國內最大膜法海水淡化項目主體完工。預計到2025年,全市海水淡化規模將達到70萬立方米/日
青島“海水淡化”:大產業正“浮出水面”

■百發海水淡化二期項目主體完工。
如同一只急速旋轉的陀螺,葉存豹繞著一個10萬立方米/日海水淡化項目為支點“高速轉動”。
寒冬時節,位于李滄區印江路2號的百發海水淡化廠擴建工程施工現場一片繁忙,經過一年緊張施工,二期項目工程主體已經完成,即將進入最為關鍵的調試階段。
作為青島水務海淡科技公司百發二期項目部現場負責人,葉存豹比任何人任何時候都更要緊張。
如同一個不可或缺的支點,這里曾是青島海水淡化發展起家的地方,借助一個10萬噸級的海水淡化項目打開了青島“向海要水”的新渠道。如今,二期又一個10萬噸級的項目投產在即,百發海水淡化廠日產能力將達到20萬立方米,成為國內最大的膜法海水淡化項目和國內最大的市政供水示范項目,開啟我市海水淡化規模化應用的新征程。
青島海水淡化已經步入快車道。目前,全市海水淡化設施日產能力達到32.4萬立方米。而圍繞海水淡化產業發展更大的藍圖已然展開,規劃布局百發、董家口、新河三個規模化應用基地,延伸帶動海水淡化產業集聚發展,構建產業鏈、資金鏈、人才鏈、技術鏈“四鏈合一”發展生態,培育新的海洋經濟增長點,實現新舊動能轉換的新突破。預計到2025年,青島海水淡化規模將達到70萬立方米/日。

■百發海水淡化二期項目施工現場,施工人員在進行收尾工作。
采用全球領先的雙膜法工藝,部分關鍵裝備和核心部件實現國產化
在百發海水淡化廠西側的擴建工程現場,5座單體建筑已然豎立在記者眼前,施工人員正在進行收尾工作。氣浮車間、海淡車間、產品水池、污泥處理車間等單體有序布局,看似各自獨立卻被各種工藝管網緊密連接成一個整體。“目前主要單體土建已經完成施工,氣浮、超濾、反滲透等主要工藝設備基本安裝完畢,具備調試條件。”葉存豹告訴記者,百發二期工程作為市政供水項目,現場管理關鍵是要做好土建、工藝以及設備安裝之間的協調工作,特別是工藝安裝與土建預留的銜接至關重要,越是到了最后階段,他們越不能松懈,要根據現場實際情況進行技術把關,為后期項目投入生產運營盡可能掃除各種障礙。
在最大的單體建筑海淡車間內,由于用地緊張,超濾、反滲透等系統工藝分上下兩層布局,這里是海淡的核心工藝部分,現在主要設備都已安裝到位,正在緊鑼密鼓地進行設備調試。百發二期項目總投資約7.44億元,設計日產淡化海水10萬立方米,這是繼董家口海水淡化項目后,國內第二個自主研發、設計、建設的10萬噸級海水淡化項目,采用全球領先的雙膜法工藝,部分關鍵裝備和核心部件實現國產化。
青島水務海淡科技公司百發二期項目部工程師郭俊介紹,和以往不同的是,該工程新增了氣浮工藝,將有效去除海水中的懸浮物、油脂和藻類等。“以往海水直接進入超濾系統處理,水中的雜物會對膜系統造成傷害,減少膜系統的使用壽命,所以我們在超濾處理前加了氣浮工藝進行‘粗過濾’,可以極大提升水質,有效減少了后續膜的處理負荷,延長了膜組件的使用壽命。”在氣浮車間郭俊說,作為我市重點項目和海淡示范工程,該項目采用了新材料、新工藝、新能源,特別是在工藝、取水等管道中使用了SEBF重防腐材料,管道耐腐蝕的同時還不容易結垢。
作為一家專業從事海水淡化處理的國家高新技術企業,青島百發海水淡化公司是全國首家獲得衛生許可證的海水淡化企業,最高日產水量達到10.5萬立方米,成為國內唯一一個實現滿負荷運行的10萬噸級海水淡化項目。擴建項目投產后,百發海水淡化廠日產能力將達到20萬立方米,揭開我市海水淡化規模化應用的新篇章。
作為國家海水淡化試點城市,打造三大海淡規模化應用基地
水是生命之源、生產之要、生態之基。向海洋要水,這一切基于青島極度缺水的事實。雖是沿海城市,青島人均水資源占有量只有186立方米,僅為全國平均水平的9.5%,城市用水主要依靠跨流域調水。20多年前,青島就把目光投向廣袤的大海,作為國內最早開展海水綜合利用、最早制定海水淡化產業發展規劃的城市,我市在海水淡化技術研究與產業化方面快速發展,已被列為國家海水淡化試點城市。
