
“青島建”全球最大反滲透式海水淡化項(xiàng)目投入商業(yè)運(yùn)行。
青島是全國資源型缺水城市之一,但市民身處其中卻并沒有“缺水”之感,這與引黃濟(jì)青、南水北調(diào)等客水蓄水工程密切相關(guān),而海水淡化也成為這座城市水資源的重要補(bǔ)充。
今年6月自然資源部海洋戰(zhàn)略規(guī)劃與經(jīng)濟(jì)司發(fā)布的《2023年全國海水利用報(bào)告》顯示,2023年全國現(xiàn)有海水淡化工程156個(gè),工程規(guī)模2522956噸/日,比2022年增加了165908噸/日。海水淡化水主要用于工業(yè)用水和生活用水。2011年以來,我國海水淡化工程規(guī)模穩(wěn)步提升。
青島海水淡化發(fā)展走在國內(nèi)前列,目前已建成海水淡化工程規(guī)模達(dá)34.1萬噸/日,居全國同類城市首位,約占全國七分之一,海水淡化水已應(yīng)用于市政供水、工業(yè)用水、海島用水等多個(gè)場景,在保障城市用水安全方面發(fā)揮了重要作用,在全國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展中走出了“青島路徑”。
產(chǎn)能全國領(lǐng)先
水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基。而水資源短缺又是世界性問題。作為聯(lián)合國組織每年發(fā)布的權(quán)威報(bào)告《2024年聯(lián)合國世界水發(fā)展報(bào)告》顯示,全球淡水使用量正在以每年略低于1%的速度增長。目前,世界上約有一半人口在一年之中至少有一部分時(shí)間面臨嚴(yán)重的缺水問題。世界四分之一人口面臨著“極度”缺水壓力,這些區(qū)域每年使用的可再生淡水超過當(dāng)?shù)毓?yīng)量的80%。
如何破解這一難題?其實(shí)科學(xué)家很早就進(jìn)行了探索。上世紀(jì)50年代,美國科學(xué)家索里拉金(S.Sourirajan)通過解剖發(fā)現(xiàn)了海鷗喝海水的秘密。原來,海鷗利用喉管里的一層薄膜,經(jīng)由壓力作用將海水中的水分子透過其轉(zhuǎn)化為可飲用的淡水,再將濃鹽水吐出去。受此啟發(fā),他發(fā)明了人類第一張有實(shí)用價(jià)值的反滲透膜,發(fā)明了反滲透水凈化工藝。
這是一個(gè)偉大的發(fā)明。經(jīng)過多年發(fā)展,反滲透(RO)技術(shù)以其高效、節(jié)能及環(huán)境友好等優(yōu)勢,逐漸成為全球海水淡化領(lǐng)域的主流工藝,有力推動了海水淡化產(chǎn)業(yè)興起,緩解了眾多國家、城市的水資源不足問題。
例如極度缺水但又臨海的以色列,目前每年海水淡化規(guī)模約6億噸,約80%飲用水來自海水淡化。國際脫鹽協(xié)會與GWI (Global Water Intelligence)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全世界海水淡化廠超22000個(gè),海水淡化規(guī)模超1億噸/日,可滿足3億多人的清潔飲用水需求。
我國水資源嚴(yán)重短缺的城市也都在瞄準(zhǔn)海水淡化發(fā)力,以其作為重要的增量水源。《2023年全國海水利用報(bào)告》統(tǒng)計(jì),目前全國海水淡化工程分布在遼寧、天津、河北、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南10個(gè)沿海省(區(qū))市。其中,浙江(801473噸/日)、山東(713209噸/日)、河北(390700噸/日)和天津(306000噸/日)4省(市)海水淡化規(guī)模占全國87.65%。
青島無疑是海水淡化的先行者和先進(jìn)城市。自2006年發(fā)布全國第一個(gè)城市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以來,青島大力發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè),將海水淡化水納入水資源統(tǒng)籌規(guī)劃和調(diào)配,作為城市供水的重要補(bǔ)充水源和戰(zhàn)略儲備水源,建設(shè)李滄海水淡化和董家口海水淡化兩個(gè)規(guī)模化海水淡化應(yīng)用基地,目前海水淡化規(guī)模達(dá)34.1萬噸/日,約占全國七分之一。其中,百發(fā)海水淡化廠產(chǎn)能達(dá)20萬噸/日,是國內(nèi)最大的海水淡化市政供水示范項(xiàng)目。
青島海水淡化在“量”增的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了“質(zhì)”的提升。作為全國首個(gè)自主設(shè)計(jì)、自主建設(shè)、自主運(yùn)營的10萬噸級海水淡化廠,董家口海水淡化廠采用了自主研發(fā)的“超濾膜—反滲透膜”海水淡化雙膜法先進(jìn)工藝(即先對海水進(jìn)行初步過濾、去除雜質(zhì),再進(jìn)行淡化),打破了長期以來中國海水淡化項(xiàng)目所用反滲透膜被國外企業(yè)壟斷的局面,推動多種關(guān)鍵技術(shù)及裝備實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,噸水電耗水平降至2.5度,噸水售價(jià)僅為4.25元,被國家發(fā)展改革委確定為“反滲透膜材料研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用示范項(xiàng)目”;百發(fā)海水淡化廠擴(kuò)建工程(二期)在其一期和董家口海水淡化廠的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了升級,采用“氣浮+超濾+反滲透+礦化”工藝,自動化水平大大提升,入圍被譽(yù)為“水務(wù)行業(yè)奧斯卡”的全球水獎。
