海水淡化 對我國化工行業(yè)的三大期待

大連石化公司于2005年建成日產(chǎn)5000噸反滲透膜法海水淡化裝置，為大連石化電廠提供鍋爐軟化水。因為鍋爐軟化水的各項指標要求比飲用水高得多，所以比飲用水更純凈。

中國目前海水淡化產(chǎn)能約52.4萬噸/日，到2020年達到250萬～300萬噸/日，未來10年海水淡化投資預計高達120億～140億元，海水淡化行業(yè)有望進入爆發(fā)式增長期。這是4月8日在天津舉行的2011海水淡化及水再利用國際研討會上傳出的信息。

正是在這個研討會上,CCIN記者了解到，對于海水淡化這個前景廣闊的市場，化工企業(yè)大有可為。正如國際脫鹽協(xié)會執(zhí)行主任利昂·阿維爾布奇對CCIN記者說的那樣：“海水淡化本身就是建立在化工技術的基礎上，化工企業(yè)與之息息相關?！?

超濾膜100%依賴進口——哪家化企能夠率先實現(xiàn)國產(chǎn)替代？

據(jù)了解，當今海水淡化的主流技術為蒸餾法和反滲透膜法。在我國的海水淡化市場里，反滲透膜技術是當仁不讓的大哥。已建成的海水淡化工程有60%采用該技術。據(jù)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博士介紹，膜法海水淡化技術的核心在于材料。用于海水淡化的關鍵膜材料主要是對海水進行預處理的超濾膜和預處理后對海水進行脫鹽的反滲透膜。

阮國嶺表示，在超濾膜方面，目前應用的均為有機膜，以聚偏氟乙烯、聚醚砜樹脂、聚氯乙烯等材料應用較多。國內已經(jīng)有多家企業(yè)生產(chǎn)超濾膜，并且在污水處理和中水回用等領域取得了良好的業(yè)績，“但目前在國內海水淡化市場上所用的超濾膜100%依賴進口”。

“在反滲透膜方面，進口膜占據(jù)國內海水淡化市場90%的份額，市場主要被陶氏、海德能、日本旭化成以及東麗工業(yè)等幾家公司瓜分?！比顕鴰X說，目前國內已經(jīng)能夠成功生產(chǎn)用于海水淡化的反滲透膜，并且占有10%的市場份額。但是其脫鹽性能與國際一流水平比還有一些差距?！皣鴥确礉B透膜的最高脫鹽率為99.6%，低于國際最高標準的99.8%”。

國內海水淡化市場迎來蓬勃發(fā)展的大好機遇，但是國產(chǎn)膜的市場尚未真正打開。CCIN記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，面對這種情況，國內的膜企業(yè)躍躍欲試，想盡早參與到海水淡化的市場中來。國內最大的超濾膜組件和膜設備供應商天津膜天膜科技股份有限公司就是其中之一。

“現(xiàn)在國內海水淡化工程還沒有用國產(chǎn)超濾膜做海水預處理的，我們希望能夠成為第一個為國內海水淡化提供國產(chǎn)超濾膜的企業(yè)。”天津膜天膜科技股份有限公司的工程師范云雙博士對CCIN記者說。據(jù)范云雙介紹，該公司去年開始進入海水淡化領域?！拔覀円呀?jīng)開始進行技術的儲備，在天津的海邊我們建立的中試裝置已經(jīng)運行了大半年，裝置運行情況很好?！?

北京時代沃頓科技有限公司則是國內最大的反滲透膜生產(chǎn)商，該公司的反滲透膜元件已經(jīng)先后用于中東和東南亞等多個國家的海水淡化項目。該公司客戶服務經(jīng)理仲惟雷告訴CCIN記者，公司對于國內海水淡化市場非?？春?，目前正在積極拓展國內海水淡化市場。

“國內海水淡化市場處于起步階段，現(xiàn)在也有很多國內海水淡化項目在與我們洽談供膜，我們也簽訂了一些項目合約，都是國內即將上馬的工程?！敝傥├讓CIN記者說，“我們的技術與國外相比雖然還有差距，但是已經(jīng)小到可以忽略不計。舉個例子，菲律賓的一個海水淡化項目本來用的是陶氏公司最先進的膜，由于膜壽命到期需要更換，菲律賓方面選擇了我們的反滲透膜進行更換，目前已經(jīng)運行了4年了，效果并沒有打折扣。但是國內仍然存在對國產(chǎn)膜不信任的觀念壁壘，我們公司的反滲透膜在國外的市場反而要比在國內好得多?！敝傥├渍f。

蒸餾法急需核心設備——哪家化企能率先實現(xiàn)“一蝦兩吃”？

據(jù)會上專家介紹，低溫多效蒸餾海水淡化技術也是目前國內廣泛應用的技術。國內37%的海水淡化工程采用這種技術。低溫多效蒸餾海水淡化技術具有進料水質要求低，可靠性、經(jīng)濟性和產(chǎn)品水質高的特點。特別適用于具備余熱和低溫熱源的工業(yè)企業(yè)，如與電廠、化工廠和鋼廠等聯(lián)合生產(chǎn)，可以利用工廠的廢熱，有效降低成本，是國家大力提倡和鼓勵的節(jié)能、環(huán)保項目。國內已建成的最大的海水淡化工程天津北疆電廠海水淡化一期10萬噸/日項目應用的就是低溫多效蒸餾技術。

