會(huì)上,有關(guān)海水淡化產(chǎn)業(yè)的話題更是受到代表委員們的熱議。那么,海水淡化產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展情況如何?化工企業(yè)在海水淡化產(chǎn)業(yè)中能有哪些作為?記者對(duì)此進(jìn)行了深入采訪。
愿:淡化海水緩解缺水
“必須清醒地看到,人多水少、水資源時(shí)空分布不均是我國(guó)的基本國(guó)情和水情。水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等問題十分突出,已成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。”今年2月,水利部副部長(zhǎng)胡四一在國(guó)新辦新聞發(fā)布會(huì)上就日益嚴(yán)重的水資源緊缺問題發(fā)出警告。
在這警告背后,呈現(xiàn)出的是一幅國(guó)民缺水圖。最新數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)人均水資源量只有2100立方米,僅為世界人均水平的28%;全國(guó)年平均缺水量為500多億立方米,2/3的城市缺水。我國(guó)缺水地區(qū)眾多,以華北地區(qū)為例,北京、河北人均水資源量?jī)H為300立方米,天津人均水資源量更是不足160立方米,甚至遠(yuǎn)低于國(guó)際公認(rèn)的1000立方米的嚴(yán)重缺水標(biāo)準(zhǔn)。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,中國(guó)將越來越“焦渴”已是不爭(zhēng)的事實(shí)。
面對(duì)日益尖銳的水資源供需矛盾,今年全國(guó)兩會(huì)期間,許多代表委員提出建議:加快發(fā)展海水淡化,向大海要水喝。
“適度加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè),并將其作為重要產(chǎn)業(yè)來培植,有利于水資源開發(fā)利用保護(hù)的‘三條紅線’達(dá)標(biāo)。”全國(guó)政協(xié)委員、福建省泉州市政協(xié)副主席駱沙鳴呼吁。駱沙鳴表示,隨著城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化水平的提升,城市缺水情況將更加嚴(yán)峻。因此應(yīng)結(jié)合我國(guó)國(guó)情,盡快將海水淡化產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加以扶持,并確立淡化海水作為我國(guó)的“第二水源”的戰(zhàn)略定位。
針對(duì)京津冀地區(qū)缺水問題,農(nóng)工黨則提出,淡化海水是京津冀水資源戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)的雙重選擇。農(nóng)工黨提案指出,如能實(shí)現(xiàn)科學(xué)運(yùn)作,海水淡化成本有可能低于南水北調(diào)工程。
此外,不少業(yè)內(nèi)人士也表達(dá)了同樣的觀點(diǎn)。中國(guó)脫鹽協(xié)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)郭有智告訴記者,目前海水淡化是資源性缺水、城市化進(jìn)程加快、環(huán)境污染及自然災(zāi)害引起的缺水和水安全問題的最好解決辦法。
事實(shí)上,向大海要水完全可行。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前世界上有150多個(gè)國(guó)家和地區(qū)開展了海水淡化工作。全世界共有約14000座海水淡化廠,解決了全球2億多人的飲水問題。淡化海水已成為海灣國(guó)家的重要水源;在日本水資源缺乏的沖繩縣、福岡縣的部分島嶼,淡化海水也承擔(dān)著居民飲用水和生活用水的任務(wù)。經(jīng)過多年發(fā)展,目前我國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)已建成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的千噸級(jí)和萬(wàn)噸級(jí)示范工程,在天津、青島等地建有多套海水淡化裝置,全國(guó)海水淡化產(chǎn)水能力約60萬(wàn)噸/日。
最近兩年,海水淡化也得到國(guó)家的高度重視,先后出臺(tái)若干鼓勵(lì)政策。2011年出臺(tái)的《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》提出,要“積極開展海水淡化和綜合利用”。同年發(fā)布的“十二五”規(guī)劃綱要?jiǎng)t提出,要“大力推進(jìn)海水淡化利用”,“培育壯大海水綜合利用等新興產(chǎn)業(yè)”。2012年2月,國(guó)務(wù)院又出臺(tái)了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》,并提出到2015年,我國(guó)海水淡化能力達(dá)到220萬(wàn)~260萬(wàn)立方米/日。