百發二期投產后,全市海水淡化設施日產能力達到32.4萬立方米,其中青島水務集團擁有百發、董家口產能共30萬立方米的兩座海水淡化廠,運營質量和運營規模全國領先,已累計實現海水淡化供水量超過1.5億立方米,主要用于沿海發電、鋼鐵、化工、熱電等企業工藝用水,以及作為市政補充用水和戰略儲備用水,為我市城市供水安全發揮了重要作用。
10萬立方米/日、20萬立方米/日的規模還遠遠不夠,海水淡化規模化應用才是解決水資源短缺的必由之路。所謂規模化應用,就是集中建設大型海水淡化項目實現區域性供水,單個項目規模應達到30萬立方米/日以上。放眼世界,全球已建成海水淡化工程近2萬個,產能規模超1億立方米/日,解決了3億多人的用水問題。海水淡化已經在以色列、西班牙、澳大利亞等國家及中東地區大規模應用,其中以色列海水淡化水已占供水總量的70%-80%。國際上海水淡化呈規模化發展趨勢,50萬立方米/日及以上項目相繼建成落地。縱觀國內,我國海水淡化利用規模小,僅占世界總產能的1%,產業發展弱,關鍵技術及設備多被國外壟斷。
近年來,我國海水淡化產業發展摁下快進鍵。截至2020年底,全國有海水淡化工程135個,工程規模165萬立方米/日,而海水淡化用于生活用水主要集中在海島地區和北部海洋經濟圈的天津、青島2個沿海城市。在積極推動海水淡化與綜合利用產業發展方面,山東也是不遺余力,海水淡化產業已初具規模,目前已建成海水淡化工程41個,產能規模達45.1萬立方米/日,居全國前列。
青島海水淡化產業規模化發展的步調也在加快。“預計經過大約一個月時間的設備調試,百發二期項目就可以投產了,而百發三期項目和董家口二期項目也均已提上日程,我們正在做前期各種準備工作,預計到2023年百發海淡總體產能達到30萬立方米/日。”青島水務海淡科技公司規劃發展部負責人楊鑫表示,青島水務集團將有序實施一批有影響力的大規模海水淡化項目,規劃建設百發、董家口、新河三個規模化應用基地,通過規模效應降低投資成本、建設自備電廠降低制水成本、建設濃鹽水綜合利用項目增加經濟收益。預計到2025年,這三個海水淡化基地總規模將達到70萬立方米/日。
加緊布局海水淡化產業,不斷延伸產業鏈
經過多年發展,我國海水淡化產業已基本形成核心設備及關鍵材料的研發制造體系和工程建設能力,但仍亟須突破關鍵核心裝備制造瓶頸,擺脫高端材料源頭仍主要依賴進口產品的現狀,逐步解決關鍵裝備受制于人的問題。
作為全國海水淡化龍頭企業,近年來青島水務集團在海水淡化項目建設、運營等方面形成了全國領先的運營實踐和理論成果,探索依托規模化海水淡化應用破解山東半島地區淡水資源短缺問題,積極參與謀劃海淡產業發展布局,延伸帶動海水淡化產業集聚。
董家口海水淡化項目是海淡產業謀篇布局中的重要一環。與百發項目不同的是,它以“工業直供”為主,由于它是中國首個自主研發、設計、建設和運營的大型海水淡化工程而備受業界關注。該項目實現了關鍵技術和設備國產化,打破長期以來海水淡化膜技術的國際壟斷,被國家發改委確定為“反滲透膜材料研發與產業化及應用示范項目”。依托這一10萬噸級項目,青島水務集團計劃再擴建20萬噸規模,產水不單單供應工業,而是并入西海岸新區市政供水管網,目標是打造北方地區首個優質飲用水全覆蓋區域。
“我們規劃在平度新河打造30萬噸級的海淡綜合利用產業園,依托原水調水設施,可以將產品水直接送入調水渠道,供應全市用水,同時從濃鹽水中提取溴,借此不斷延伸產業鏈。”楊鑫告訴記者,海洋就是個巨大的資源寶庫,海水淡化綜合利用就是要把它“吃干榨凈”,淡化后的副產品濃鹽水可以從中提取溴和鋰等,具有很大的經濟前景。
