近年來，我國海水淡化項目建設(shè)進(jìn)程加快。 圖為河北的一個海水淡化項目建設(shè)現(xiàn)場。（楊世堯 攝）
“2012年中國許多城市出現(xiàn)地面沉降。”新年伊始在互聯(lián)網(wǎng)上流傳的這則新聞刺激了很多人的神經(jīng)，而導(dǎo)致地面沉降的原因，主要是因為缺水。
過度開采地下水導(dǎo)致50多個城市出現(xiàn)地面沉降，為缺水的中國再次敲響了警鐘。如何破解缺水之困？如何尋找新的水源？一個新興產(chǎn)業(yè)——海水淡化躍入了公眾的視線。在今年的全國兩會上，有關(guān)海水淡化產(chǎn)業(yè)的話題更是受到代表委員們的熱議。那么，海水淡化產(chǎn)業(yè)目前的發(fā)展情況如何？化工企業(yè)在海水淡化產(chǎn)業(yè)中能有哪些作為？記者對此進(jìn)行了深入采訪。
愿：淡化海水緩解缺水
“必須清醒地看到，人多水少、水資源時空分布不均是我國的基本國情和水情。水資源短缺、水污染嚴(yán)重、水生態(tài)惡化等問題十分突出，已成為制約經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。”今年2月，水利部副部長胡四一在國新辦新聞發(fā)布會上就日益嚴(yán)重的水資源緊缺問題發(fā)出警告。
在這警告背后，呈現(xiàn)出的是一幅國民缺水圖。最新數(shù)據(jù)顯示，我國人均水資源量只有2100立方米，僅為世界人均水平的28%；全國年平均缺水量為500多億立方米，2/3的城市缺水。我國缺水地區(qū)眾多，以華北地區(qū)為例，北京、河北人均水資源量僅為300立方米，天津人均水資源量更是不足160立方米，甚至遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的1000立方米的嚴(yán)重缺水標(biāo)準(zhǔn)。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國將越來越“焦渴”已是不爭的事實。
面對日益尖銳的水資源供需矛盾，今年全國兩會期間，許多代表委員提出建議：加快發(fā)展海水淡化，向大海要水喝。
“適度加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，并將其作為重要產(chǎn)業(yè)來培植，有利于水資源開發(fā)利用保護(hù)的‘三條紅線’達(dá)標(biāo)。”全國政協(xié)委員、福建省泉州市政協(xié)副主席駱沙鳴呼吁。駱沙鳴表示，隨著城市化、工業(yè)化、現(xiàn)代化水平的提升，城市缺水情況將更加嚴(yán)峻。因此應(yīng)結(jié)合我國國情，盡快將海水淡化產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加以扶持，并確立淡化海水作為我國的“第二水源”的戰(zhàn)略定位。
針對京津冀地區(qū)缺水問題，農(nóng)工黨則提出，淡化海水是京津冀水資源戰(zhàn)略和現(xiàn)實的雙重選擇。農(nóng)工黨提案指出，如能實現(xiàn)科學(xué)運作，海水淡化成本有可能低于南水北調(diào)工程。
此外，不少業(yè)內(nèi)人士也表達(dá)了同樣的觀點。中國脫鹽協(xié)會副會長兼秘書長郭有智告訴記者，目前海水淡化是資源性缺水、城市化進(jìn)程加快、環(huán)境污染及自然災(zāi)害引起的缺水和水安全問題的最好解決辦法。
事實上，向大海要水完全可行。據(jù)統(tǒng)計，目前世界上有150多個國家和地區(qū)開展了海水淡化工作。全世界共有約14000座海水淡化廠，解決了全球2億多人的飲水問題。淡化海水已成為海灣國家的重要水源；在日本水資源缺乏的沖繩縣、福岡縣的部分島嶼，淡化海水也承擔(dān)著居民飲用水和生活用水的任務(wù)。經(jīng)過多年發(fā)展，目前我國海水淡化產(chǎn)業(yè)已建成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的千噸級和萬噸級示范工程，在天津、青島等地建有多套海水淡化裝置，全國海水淡化產(chǎn)水能力約60萬噸/日。