憂:兩大瓶頸制約發(fā)展
雖有前有需求,后有政策,但記者了解到的情況卻是海水淡化產(chǎn)業(yè)近況堪憂。海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條相對(duì)完善的天津,就是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)縮影。據(jù)媒體報(bào)道,目前天津已建成投產(chǎn)的6家海水淡化廠均存在大面積停工現(xiàn)象。國(guó)投電力北疆電廠海水淡化工程首期投產(chǎn)的4套裝備每套設(shè)計(jì)產(chǎn)能為日產(chǎn)2.5萬(wàn)噸,目前只有1套在運(yùn)行,日產(chǎn)淡水1.8萬(wàn)噸;大港區(qū)新泉海水淡化廠日產(chǎn)水約7萬(wàn)噸,目前全部供給附近一家乙烯廠作工業(yè)用水,設(shè)備處于半停半開狀態(tài);天津開發(fā)區(qū)的泰達(dá)新水源海水淡化廠目前已全線停產(chǎn);大港發(fā)電廠的2套日產(chǎn)0.7萬(wàn)噸淡化裝置僅1套在用,主要用于鍋爐補(bǔ)給水,且無法實(shí)現(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
事實(shí)上,即使全國(guó)海水淡化裝置滿負(fù)荷運(yùn)行,總產(chǎn)能也僅為日產(chǎn)60萬(wàn)噸,與國(guó)家發(fā)改委2005年公布的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》提到的到2010年日海水淡化能力應(yīng)達(dá)到80萬(wàn)~100萬(wàn)立方米的目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
“導(dǎo)致這種情況的根本原因是下游市場(chǎng)需求不足。市場(chǎng)需求太小是海水淡化產(chǎn)業(yè)面臨的最大困難,下游不需要水,海水淡化裝置怎么能運(yùn)行起來?”國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師阮國(guó)嶺一語(yǔ)道破原因。
“不是不需要淡化水,而是用不起。”許多業(yè)內(nèi)人士告訴記者,導(dǎo)致市場(chǎng)需求不足的一個(gè)主要原因,就是取水成本太高,成本是海水淡化產(chǎn)業(yè)化道路上的最大障礙。“海水淡化的成本較高,這依然是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要因素。”中國(guó)工程院院士、海水淡化和水再利用學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)高從 如是說。
據(jù)了解,目前海水淡化水價(jià)為8元/噸,而城市居民用水價(jià)格為每噸四五元。而這8元/噸的水價(jià),只有一半是真正的淡化水成本,另外一半則是管道及其他外部成本。這部分外部成本非上下游環(huán)節(jié)所能消化,只有寄望于政府補(bǔ)貼,但現(xiàn)行的水資源制度還沒有將海水淡化納入其中。
技術(shù)因素也是左右海水淡化成本的因素之一。據(jù)了解,目前我國(guó)萬(wàn)噸級(jí)的海水淡化廠應(yīng)用的方法主要為熱法和膜法。膜法為主流,國(guó)內(nèi)外采用膜法的占60%以上。膜法工藝主要涉及四大技術(shù):工藝設(shè)計(jì)能力、膜技術(shù)、高壓泵、能量回收裝置,但我國(guó)關(guān)鍵技術(shù)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)很少。
中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)尤金德表示,高壓泵和能量回收裝置等技術(shù)國(guó)內(nèi)很欠缺;膜技術(shù)中更為先進(jìn)的反滲透膜,在中國(guó)只有一家研發(fā)中心有自主研發(fā)生產(chǎn)能力;而先進(jìn)的納濾技術(shù),國(guó)內(nèi)研究尚無進(jìn)展。國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所副總工程師張耀江也認(rèn)為,膜技術(shù)是中國(guó)海水淡化產(chǎn)業(yè)的短板。他指出,目前國(guó)內(nèi)的反滲透膜技術(shù)還達(dá)不到世界尖端水平,成本及滲透能力還需進(jìn)一步提高。
至于熱法設(shè)備,阮國(guó)嶺告訴記者,國(guó)內(nèi)已具備國(guó)產(chǎn)化技術(shù),但是目前還沒有企業(yè)應(yīng)用。如果海水淡化的關(guān)鍵設(shè)備能夠有所突破,對(duì)于成本的下降肯定有幫助。“用國(guó)產(chǎn)設(shè)備跟用進(jìn)口設(shè)備比,起碼可降低10%的成本。”阮國(guó)嶺說。
