淡水资源短缺日益严重,海水淡化“兴起”

地球上70%左右是水,只有30%左右是陆地。所以很多人总认为地球上的水资源是无穷无尽的,似乎空气和水都成了一种非常廉价取之不尽的东西。但实际上,这种观点并不正确。自然界中,虽然水资源很多,但淡水资源缺乏。水和淡水的差距很大。地球上只有大约3%的水资源是淡水。对比这个数据,应该能感受到淡水资源的匮乏。

什么是海水淡化?

海水淡化是利用海水淡化生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,不受时空和气候影响,可以保证沿海居民饮用水和工业锅炉的稳定供水。海水淡化主要用于提供饮用水和农业用水,有时还会副产食用盐。海水淡化在中东非常受欢迎,也在一些岛屿和船只上使用。

为什么要淡化海水?

世界淡水资源短缺,未来对淡水的需求将继续增加。原因也很简单。一方面,人口增长逐年增加。另一方面,人类工业生产对水的使用和消耗也在增加。比如核能资源的开发需要大量的水资源,这些资源的消耗会加剧水资源的短缺。

据世界卫生组织估计,到2019年,将有超过20亿人缺乏日常生活所需的淡水资源,淡水的缺乏将导致每年200万人死亡,而这些人生活在拥有大片海岸线的国家。在全国660多个城市中,有400多个城市缺水,其中108严重缺水。正是因为全球70%以上的人口居住在距离海洋120公里以内,才推动了海水淡化技术在过去20年的快速发展。

从国际市场来看,自20世纪70年代以来,由于水资源问题日益突出,大多数沿海国家都直接参与了海水淡化的发展趋势。中东产油国和西方发达国家已建成大型海水淡化厂或示范装置。北欧、南美、东亚海水淡化设备年进口及工程安装市场规模近6543.8亿美元,且仍在快速增长。南亚、中亚和非洲有许多海水淡化的潜在用户。

海水淡化“怎么做”?

世界上有20多种海水淡化技术,包括反渗透、多级闪蒸、水电联产、电渗析、压力蒸馏、露点蒸发、热膜联产和利用核能、太阳能、风能、潮汐能的海水淡化技术。从大的分类来说,可分为蒸馏法(热法)和膜法,其中低多效蒸馏、多级闪蒸和反渗透膜法是国际上的主流技术。

海水淡化设备的过程是利用反渗透海水淡化膜的选择透过性,通过高压泵使海水通过,使海水中的水分子和溶剂通过,盐类等离子体物质被截留,从而产生淡水的过程。反渗透膜的孔径很小,能有效去除海水中的溶解盐类、胶体、微生物和有机物,具有出水水质好、能耗低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。

海水怎么淡化?

海水通过供水泵进入石英砂(多介质过滤器)和活性炭过滤系统进行过滤。过滤后的水经过水质降低、pH值调节和添加阻垢剂后进入精密安全过滤系统。过滤后的低压海水一路进入高压泵增压,另一路进入压力交换能量回收装置。加压海水经增压泵加压后进入反渗透膜堆系统。在膜堆的处理下,一部分高压海水通过膜形成淡水,经水质调节后进入淡水箱储存。剩余的高压浓水进入压力交换能量回收装置回收能量后排出。

海水淡化的发展空间有多大?

从国内市场来看,鉴于我国国情,海水淡化可以定位为市政用水的补充,缓解供水不足,也可以用于废水回用,达到废水再利用的目的。我国是海洋大国,海水资源极其丰富,而西部地区苦咸水资源相对丰富,这为我国海水淡化产业的发展提供了前提和基础。另一方面,中国淡水资源的短缺是众所周知的。全国每年缺水数百亿立方米,受缺水影响的全国产值达数千亿元。由此可见,工程设计、设备制造、淡水供应、技术服务等海水淡化行业具有广阔的国内市场空间。

从海水淡化设备制造市场来看,我国目前已基本具备海水淡化设备的加工制造能力,质量保证体系也能满足要求。设备制造成本比国外至少低30%,在国际市场上具有较强的价格竞争力。

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