生態(tài)全面布局
多年來,海水淡化不僅保障著城市用水安全,而且在其他應(yīng)用場景也逐漸大顯身手。在缺乏穩(wěn)定淡水供應(yīng)的遠(yuǎn)洋航行中,海水淡化發(fā)揮著不可忽視的作用。例如“科學(xué)”號安裝了先進(jìn)的海水淡化裝置,船隊(duì)員淋浴、洗衣甚至沖馬桶都可以采用海水淡化水,足以保證船上80人的生活用水;在遠(yuǎn)離陸地的海島上,海水淡化成為解決海島用水難的一個(gè)重要方案。例如青島積極探索海島船舶等新應(yīng)用場景,在西海岸新區(qū)靈山島、即墨區(qū)小管島等建設(shè)規(guī)模約1100噸/日的海水淡化項(xiàng)目。
一邊高標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模化發(fā)展,一邊拓展多場景應(yīng)用,青島海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展生態(tài)更加完善。
在海水淡化企業(yè)“走出去”加強(qiáng)對外合作方面,青島也彰顯影響力。今年3月,駐青單位中國電建集團(tuán)山東電力建設(shè)第三工程有限公司(以下簡稱“山東電建三公司”)以總承包方式(EPC)承建的阿聯(lián)酋阿布扎比塔維勒海水淡化項(xiàng)目整體投入商業(yè)運(yùn)行,這是目前世界上最大的反滲透式海水淡化項(xiàng)目,日產(chǎn)水量90萬噸,可滿足近100萬人全年用水需求。目前,山東電建三公司在海外承建了多個(gè)大型海水淡化工程,項(xiàng)目日產(chǎn)水量500萬噸,居全球首位,已成為全球最大海水淡化工程EPC總承包商。
同時(shí),青島還在協(xié)同發(fā)力,加大突破反滲透膜、高壓泵、能量回收裝置等海水淡化三大關(guān)鍵技術(shù)和核心裝備研發(fā),提高產(chǎn)業(yè)裝備和材料自主制造水平,擺脫其主要依賴進(jìn)口的局面,力爭形成自主可控的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條。
一系列布局已經(jīng)展開:青島水務(wù)集團(tuán)與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)合作組建青水津膜高新科技有限公司,建設(shè)年產(chǎn)200萬平方米的海淡超濾膜項(xiàng)目,同時(shí)依托該公司開展海淡膜技術(shù)應(yīng)用研發(fā),不斷提升海淡裝備核心競爭力;青島風(fēng)生海水淡化研究院有限公司研發(fā)復(fù)合型數(shù)字液壓柱塞泵技術(shù),為替代以歐美先進(jìn)技術(shù)為代表的高壓泵、能量回收器等核心裝備開辟新的技術(shù)發(fā)展道路;青島水務(wù)集團(tuán)聯(lián)合上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院在青成立全國首個(gè)海水淡化設(shè)計(jì)研究院,通過吸收、引進(jìn)、利用海水淡化產(chǎn)業(yè)先進(jìn)技術(shù)和科研成果,為推動海水淡化規(guī)模化發(fā)展提供工程技術(shù)支撐……
青島還積極拓展、延長海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈,提升海水資源綜合利用水平,通過下游附加產(chǎn)品提高經(jīng)濟(jì)效益。海水中含有鉀、溴、鎂等80多種元素。當(dāng)前,天津市、河北省、山東省、福建省等地都在積極開展海水提溴、提鉀工藝技術(shù)裝備研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化,典型代表如福建省年產(chǎn)10萬噸海水提取氯化鉀項(xiàng)目已開工建設(shè)。青島亦是如此,正落地實(shí)施全球首個(gè)海水淡化濃鹽水提鋰項(xiàng)目,為提取鋰資源開辟新的路徑,助力我國鋰資源自主可控。
向浩瀚的海洋要水,是一個(gè)任重道遠(yuǎn)的課題。近兩年發(fā)布的《青島市支持海洋經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展15條政策》《青島市支持黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展若干財(cái)政政策》均明確,鼓勵(lì)海水淡化項(xiàng)目建設(shè)與技術(shù)攻關(guān)。根據(jù)海水淡化項(xiàng)目產(chǎn)能和綜合利用水平,對海水淡化項(xiàng)目給予最高1000萬元建設(shè)獎補(bǔ)。可以預(yù)見,隨著龍頭企業(yè)帶動和協(xié)同技術(shù)攻關(guān),青島海水淡化產(chǎn)業(yè)將跑出加速度,有望繼續(xù)推動我國海水淡化產(chǎn)業(yè)向深層次邁進(jìn)。(青島日報(bào)/觀海新聞首席記者 李勛祥)
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