采訪中CCIN記者發(fā)現(xiàn)，低溫多效蒸餾法海水淡化既適合化工企業(yè)投建，其海水淡化設備也適合化工設備企業(yè)來生產(chǎn)。

國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所的工程師王生輝告訴CCIN記者，在有廢熱提供的條件下，低溫多效蒸餾技術是最理想的海水淡化技術，與膜技術相比成本更低，維護運營更簡單。化工企業(yè)是具備余熱的企業(yè)，同時在自身生產(chǎn)中又需要大量的高品質水，海水淡化既可以有效利用廢熱同時也能夠為企業(yè)生產(chǎn)提供大量用水，因此沿海的化工企業(yè)非常適合參與投建海水淡化工程。

該所另一位高級工程師張銘博士表示，低溫多效蒸餾技術的核心設備是蒸發(fā)器和冷凝器，實質上也是化工換熱設備?；ぴO備企業(yè)具有加工制造這種設備和裝置施工的經(jīng)驗，對于蒸發(fā)技術和冷凝技術有更深的了解，這些從業(yè)經(jīng)驗都使得化工設備企業(yè)在海水淡化市場上更具優(yōu)勢。“化工設備完全可以應用到海水淡化領域中，化工企業(yè)完全可以與海水淡化的工程公司進行合作來生產(chǎn)海水淡化設備。工程公司提供工程設計方案，設備制造企業(yè)生產(chǎn)設備?！睆堛懜嬖VCCIN記者。

張銘還表示，從2009年開始，國內涌現(xiàn)出一批日產(chǎn)10萬噸以上的大型海水淡化項目，基本都由國外公司承做。如天津北疆電廠日產(chǎn)10萬噸淡化水項目就是由外國公司提供的技術。

據(jù)了解，國內一些企業(yè)已開始發(fā)力海水淡化，神華集團、江蘇雙良節(jié)能股份公司、北京國華電力公司、國華河北滄東發(fā)電公司4家企業(yè)于2009年8月組成聯(lián)合體，共同設計、研發(fā)的25000噸/日大型低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置日前在河北滄州黃驊電廠通過了中國海水淡化與水再利用學會組織的由中國工程院院士、天津大學教授等15名專家組成的評審團的評審，開創(chuàng)了我國自主研發(fā)大規(guī)模低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置的先河，并為我國大規(guī)模建設大型海水淡化裝置奠定了堅實的技術基礎。這4家企業(yè)還宣稱要打造日產(chǎn)10萬噸的大型海水淡化裝置制造基地。

濃海水無害化處理——哪家化企能率先“吃干榨盡”？

海水淡化后，淡水被取走利用，剩下的是比原海水鹽度大幅提高的濃海水。這些濃海水處理不好，就會成為令人頭痛的廢物。濃海水排入海中，如果不能及時擴散將會增加海水鹽度。有數(shù)據(jù)顯示，以渤海灣為例，如果百萬噸級的海水淡化廠濃海水全部排海，每10年渤海灣的海水鹽度就將增加0.2個百分點。鹽度的增加會直接影響海中生物的生理功能，也會造成海水分層，影響光的透射和光合作用，從而干擾食物鏈，帶來嚴重的生態(tài)和環(huán)境影響。

中國工程院院士、海水淡化和水再利用學會名譽理事長高從告訴CCIN記者，目前對于濃海水的綜合利用有三種方法，一是曬鹽，二是給鹽化工企業(yè)作原料，三是依靠化工技術對其進行再精制，提取濃海水中的溴、鎂、鉀、鈣等有用物質，實現(xiàn)“吃干榨盡”。

“對濃海水進行綜合利用，我們鹽化工企業(yè)有得天獨厚的優(yōu)勢，因為我們的原料就是鹽?！碧粕饺鸦ぜ瘓F一位韓姓工程師告訴CCIN記者。據(jù)韓工介紹，濃海水在鹽化工企業(yè)的主要用途是用來做原料。原來企業(yè)生產(chǎn)需要購買工業(yè)鹽做原料然后用淡水來進行化鹽，如果改用濃海水化鹽，由于濃海水里本來就有鹽，這樣就可以減少購買工業(yè)鹽的成本。

據(jù)了解，今年1月，唐山三友化工集團關于海水淡化后的濃海水綜合利用項目在曹妃甸開工建設。此項目總投資3.5億元，將曹妃甸阿科凌反滲透膜法海水淡化項目產(chǎn)生的濃海水，通過40多千米的管道直接輸送到三友用于純堿生產(chǎn)，既可解決濃海水排放對海洋環(huán)境造成的不利影響，又可充分利用濃海水中的氯化鈉和水，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。該項目將于2011年10月正式投產(chǎn)，屆時可處理利用濃海水1800萬立方米/年。

“濃海水里含有溴、鎂、鉀、鈣等元素，都是市場上需求很大的化工原料和產(chǎn)品。利用濃縮、結晶和吸附等化工技術對濃海水中的這些物質進行分離，逐個提取是對濃海水最有效的利用?！备邚膶CIN記者說。據(jù)高院士介紹，目前的化工技術已經(jīng)能夠完成對這些物質的提取，但是還存在經(jīng)濟上不劃算的問題。

“濃海水里的鹽濃度很高，導致鈣、鎂離子形成沉淀無法提取，因此需要想辦法把引起沉淀的雜質去除。然后對去除雜質的濃海水再進行進一步的濃縮。再濃縮的過程需要不斷的精餾，導致能耗不斷增加，成本增加影響經(jīng)濟效益?！备咴菏勘硎荆绾谓档湍芎?，還要依靠化工技術的進步。隨著化工技術的不斷升級，今后濃海水提取各種元素的成本和能耗必然會逐步下降，這種方法也必將經(jīng)濟可行。

來源：中國化工報 作者：楊曉宇

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