海水淡化與綜合利用產業是海洋強省建設的戰略性新興產業,產業鏈條長,拉動效應明顯。青島在海水淡化與綜合利用產業技術、裝備、人才等方面已經具備一定優勢。在設備制造業方面,近年來涌現了多家從事膜產品研發、裝備制造、淡化水及鹽化工產品生產的企業,技術裝備水平得到較大提升,如青島華歐集團擁有低溫多效技術,青島海諾水務生產超濾膜組件。青島水務集團與行業領軍企業合作,投資2億元組建青水津膜高科技公司,開工建設年產200萬平方米海淡超濾膜項目,延伸海洋高端裝備制造創新鏈、產業鏈、價值鏈,同時依托青水津膜公司,開展海淡膜技術應用研發,不斷形成海淡裝備核心競爭力。目前這一海淡裝備制造項目主體已經竣工,進入調試階段,投入運營后將填補國產海水淡化核心裝備空白。
海水淡化產業的培育和發展離不開政策的有效引導和扶持。近年來,山東出臺了《關于加快發展海水淡化與綜合利用產業的意見》,設立規模達50億元的“山東省海水淡化產業發展基金”,膠東經濟圈海水淡化與綜合利用產業聯盟、山東省海水淡化利用協會先后成立。根據海水淡化項目產能和利用化水平,青島給予每個項目最高1000萬元一次性獎補,百發二期項目除了能獲得這一獎補資金外,還獲批了中央“節能減碳專項中央預算內投資基金”4000萬元資金支持。
面向未來,青島把海水淡化作為城市發展的重要支撐。青島“十四五”規劃綱要中多次提到“海水淡化”,明確提出,打造全國重要的海水淡化及綜合利用基地,建設海水淡化綜合利用試點城市。按照實施海洋強國戰略的要求,青島全面發展現代海洋產業,海水淡化產業正開啟“再提升”之路,為打造海水淡化產業鏈、發展循環經濟、實現海洋產業轉型升級作出積極探索。

■百發海水淡化二期項目清水車間設施裝備基本安裝到位。
青島去年全年利用非常規水3.55億立方米
作為資源型缺水城市,青島把水的開發和利用做到了極致。記者從市水務管理局了解到,去年以來,我市積極構建城鄉縱橫“大水網”,保障優質水資源。黃水東調承接工程在去年底建成具備通水條件,成為我市第二條客水輸水渠道,年輸水能力達1.89億立方米,同時全面啟動官路水庫工程,建成后將成為國家南水北調大水網的重要節點,年調蓄水量達6億立方米,實現“雙渠輸水、雙庫調蓄”夢想。
在水資源利用上,我市統籌調配客水與本地水,2021年調引客水3.6億立方米,占全市供水量的60%;大中型水庫(不含棘洪灘水庫)蓄水達4.3億立方米,可充分保障全市正常用水量。同時強化水資源集約利用,2021年全市萬元GDP用水量下降至8.11立方米/萬元,為全國平均水平的14%。
這些年來,青島積極探尋第二水源,善用海水、巧用雨水、大力推廣再生水的使用,成為島城重要的“補水妙方”。青島是全國最早開展再生水利用的城市之一,集中再生水利用設施不斷完善,目前青島市內七區一級A標準的處理能力為192萬立方米/日,市區已配套建設了8座集中再生水處理設施,敷設再生水主干管道360多公里。2020年青島七區城市再生水利用率達到50%以上,再生水廣泛用于工業冷卻和工藝、綠化、保潔、沖廁、基建、河道景觀、水源熱泵等方面。隨著海水淡化產業和再生水利用的快速發展,非常規水水源的供水量呈上升趨勢,2021年全年利用非常規水3.55億立方米。
一盆水潑下去,路面就像海綿一樣,迅速把表面上的水吸個一干二凈。對于雨水的利用,在海綿城市建設上得到充分體現。作為國家第二批海綿城市試點城市,青島堅持系統化全域推進海綿城市建設,截至2021年6月,全市累計完成海綿城市面積240平方公里,城市建成區28%面積達到海綿城市建設要求。
在水資源配置上,青島訂立的目標是,到2025年,青島市基本建成與經濟社會發展要求相適應的水資源優化配置和安全保障體系。水資源配置能力、保證率進一步提高,客水供水量增加,海水淡化和再生水處理能力、利用程度不斷提高,初步建成以地下水和海水淡化水為主的應急備用水源。(青島日報/觀海新聞記者 吳 帥 文/圖)
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