海水淡化正当时

我国是一个严重缺水的国家，淡水资源的人均占有量只有世界人均水平的1/5，而且南北分布极不均匀，缺水已成为制约我国经济高速发展的重要因素。目前，在全国600多个城市中有400多个城市缺水，其中有108个城市属严重缺水。随着国民经济的高速发展和城镇化步伐的加快，现在连临江濒海、地处江南水乡、雨量充沛的上海市也成了水质型缺水城市，洁净的可饮用水源日渐短缺，更不用提年降水量相对较低的西北、华北等地区了。

有人说，19世纪争煤炭，20世纪争石油，21世纪争淡水。以此描述世界大趋势虽不够准确，但也不无道理。今天，21世纪才刚刚开始，世界淡水资源匮乏之势已见端倪。我国的缺水趋势更加明显，形势十分严峻。21世纪里，我国十几亿人口的生活、生产用水如何来解决呢？这是一个必须回答的严肃问题。

目前，国际上已经把粮食、能源和淡水列为涉及国家安全的战略资源。水资源的可持续利用，是经济和社会可持续发展极重要的保证。因此必须成功找到一条水资源补充和可持续利用的有效途径。这既是我们国家对淡水资源安全的战略需求，也是为缓解迫在眉睫的淡水资源短缺现实的决策。海水淡化作为21世纪一项新兴的高新技术产业，正是解决我国沿海地区缺水城市及乡村淡水资源的一条重要途径。

获得淡水的新途径

向大海要水喝，这是有识之士大声疾呼的获得淡水的新途径。当今世界上，已有120多个国家在应用海水淡化技术，海水淡化日产量已高达3775万吨左右。其中80％用于饮用水，解决了1亿多人口的供水问题。许多国家的政府为了解决日益紧缺的淡水资源问题，促进海水淡化产业的发展，正在从政策上大力支持海水淡化技术的研究和应用，并加大了资金的投入。

在我国，经过了几十年的努力，尤其是近十几年的不断探索与尝试，已经掌握了一定的海水淡化先进技术，如天津市海水淡化业的技术水平就相当高。

天津市也许是我国最缺水的大城市，人均只有160立方米。如今天津的城市生活和工业用水主要依靠外调来的滦河水和黄河水，但外调水的供应能力已经达到了极限，哪怕今后有南水北调的补充，其供应量也不是无限大的。天津正在实施的工业东移，开发建设滨海新区，预计新区建成每日所需的生活和工业用水就以百万吨计，水资源缺口之大是惊人的。另一方面，天津尤其是滨海新区濒临渤海，具有153公里的海岸线，利用海水解天津之渴，理所当然地成了城市发展的必由之路。

“十五”期间，天津先后建成了2500吨/小时海水循环冷却工业装置、1000吨/日反渗透海水淡化科技示范工程。2006年引进了法国全套技术，天津宝成集团公司完成了我国第一台万吨级海水淡化主体装备的加工制造，成为国内首个万吨级低温多效海水淡化工程的载体。目前，天津每年的海水淡化能力已达500万吨，在建海水淡化项目的海水处理能力已高达每年6000万吨，此外还有直接利用14亿吨海水的技术装备。海水淡化与直接利用的整体水平在全国处于领先地位。

此外诸如山东黄岛电厂、华欧集团公司等我国沿海各地区的环保明星企业，在解决海水淡化和直接利用海水方面，经过了多年的努力探索，也都取得了令人欢欣鼓舞的成果。今天沿海缺水城市利用海水解决淡水资源匮乏的举措，已经成为了一种保障地区经济可持续发展的新趋势、新途径。

海水淡化技术

我国海水淡化与综合利用技术的研究起步于上世纪60年代。40多年来，在各级政府的大力支持下，在有关部门、科研机构和相关企业的共同努力下，经过多年科研攻关，今天我国海水利用技术已取得了重大突破，规模化海水淡化产业的技术基础已经夯实。具有中国特色的海水淡化和海水直接利用技术已经成熟，部分领域已跻身于世界先进行列。

今天，我国已掌握了多种海水淡化技术，其中最主要的有蒸馏技术、反渗透技术和电渗析技术。

海水蒸馏是最传统的成熟技术，也是适用于较大规模的海水淡化厂的技术，在我国乃至世界被广泛采用。其原理是：海水经过加热后变成蒸气，继而让蒸气遇冷，再凝结成淡水。一次蒸馏不行，可以进行多次蒸馏。在该设备中，蒸发室通常保持着一定的真空度。由于气压越低，水的沸点越低，所以在具有一定真空的蒸发室里海水在较低的温度下就开始蒸发。当加热后的海水一进入蒸发室就会在很短的时间内变成蒸气，这便是“闪急蒸馏”技术。

