使用手機(jī)微信“掃一掃”功能,掃描以下二維碼,即可將本文分享到“朋友圈”中。

反滲透海水淡化生產(chǎn)1噸水大體要耗費(fèi)4度電
2011-06-09
來源:北京日報(bào)責(zé)任編輯:未填
瀏覽數(shù):569
中國過濾分離網(wǎng)
核心提示:目前,世界上脫鹽水產(chǎn)量(包括海水淡化和苦咸水淡化)達(dá)到每天近6千萬方,解決了1億多人口的供水問題,尤其在中東地區(qū)和一些島嶼地區(qū),淡化水在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用,已成為其基本水源。
目前,世界上脫鹽水產(chǎn)量(包括海水淡化和苦咸水淡化)達(dá)到每天近6千萬方,解決了1億多人口的供水問題,尤其在中東地區(qū)和一些島嶼地區(qū),淡化水在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用,已成為其基本水源。
中國水利水電科學(xué)研究院原院長高季章說,海水淡化技術(shù)目前我國使用的還比較少。根據(jù)現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)資料,我國一年只有幾億方的淡化水產(chǎn)量,而全國每年使用淡水在六千億方,只有幾千分之一的比重。而我國有一萬八千公里的海岸線,如果加上圍繞島嶼的海岸線就更長。因此,中國搞海水淡化,資源條件很豐富,潛力是巨大的。
高季章介紹說,在我國,海水淡化技術(shù)主要適合應(yīng)用于以下三類地方。
其一是沿海資源型缺水地區(qū),特別是靠近海岸的一些大型能源化工企業(yè),如核電廠、火電廠、化工廠等。它們自身的生產(chǎn)用水量比較大,同時(shí)又有很多余熱可以利用。海水淡化廠規(guī)模越大,單方成本越低,搞起來也比較劃算。
其二是一些有人居住的海島。這些地方以往主要靠集雨解決淡水問題。離大陸近的海島,還可以采用利用管道調(diào)水的方法,而離大陸遠(yuǎn)的海島,調(diào)水成本太高,可以考慮采用海水淡化的方法。
其三是我國有很多干旱地區(qū),那里的地下水是苦咸水,其中含氟,鹽堿度很大,喝起來是苦的。比如山西、陜西、甘肅、內(nèi)蒙古的一些牧區(qū)農(nóng)區(qū),甚至包括天津郊區(qū)的一些地方也是這樣。在這些地方,也可以用反滲透法技術(shù),對苦咸水進(jìn)行淡化處理。由于苦咸水的含鹽度畢竟比海水要低得多,因此處理成本也比海水淡化低很多。
近年來,由于濃鹽水能量回收裝置的發(fā)展和應(yīng)用,反滲透淡化水的能耗大幅度下降,使得反滲透技術(shù)逐漸成為主流的海水淡化技術(shù)。
反滲透法的基本原理,是用一種自身孔隙很小的膜,使用很高的壓力把海水壓過去,這樣固體分子留下了,水分子過去了,就形成了淡化水。而這里使用的壓力相當(dāng)于五六百米的水頭(即水從五六百米的高度落下產(chǎn)生的沖力),這個(gè)壓力是用高壓泵實(shí)現(xiàn)的,這就需要很大的能量。
在反滲透技術(shù)中,反滲透膜性能的優(yōu)劣對淡化效果的作用更加突出。目前反滲透膜主要由芳香聚酰胺制成,能夠阻擋99.9%的鹽分同時(shí)保持適當(dāng)?shù)臐B透通量。其缺點(diǎn)是反滲透膜分離裝置對進(jìn)水指標(biāo)有較高的要求,需定期對膜進(jìn)行清洗。
海水淡化面臨的一個(gè)重要問題,就是它要耗費(fèi)很多的能源。生產(chǎn)一方淡化水,大體要花四度電。這也使海水淡化的成本還比較高。
前面我們提到,反滲透法中濃鹽水余壓能量的回收,是降低能耗的一個(gè)重要方法。濃鹽水從膜后打回來的時(shí)候,還有很大的動(dòng)能,讓它驅(qū)動(dòng)一個(gè)裝置,這個(gè)裝置再轉(zhuǎn)換回來,提供高壓泵所需的能量,這就可以實(shí)現(xiàn)能量的充分利用。
高季章介紹說,現(xiàn)在海水淡化使用能源的發(fā)展方向,一個(gè)是利用核電,一個(gè)是利用風(fēng)電。
核電站本身需要大量的冷卻水,而核電站又常常建在海邊。利用核能集中搞海水淡化,生產(chǎn)出來的淡水除了供自己使用外,還可以再供給周邊的城市使用。
而沿海的其它地方則鼓勵(lì)使用風(fēng)電。風(fēng)能由于清潔環(huán)保受到世界各國的重視,海上風(fēng)資源豐富,具有風(fēng)速大、相對穩(wěn)定的特點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,風(fēng)能也逐漸成為海水淡化的重要能源選擇。風(fēng)能海水淡化主要有兩種途徑,一是直接利用風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能進(jìn)行海水淡化,二是利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組先將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,然后利用電能進(jìn)行海水淡化。由于風(fēng)力波動(dòng)影響到泵的流量或壓縮機(jī)的壓縮穩(wěn)定等,因此第一種方法的應(yīng)用比較少。
讓海水淡化的能力充分發(fā)揮出來,和城市的供水系統(tǒng)結(jié)合,需要解決兩方面的問題。
一方面是技術(shù)上的。海水淡化出來的水呈弱酸性,如果直接進(jìn)入城市老的供水管道,會腐蝕其中的鐵銹,出現(xiàn)“紅水”現(xiàn)象,這就需要用堿性物質(zhì)對其進(jìn)行中和。這在技術(shù)上并不困難。
另一方面是政策上的,應(yīng)該對海水淡化實(shí)行與常規(guī)水源(特別是調(diào)水工程)相同的財(cái)政稅收政策,對可再生能源直接用于海水淡化應(yīng)享受可再生能源上的同等補(bǔ)貼政策。
高季章認(rèn)為,結(jié)合核電能源基地的建設(shè),企業(yè)與地方合作,建設(shè)規(guī)?;暮K瘡S,除滿足電廠生產(chǎn)生活用水外,接入地方管網(wǎng)補(bǔ)充城市生產(chǎn)生活用水,是值得鼓勵(lì)和發(fā)展的方向。
高季章說,對于農(nóng)業(yè)用水來說,生產(chǎn)一公斤糧食大約要用一方水。如果一方水價(jià)格兩三元錢的話,就把糧價(jià)覆蓋了。因此無論是南水北調(diào)還是海水淡化,都無法解決農(nóng)業(yè)用水問題,但對于解決沿海缺水城市和一些特殊地區(qū)的生活、工業(yè)用水,鼓勵(lì)發(fā)展海水淡化技術(shù),還是大有可為的。
- 閱讀上文 >>
海南立昇最新推出“在凈水過程中節(jié)水”水廠改造技術(shù)
- 閱讀下文 >>
技術(shù)論壇:聚焦膜法工業(yè)廢水回用