贤集网11月6日讯:水,是地球生命的命脉,然而地球上可用淡水资源仅占总水量的十万分之三,远远无法满足日益增长的人口与工业需求。
在中国,水资源分布不均问题显著,北方干旱少雨,全国超 400 个城市缺水,超 100 个城市日均缺水量高达 1600 万立方米,工业产值每年因缺水损失达 2000 多亿元。传统节水措施已无法从根本上解决问题,海水淡化成为缓解水资源短缺的关键路径。
青岛,作为中国东部沿海城市,在海水淡化领域的发展引人注目。
青岛海水淡化的前世今生
水资源短缺是全球性危机,中国北方尤甚。青岛作为资源型缺水城市,却没有让市民有 “缺水” 之感,这得益于引黄济青、南水北调等客水蓄水工程,而海水淡化也成为重要补充。
2023 年全国海水利用报告显示,全国现有海水淡化工程 156 个,工程规模 2522956 吨 / 日,自 2011 年以来规模稳步提升。青岛海水淡化发展走在国内前列,目前已建成海水淡化工程规模达 34.1 万吨 / 日,居全国同类城市首位,约占全国七分之一,海水淡化水已应用于市政供水、工业用水、海岛用水等多个场景,走出了 “青岛路径”。
早在上世纪 50 年代,美国科学家受海鸥喝海水启发发明了反渗透膜和反渗透水净化工艺,这一伟大发明推动了海水淡化产业兴起。经过多年发展,反渗透(RO)技术成为全球海水淡化领域主流工艺。我国虽起步较晚,但发展迅速,青岛更是其中的佼佼者。
自 2006 年发布全国第一个城市海水淡化产业发展规划以来,青岛大力发展海水淡化产业,将海水淡化水纳入水资源统筹规划和调配,建设李沧海水淡化和董家口海水淡化两个规模化海水淡化应用基地。
青岛海水淡化技术正朝着更高目标迈进,计划在 2025 年实现日产能 70 万吨,这一产能规模将使青岛成为全球最大海水淡化项目之一。目前青岛多个大型海水淡化项目进展顺利,其中最引人瞩目的项目主体工程已基本完工。早在多年前,青岛就已建成日产能 10 万立方米的淡化海水设施,并不断升级改造,截至 2022 年,海水淡化能力已超每天 32 万立方米。
技术突破 青岛在海水淡化技术上实现了重大突破。
以往海水淡化设备多依赖进口,成本高且维修更换周期长。青岛提出以国产替代为核心的产业发展策略,经过大量研发投入和实验,逐渐掌握了超滤膜、反渗透膜等核心组件生产技术,超滤膜国产化率显著提高。
董家口海水淡化厂,作为全国首个自主设计、自主建设、自主运营的 10 万吨级海水淡化厂,采用自主研发的 “超滤膜 - 反渗透膜” 双膜法先进工艺,打破了中国海水淡化项目反渗透膜被国外企业垄断的局面,推动多种关键技术及装备实现国产化,吨水电耗水平降至 2.5 度,吨水售价仅为 4.25 元,被国家发展改革委确定为 “反渗透膜材料研发与产业化及应用示范项目”。
百发海水淡化厂扩建工程(二期)在一期和董家口海水淡化厂基础上升级,采用 “气浮 + 超滤 + 反渗透 + 矿化” 工艺,自动化水平大大提升,入围全球水奖。
多场景应用与产业链拓展
青岛海水淡化在保障城市用水安全的同时,在其他应用场景也大显身手。在远洋航行中,像 “科学” 号安装了先进海水淡化装置,可满足船上 80 人生活用水;在海岛上,青岛在西海岸新区灵山岛、即墨区小管岛等建设规模约 1100 吨 / 日的海水淡化项目,解决海岛用水难题。
在企业 “走出去” 方面,青岛影响力显著。驻青单位中国电建集团山东电力建设第三工程有限公司以总承包方式承建的阿联酋阿布扎比塔维勒海水淡化项目,日产水量 90 万吨,是目前世界上最大的反渗透式海水淡化项目,可满足近 100 万人全年用水需求。该公司在海外承建多个大型海水淡化工程,日产水量 500 万吨,居全球首位,成为全球最大海水淡化工程 EPC 总承包商。
青岛还协同发力突破海水淡化关键技术和核心装备研发,提高产业装备和材料自主制造水平。青岛水务集团与企业合作组建青水津膜高新科技有限公司,建设年产 200 万平方米海淡超滤膜项目,并开展应用研发;青岛风生海水淡化研究院有限公司研发复合型数字液压柱塞泵技术;青岛水务集团联合上海市政工程设计研究总院成立全国首个海水淡化设计研究院,为产业发展提供技术支撑。
此外,青岛积极拓展、延长海水淡化产业链,提升海水资源综合利用水平。海水中含有多种元素,当前多地开展海水提溴、提钾工艺技术装备研发与成果转化,青岛正落地实施全球首个海水淡化浓盐水提锂项目,为提取锂资源开辟新路径。同时,近两年发布的政策鼓励海水淡化项目建设与技术攻关,根据产能和综合利用水平给予奖补,这将推动青岛海水淡化产业加速发展。