海水淡化產(chǎn)業(yè)遭遇的另一個(gè)瓶頸,是副產(chǎn)物濃海水尚無完善的市場(chǎng)出路。海水淡化之后,淡水被取走,剩下的是比原海水鹽度大幅提高的濃海水。濃海水如果排入海中,若不能及時(shí)擴(kuò)散將會(huì)增加海水鹽度,進(jìn)而直接影響海洋生物的生理功能,也會(huì)干擾食物鏈,帶來嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境影響。阮國(guó)嶺表示,目前每2噸海水除淡化出1噸純水外,還副產(chǎn)1噸濃鹽水,濃鹽水被限制排放,只能免費(fèi)供給附近的鹽場(chǎng)曬鹽。目前,我國(guó)每年固定的食鹽市場(chǎng)需求為6000萬(wàn)噸,而一個(gè)年產(chǎn)200萬(wàn)噸的海水淡化項(xiàng)目能產(chǎn)出的鹽量達(dá)1億噸,比全國(guó)食鹽市場(chǎng)的需求還多出許多。“在濃鹽水找到完善的市場(chǎng)出路之前,也將成為海水淡化的產(chǎn)業(yè)瓶頸之一。”阮國(guó)嶺說。
盼:化工企業(yè)大有可為
該如何突破海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸?不少代表委員和業(yè)內(nèi)人士提出了自己的建議。
對(duì)于淡化海水的價(jià)格問題,農(nóng)工黨特別建議,可由財(cái)政部門設(shè)立專項(xiàng)資金,對(duì)海水淡化進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼對(duì)象分3種:一是水管網(wǎng)企業(yè)的接納水補(bǔ)貼;二是海水淡化生產(chǎn)企業(yè)的水產(chǎn)品補(bǔ)貼;三是海水淡化裝備制造企業(yè)的研發(fā)補(bǔ)貼及國(guó)產(chǎn)首臺(tái)套裝備贖買。通過補(bǔ)貼,一方面推動(dòng)海水淡化的發(fā)展,另一方面有效推進(jìn)我國(guó)的水價(jià)改革。而針對(duì)業(yè)界關(guān)心的濃海水綜合利用問題,駱沙鳴委員建議,應(yīng)盡快加強(qiáng)海水淡化技術(shù)和裝備研發(fā),同時(shí)盡快對(duì)反滲透法海水淡化后的濃縮鹽水的回收循環(huán)利用和達(dá)標(biāo)排放進(jìn)行研究。
在采訪中記者了解到,化工企業(yè)在海水淡化技術(shù)突破、濃海水綜合利用方面都是大有可為的。阮國(guó)嶺告訴記者,海水淡化過程中需要很多化工產(chǎn)品。比如,膜法海水淡化的核心裝置膜組件是化工材料;海水前處理過程中用到的藥劑也是精細(xì)化工產(chǎn)品;海水淡化系統(tǒng)中,管道的防腐涂層也要用到化工產(chǎn)品。“膜本來就是一種化工材料,膜技術(shù)的升級(jí)突破,也需化工企業(yè)努力。”阮國(guó)嶺表示,反滲透膜技術(shù),未來寄望于膜的性能提高,進(jìn)而拓寬其利用空間,其能量回收利用率還能再提升20%以上,而能量回收率的提升則意味著更低的成本。關(guān)于海水處理藥劑和防腐涂料,阮國(guó)嶺表示,國(guó)內(nèi)很多化工企業(yè)都有相關(guān)產(chǎn)品,但是國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的應(yīng)用面廣,不僅僅針對(duì)海水淡化,所以其精度與國(guó)外產(chǎn)品還有差距,這是今后企業(yè)可以改進(jìn)的地方。
對(duì)于濃海水的出路,業(yè)內(nèi)專家也提出很多解決方案。一是將其排到已有的鹽田中制鹽,二是將其供給鹽化工企業(yè)做原料,三是利用化工技術(shù)從中提取溴、鉀、鎂等元素。高從 告訴記者,前兩種方法是目前比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法。而專家表示,相對(duì)需求量比較固定的食鹽市場(chǎng),濃海水排給鹽化工企業(yè)不失為一個(gè)好方法。本來,鹽化工企業(yè)生產(chǎn)就需購(gòu)買工業(yè)鹽原料然后用淡水化鹽,如改用濃海水化鹽,濃海水里本來就有鹽,這樣就可減少購(gòu)買工業(yè)鹽的成本。“如果想利用濃海水,企業(yè)的工藝需要調(diào)整,設(shè)備需要更新。如果企業(yè)有能力消化這個(gè)工藝,對(duì)企業(yè)來說肯定十分有利。”阮國(guó)嶺說。
記者了解到,鹽化工企業(yè)應(yīng)用濃海水做原料已變成現(xiàn)實(shí)。截至今年3月15日,我國(guó)首個(gè)濃海水綜合利用項(xiàng)目已平穩(wěn)運(yùn)行45天。該裝置以曹妃甸工業(yè)區(qū)海水淡化裝置產(chǎn)生的排廢濃海水為原料,通過40多千米的管道直接輸送到唐山三友集團(tuán)用于純堿生產(chǎn)。目前裝置各項(xiàng)工藝指標(biāo)穩(wěn)定,每小時(shí)可利用濃海水1090立方米,每噸純堿可減少原鹽消耗236千克, 降低直流水消耗約4.1噸。預(yù)計(jì)該項(xiàng)目年可利用濃海水1800萬(wàn)立方米,減排二氧化碳4萬(wàn)噸,綜合利用原鹽60萬(wàn)噸,節(jié)約水資源1000萬(wàn)立方米。