由于以蒸馏技术淡化海水需要消耗很多能量，影响了生产成本的降低，由此生产出来的淡水价格较高，还不能为普通百姓所接受。为了降低成本，科学家正在进行各种努力，如充分利用工业余热淡化海水来节省加热的燃料，又如利用太阳能来降低能量消耗成本。科学家认为，最有发展前途的是把原子能发电与原子能淡化海水结合起来，据估算这样一来，可以使海水淡化成本降低80％，甚至更多。

海水反渗透淡化技术大约在1967年才开始得到发展。反渗透海水淡化器中的关键部件是一张薄薄的具有多孔结构的反渗透膜。在施加一定的压力下，该薄膜只容许淡水顺利通过，而把水中的盐类物质截留下来，于是淡水和盐类物质就分离了。由于反渗透法的分离效率相当高，具有能耗低设备简单的特点，这项技术问世伊始就受到了普遍的关注。世界上许多国家都在大力发展反渗透技术的制膜工艺，有些国家采用新型高分子材料制作反渗透膜，既大大缩小了海水淡化设备的体积，又提高了海水淡化的效率。

此外，还有一种叫电渗析的海水淡化技术，它是依靠阴离子交换膜和阳离子交换膜来完成脱盐淡化的。这两张膜通电后能使海水里的盐类分解成阴离子和阳离子，这些离子受到了膜的阻挡，流出来的就是不含盐的淡水了。这种方法特别适用于制造高纯度的饮用水、锅炉用水、子工业用水和注射用水。

海水淡化的前景

当今世界上有十几个国家的100多个科研机构在进行着海水淡化的深入研究，有几百种不同结构和不同容量的海水脱盐淡化设备在运转着，每天生产几万吨、几十万吨淡水。由于海水淡化生产厂的规模正在逐渐扩大，随之而来的是海水淡化生产成本在不断下降，一些掌握了先进技术的大规模淡化水厂的生产成本已降到了接近于一般自来水厂的水平了。某些富裕的产油国淡化水的供应量已达到了满足城市供水的规模，甚至有些地区已将淡化水用于了农业灌溉。

我国在海水淡化技术方面，已经全面掌握了蒸馏法和反渗透法两大技术，并已趋成熟。我国生产的海水淡化设备比国外同类产品的价格便宜30％～50％，淡化水的生产成本达到5元/吨，已经接近了世界最先进水平。我国已先后建成了具有全部自主知识产权的日产5000吨反渗透和日产3000吨低温多效海水淡化工程，目前正在建设着日产万吨级的示范工程。我国的海水淡化设备和技术在世界上已具有相当的竞争力。海水淡化技术在我国尤其是沿海的缺水地区应用的前景广阔。

另外，我国西北、西南以及华北存在着大面积的苦咸水地区，那里的苦咸水未经处理多数都是无法利用的，当地人民连饮水也相当困难，严重阻碍了工农业生产的发展和人民生活水平的提高。这些地区正是应用海水淡化技术的另一个广阔天地，对苦咸水进行脱盐淡化正是解决这些地区广大人民群众的缺水疾苦、迅速发展生产建设的有效措施。

除了海水淡化技术，在我国沿海缺水地区直接应用海水也是解决水荒的重要途径，具有广阔的发展前景。目前海水直流冷却技术已广泛用于沿海电力、石化和化工等高耗水行业，在海水循环冷却技术方面，我国已形成了具有自主知识产权的成套技术与设备，实现了海水循环冷却产业化的技术突破。大生活海水利用技术也取得阶段性成果，青岛示范小区正在建设中。

我国有漫长的海岸线，沿海有11个省、区、市，那里是我国经济最活跃和最为发达的地区，以占全国15％的土地养活了全国40％的人口，创造了全国67％的国内生产总值。可是，那里的水资源总量只有全国的25％，人均水资源值也不足全国人均水平的60％，是全国最缺水的地方之一。水资源匮乏已经成为沿海经济高速发展的瓶颈。

海水是沿海地区得天独厚的自然资源，是沿海经济可持续发展的资源保障，开发利用海水，向大海要水喝，以及用海水直接替代部分淡水，如海水冲厕、海水工业冷却等恰好解决了沿海地区水资源短缺的紧迫问题，成为维护国家水安全、确保国民经济可持续高速发展的重要途径。