最近兩年，海水淡化也得到國家的高度重視，先后出臺若干鼓勵政策。2011年出臺的《關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定》提出，要“積極開展海水淡化和綜合利用”。同年發(fā)布的“十二五”規(guī)劃綱要則提出，要“大力推進(jìn)海水淡化利用”，“培育壯大海水綜合利用等新興產(chǎn)業(yè)”。2012年2月，國務(wù)院又出臺了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，并提出到2015年，我國海水淡化能力達(dá)到220萬～260萬立方米/日。
憂：兩大瓶頸制約發(fā)展
雖有前有需求，后有政策，但記者了解到的情況卻是海水淡化產(chǎn)業(yè)近況堪憂。海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈條相對完善的天津，就是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個縮影。據(jù)媒體報道，目前天津已建成投產(chǎn)的6家海水淡化廠均存在大面積停工現(xiàn)象。國投電力北疆電廠海水淡化工程首期投產(chǎn)的4套裝備每套設(shè)計產(chǎn)能為日產(chǎn)2.5萬噸，目前只有1套在運行，日產(chǎn)淡水1.8萬噸；大港區(qū)新泉海水淡化廠日產(chǎn)水約7萬噸，目前全部供給附近一家乙烯廠作工業(yè)用水，設(shè)備處于半停半開狀態(tài)；天津開發(fā)區(qū)的泰達(dá)新水源海水淡化廠目前已全線停產(chǎn)；大港發(fā)電廠的2套日產(chǎn)0.7萬噸淡化裝置僅1套在用，主要用于鍋爐補(bǔ)給水，且無法實現(xiàn)滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
事實上，即使全國海水淡化裝置滿負(fù)荷運行，總產(chǎn)能也僅為日產(chǎn)60萬噸，與國家發(fā)改委2005年公布的《海水利用專項規(guī)劃》提到的到2010年日海水淡化能力應(yīng)達(dá)到80萬～100萬立方米的目標(biāo)相去甚遠(yuǎn)。
“導(dǎo)致這種情況的根本原因是下游市場需求不足。市場需求太小是海水淡化產(chǎn)業(yè)面臨的最大困難，下游不需要水，海水淡化裝置怎么能運行起來？”國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師阮國嶺一語道破原因。
“不是不需要淡化水，而是用不起。”許多業(yè)內(nèi)人士告訴記者，導(dǎo)致市場需求不足的一個主要原因，就是取水成本太高，成本是海水淡化產(chǎn)業(yè)化道路上的最大障礙。“海水淡化的成本較高，這依然是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要因素。”中國工程院院士、海水淡化和水再利用學(xué)會名譽(yù)理事長高從 如是說。
據(jù)了解，目前海水淡化水價為8元/噸，而城市居民用水價格為每噸四五元。而這8元/噸的水價，只有一半是真正的淡化水成本，另外一半則是管道及其他外部成本。這部分外部成本非上下游環(huán)節(jié)所能消化，只有寄望于政府補(bǔ)貼，但現(xiàn)行的水資源制度還沒有將海水淡化納入其中。
技術(shù)因素也是左右海水淡化成本的因素之一。據(jù)了解，目前我國萬噸級的海水淡化廠應(yīng)用的方法主要為熱法和膜法。膜法為主流，國內(nèi)外采用膜法的占60%以上。膜法工藝主要涉及四大技術(shù)：工藝設(shè)計能力、膜技術(shù)、高壓泵、能量回收裝置，但我國關(guān)鍵技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)很少。
中國膜工業(yè)協(xié)會秘書長尤金德表示，高壓泵和能量回收裝置等技術(shù)國內(nèi)很欠缺；膜技術(shù)中更為先進(jìn)的反滲透膜，在中國只有一家研發(fā)中心有自主研發(fā)生產(chǎn)能力；而先進(jìn)的納濾技術(shù)，國內(nèi)研究尚無進(jìn)展。國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所副總工程師張耀江也認(rèn)為，膜技術(shù)是中國海水淡化產(chǎn)業(yè)的短板。他指出，目前國內(nèi)的反滲透膜技術(shù)還達(dá)不到世界尖端水平，成本及滲透能力還需進(jìn)一步提高。
至于熱法設(shè)備，阮國嶺告訴記者，國內(nèi)已具備國產(chǎn)化技術(shù)，但是目前還沒有企業(yè)應(yīng)用。如果海水淡化的關(guān)鍵設(shè)備能夠有所突破，對于成本的下降肯定有幫助。“用國產(chǎn)設(shè)備跟用進(jìn)口設(shè)備比，起碼可降低10%的成本。”阮國嶺說。
