海水淡化技术在中国的应用现状解析.doc

海水淡化技术在中国的应用现状 王浩宇 2015101535 （中国人民大学环境学院， 北京 100782 ） 摘要：本文分析了中国海水淡化发展历程、中国海水淡化工程项目现状，同时也对中国海水淡化工程项目区域分布、技术进展与应用、成本及能源进行了分析。截止2014年底， 全国已建成海水淡化工程112个，产水规模92.69 万m3/d，最大海水淡化工程规模为20万m3/d；主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术；产水成本集中在（5～8）元/吨，能源以电力为主。 关键词：海水淡化技术；工程现状；工程分布；进展与应用；能源来源 水资源可持续利用是关系到我国经济社会发展的重大战略问题。我国淡水资源状况不容乐观。目前，正常年份缺水量近400 亿左右，其中灌溉缺水约300 亿左右。全国660多个城市中，有400多个城市缺水，其中108个为严重缺水城市。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大瓶颈制约之一。 201427 万亿m3，比常年值偏少 1.6%。地下水与地表水资源不重复量为1.003 千亿m3，占地下水资源量的 12.9%（地下水资源量的87.1%与地表水资源量重复）。地球上的水资源总量，淡水仅占2.5%，海水占 97.5%海水利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。 1全国供水量及其来源 2014年全国总供水量6095 亿m3，其中，地表水源供水量4921 亿m3，占总供水量的 80.8%；地下水源供水量1117 亿m3，占总供水量的18.3%；其他水源供水量57 亿m3，占总供水量的 0.9%。在地下水供水量中，浅层地下水占 85.8%，深层承压水占 13.9%，微咸水占 0.3%。，海水淡化供水为3.38 亿m3，占 0.05%。 2海水淡化用途 全球海水淡化产业已颇具规模，根据国际脱盐协会（IDA）统计数据：到 2013年 8月，已建成的脱盐工厂约 17277 座，合计装机容量为 8 090 万m3/d。在已建装机容量中，市政供水占比最高，为 61%，工业及电力占比 33%次之，灌溉、旅游等其他领域合计占 6%。目前，我国海水淡化主要有三方面用途：一是生产城镇居民和海岛军民的生活用水；二是生产工业企业生产用水，特别是作为锅炉补充水等工业用高纯水；三是进行海水化学资源综合利用，发展循环经济，培育海水利用产业链。活用水的工程规模为3394 万m3/d，占总工程规模的 36.62%。用于绿化等其他用水的工程规模为240，占 0.03%。图为全国已建成海水淡化工程产水用途分布情况。 ? ? 3海水淡化技术 海水淡化主要分为蒸馏法（热法）和反渗透（膜法）两大类，具体海水淡化技术超过20余种，包括多级闪蒸、低温多效、反渗透、电渗析、压汽蒸馏、潮汐能海水淡化技术等等。经过半个世纪的发展，形成了以多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透为主流的工业技术。 3.1反渗透法（RO） 反渗透法是20世纪60年代后期发展起来的一项膜法海水淡化技术，其最大的优点是节能，其能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。反渗透法的原理是就是在海水（原水）一侧，施以比渗透压更大的压力，把原水中的水分子压到膜的另一边，变成洁净的水，从而达到除盐的目的。反渗透法使用的薄膜叫“半透膜”，只允许溶剂透过、不允许溶质透过。通常又称超过滤法。因其具有适用面广、脱盐率高、占地少、投资小、建造周期短、操作简单、能耗较低和启动运行快等特点，是海水淡化技术中发展最快的。反渗透法淡化后的水质甚至优于自来水，可供工业、商业、居民及船舶、舰艇使用。 3.2低温多效蒸馏(MED) 低温多效蒸馏海水淡化技术，是指盐水的最高蒸发温度不超过70 ℃的海水淡化技术，其特征是将一系列的蒸发器串联起来分成若干效组，后面一效的蒸发温度、压力均低于前面一效，将一定量的蒸汽输入，通过多次阶梯状的蒸发和冷凝，从而得到多倍于加热蒸汽量的蒸馏 水的海水淡化技术。低温多效蒸馏法解决了结垢和腐蚀等问题，产品水纯度很高，含盐量小于20 ppm，近年发展迅速，装置规模日益扩大，成本日益降低，所占的市场份额不断扩大。与多级闪蒸相比，低温多效蒸馏法具有：传热系数高、热效率高、水质要求低、操作弹性大等优点；相对于反渗透法，需要消耗一定量的蒸汽，设备的结构较复杂。低温多效蒸馏海水淡化具有水质好和可利用工厂余热或低品位热源的优点，主要应用于需提供锅炉补给水和工艺纯水，且有低品位蒸汽或余热可利用的电力、石化、钢铁等企业。我国自主建成了 1.25万立方米/日低温多效海水淡化蒸馏装置，为大型热法海水淡化工程的启动奠定了基础。 3.3多级闪蒸(MSF) 多级闪蒸海水淡化技术，是利用闪蒸原理将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发冷凝而得到淡水，是本世纪60年代初在多效蒸馏的基础上发展而来的。多级闪蒸法得到的淡