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目前人类的海水淡化技术能解决水资源紧张的问题吗?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
目前人类的海水淡化技术能解决水资源紧张的问题吗?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
海水淡化工厂:一小时就能让海水变成“矿泉水”
之前在青岛的时候,去过胶州湾,还在胶州湾大桥上跑过马拉松,那里就有一座专门处理海水淡化的工厂,叫青岛百发海水淡化公司
它是目前我国最大的市政海水淡化项目,也是有效增加青岛水资源总量的民生项目,更是助力青岛海洋攻势的重大工程。
从海水取到最终产出纯净的净化水,整个管道有2000米,需要经过上万个膜的过滤,总共才花费一个小时,淡水回收率为44%。
从技术看,已经不是问题
目前海水淡化技术比较成熟,生产出纯净的淡化水没有任何问题,在一些中东地区已经开始喝淡化水,所以在这点看来没有任何问题。
海水淡化技术主要分为膜法和热法两大类:
●膜法
①通俗点说,膜法就是过滤,利用外界(装置中的高压泵)施加的高压,把海水中的淡水挤到反渗透膜的一侧,无机盐等组分留在膜的另一侧。
②膜法最大的规模也在天津,是天津大港新泉(新加坡凯发搞的),10万吨/天,没走开足马力生产。
③膜法主要就是耗电了,毕竟需要高压泵呜呜呜的不停转。
●热法
①而热法则是蒸馏,你就想象吧,类似于一口大锅蒸啊蒸,然后纯水变成水蒸气蒸出去了再冷凝得到淡水。
②在我国热法以低温多效为主,最大的规模是天津北疆电厂经营的,20万吨/天,因为不是特需,目前也没有开足马力生产。
③热法能耗主要是蒸汽和电力,其中蒸汽又很贵,一般来说,热法淡化都是和电厂共建的,因为电厂有很多废热可以利用,这样就降低了蒸汽的成本。
其它的也有企业在生产,但总体这两家算是比较典型的海水淡化工程了,效果都还不错。
为什么这个行业就没能发展起来呢
●但我国目前海水淡化技术貌似都处在摆设阶段,况且我国还没有缺水到用海水淡化技术来补充淡水的空缺。
●除此之外,这里面还有很多技术之外的原因,毕竟行业的发展受政策的影响很大,毕竟要权衡利益,就算企业生产出淡化水,能否被大众接受饮用,也是问题。
●成本太高,淡化水的成本主要来自于材料设备投资和运行能耗,首先是电,用通俗的话来讲,我参与的项目基本就是4度电换1吨水,电价成本大约在0.72-0.85元/度,未来国内工业电价还会继续提升,在目前的技术水平下,能耗成本是很难降低了;其次,就是提到的“能透过水分子的膜”,这个比较专业化了,我记得应该还是叫做XX反渗透膜,这种反渗透膜的成本也比较高,而且目前没有实现国产化,只能进口(很抱歉价格方面没有数据),膜的使用是有寿命的,根据水厂的产能、水质等等因素影响,(预计)也就是能用五年左右,然后就需要全部重新更换。除此之外,水厂的人工、技术、相关折旧等等加起来,最后的1吨水成本高达8元以上,本地的自来水是2.4元/吨(本地平均制水成本也在3元以上,原水价格基本是最主要的成本影响因素),也就是说,这意味着财政需要对每吨水补贴6元以上。
本地全口径日供水量60万吨,该项目设计能力日供水量10万吨,粗算每年需财政额外补贴2个多亿,相对于城市每年几百亿、年增长两位数的财政收入来说,貌似也不算贵的离谱,属于可接受范围。
中东地区已经饮用淡化水
海水淡化技术在中东地区非常成熟,像以色列、沙特等地方的海水淡化厂多如牛毛,技术也很先进,无论是工程能力还是技术研发能力,我们都可以去学习,目前世界上总规模、单机规模、最大的膜法、热法工程都在那边,膜法最大规模已经到达近64万吨/天,而且淡化水和其他水源一起混合,进去市政管网的,就是说,几乎所有的居民都在和淡化水。
在他们那可以得知:淡化水是可以喝的。
我国技术面临的问题
●国产化率比较低,超滤膜做的还可以,但真用起来和国外的膜还是有点差距。至于能量回收和反渗透膜嘛,那基本就全得靠进口了,这个确实要努力。
●大型工程设计上还是缺乏经验。毕竟国内大项目不多,长期运行的更是少之又少。当然这个也和整个行业的大环境有关了。
●先进的材料和设备仍是问题,由于海水有腐蚀性,材料和设备易腐蚀,使用寿命时间短,无疑加大了成本。
题外话
采用太阳能、风能等等可再生能源与海水淡化相结合也是近些年的研究热点。简单说吧,这条路是可行的,但技术实现上有些问题,比如说如何高效的收集太阳能并将其转化为电能,在这种波动条件下能源与淡化装置的集成等等。所以目前这方面研究的很多,也有一些小试、中试装置,但大型的目前还没有。
总结
根据现有的技术解决水资源紧缺的问题是没有任何问题,但相对考虑到其他它因素,例如成本,设备,能耗方面的等,还需要进一步的研发。
总的算下来,淡化水吨水成本4-6块钱吧。膜法装置占地小,好挪,操作也便利,所以现在市场中用的相对多一些。从技术上来说,海水淡化是很成熟的。当然国产化率目前还差点事儿。
海水淡化在过去也许只是沿海地区不得已的选择,随着技术的发展和水资源问题的日益突出,海水淡化的成本已经有望接近其他的水资源获取方式。在海湾地区,由于需要处理的水量大,目前海水淡化还是以蒸馏法为主,而世界其他地区从能源成本的角度考虑,使用非蒸馏技术的越来越多。可以预见的是,随着海水淡化需求的增加,对海水淡化企业技术和设计能力的要求会提高。能够有效地结合多种淡化方式的优势,或是能够在某种淡化技术上大大超出同行的企业,将成为这个新兴市场的领跑者。
感谢您的阅读!
回答于 2019-09-11 08:43:50
目前海水淡化技术已经比较成熟,主要分为膜法和热法两大类。通俗点说,膜法就是过滤,利用外界(装置中的高压泵)施加的高压,把海水中的淡水挤到反渗透膜的一侧,无机盐等组分留在膜的另一侧。而热法则是蒸馏,你就想象吧,类似于一口大锅蒸啊蒸,然后纯水变成水蒸气蒸出去了再冷凝得到淡水。当然实际中这个锅的设计要麻烦一点…
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