海水淡化產(chǎn)業(yè)遭遇的另一個瓶頸，是副產(chǎn)物濃海水尚無完善的市場出路。海水淡化之后，淡水被取走，剩下的是比原海水鹽度大幅提高的濃海水。濃海水如果排入海中，若不能及時擴(kuò)散將會增加海水鹽度，進(jìn)而直接影響海洋生物的生理功能，也會干擾食物鏈，帶來嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境影響。阮國嶺表示，目前每2噸海水除淡化出1噸純水外，還副產(chǎn)1噸濃鹽水，濃鹽水被限制排放，只能免費供給附近的鹽場曬鹽。目前，我國每年固定的食鹽市場需求為6000萬噸，而一個年產(chǎn)200萬噸的海水淡化項目能產(chǎn)出的鹽量達(dá)1億噸，比全國食鹽市場的需求還多出許多。“在濃鹽水找到完善的市場出路之前，也將成為海水淡化的產(chǎn)業(yè)瓶頸之一。”阮國嶺說。
盼：化工企業(yè)大有可為
該如何突破海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展瓶頸？不少代表委員和業(yè)內(nèi)人士提出了自己的建議。
對于淡化海水的價格問題，農(nóng)工黨特別建議，可由財政部門設(shè)立專項資金，對海水淡化進(jìn)行補(bǔ)貼。補(bǔ)貼對象分3種：一是水管網(wǎng)企業(yè)的接納水補(bǔ)貼；二是海水淡化生產(chǎn)企業(yè)的水產(chǎn)品補(bǔ)貼；三是海水淡化裝備制造企業(yè)的研發(fā)補(bǔ)貼及國產(chǎn)首臺套裝備贖買。通過補(bǔ)貼，一方面推動海水淡化的發(fā)展，另一方面有效推進(jìn)我國的水價改革。而針對業(yè)界關(guān)心的濃海水綜合利用問題，駱沙鳴委員建議，應(yīng)盡快加強(qiáng)海水淡化技術(shù)和裝備研發(fā)，同時盡快對反滲透法海水淡化后的濃縮鹽水的回收循環(huán)利用和達(dá)標(biāo)排放進(jìn)行研究。
在采訪中記者了解到，化工企業(yè)在海水淡化技術(shù)突破、濃海水綜合利用方面都是大有可為的。阮國嶺告訴記者，海水淡化過程中需要很多化工產(chǎn)品。比如，膜法海水淡化的核心裝置膜組件是化工材料；海水前處理過程中用到的藥劑也是精細(xì)化工產(chǎn)品；海水淡化系統(tǒng)中，管道的防腐涂層也要用到化工產(chǎn)品。“膜本來就是一種化工材料，膜技術(shù)的升級突破，也需化工企業(yè)努力。”阮國嶺表示，反滲透膜技術(shù)，未來寄望于膜的性能提高，進(jìn)而拓寬其利用空間，其能量回收利用率還能再提升20%以上，而能量回收率的提升則意味著更低的成本。關(guān)于海水處理藥劑和防腐涂料，阮國嶺表示，國內(nèi)很多化工企業(yè)都有相關(guān)產(chǎn)品，但是國內(nèi)產(chǎn)品的應(yīng)用面廣，不僅僅針對海水淡化，所以其精度與國外產(chǎn)品還有差距，這是今后企業(yè)可以改進(jìn)的地方。
對于濃海水的出路，業(yè)內(nèi)專家也提出很多解決方案。一是將其排到已有的鹽田中制鹽，二是將其供給鹽化工企業(yè)做原料，三是利用化工技術(shù)從中提取溴、鉀、鎂等元素。高從 告訴記者，前兩種方法是目前比較經(jīng)濟(jì)可行的辦法。而專家表示，相對需求量比較固定的食鹽市場，濃海水排給鹽化工企業(yè)不失為一個好方法。本來，鹽化工企業(yè)生產(chǎn)就需購買工業(yè)鹽原料然后用淡水化鹽，如改用濃海水化鹽，濃海水里本來就有鹽，這樣就可減少購買工業(yè)鹽的成本。“如果想利用濃海水，企業(yè)的工藝需要調(diào)整，設(shè)備需要更新。如果企業(yè)有能力消化這個工藝，對企業(yè)來說肯定十分有利。”阮國嶺說。
記者了解到，鹽化工企業(yè)應(yīng)用濃海水做原料已變成現(xiàn)實。截至今年3月15日，我國首個濃海水綜合利用項目已平穩(wěn)運行45天。該裝置以曹妃甸工業(yè)區(qū)海水淡化裝置產(chǎn)生的排廢濃海水為原料，通過40多千米的管道直接輸送到唐山三友集團(tuán)用于純堿生產(chǎn)。目前裝置各項工藝指標(biāo)穩(wěn)定，每小時可利用濃海水1090立方米，每噸純堿可減少原鹽消耗236千克, 降低直流水消耗約4.1噸。預(yù)計該項目年可利用濃海水1800萬立方米，減排二氧化碳4萬噸，綜合利用原鹽60萬噸，節(jié)約水資源1000萬立方米。
