及世界海水淡化发展和现状概述

中国及世界海水淡化的发展和现状概述种种现实已经深刻地表明：水是可以耗尽的，水资源是取之不尽、用之不竭的观点应当改变。

保护水资源，并加强水资源的开发，是增创新优势、并实施可持续发展决策的一项具有重大战略意义的举措，而海水淡化是缓解当今水危机，并沿海地区和岛屿水资源开发的必然趋势和最终归宿。

一、淡水资源严重短缺随着现代化建设的高速发展，人口的急剧膨胀，以及人们物质文化生活水平的极大提高，水的用量与日俱增，但是供水量却有减无增，而且水体污染日趋严重。

因此，全球范围及至全国性的供水矛盾日益突出。

人类正面临着来自水资源和水质性两大危机越来越严峻的挑战。

所以，合理地开发利用和有效地保护水资源已成为全世界共同关注的热点，防止水危机的呼声浪高一浪，正席卷全球。

1.缺水与日俱增<1）世界范围从1990年到1995年，水的消耗量增长了6倍，比人口增长速度还快2倍，约有80个国家和地区严重缺水，占地球陆地面积的60%，有15亿人口缺少饮用水，20亿人得不到安全的用水。

其中29个国家的4.5亿多人口完全生活在缺水状态中。

因为饮用不符合卫生要求的水源而导致的疾病有50多种，平均每天发生与水相关的疾病65万例，夺去2.5万人的生命。

到2000年，全世界人均占水量减少24%。

估计到2025年，全世界将有近1/3的人口<23亿）缺水。

按每年取水量4—5%递增为计，到2100年地球上所有河水将被耗尽，到2230年，人类将耗尽地质圈内所有储备的淡水资源。

<2）全国范围河川地面迳流量平均每年为2.81万亿立方M，居世界第六位。

但按人口平均，每人每年仅2400立方M，仅为世界人口平均占有量的四分之一。

中国人口占世界22%，而淡水占有量仅为8%，世界排序名列第109位，是世界12个严重贫水国之一。

径流的地区和时空分布很不均衡，包括北京、上海、广州、沈阳、长春、大连等我国40多个城市也被列入世界性严重缺水的黑名单上。

据资料表明，因为水资源短缺、生态退化、水污染加剧等原因。

全国近600多座城市中，有400多座城市缺水，严重缺水的城市就有110多个。

我国城市2000年缺水达600多亿立方M，每年因缺水而损失，仅工业产值就达2400亿元。

据预测，我国30年后将出现用水高峰，2030年人口总量将达16亿，城市化水平将达到40%，届时用水总量将达7000—8000亿立方M。

广东目前年缺水约42.45亿立方M，近年取水量将达50亿万吨。

2.污染日趋严重<1）世界范围全世界每年排放的污水现达4000多亿吨，从而造成5万多亿吨水体被污染，致使地球每年有700多万人因不洁净饮水引起疾病而死亡。

估计到2005年前，因水的原因而成为“环境难民”者将多达1亿人。

到2005年全世界污水总排放量将达6900亿立方M，仅仅为了稀释这些污染物，就要耗尽全球河流水量。

<2）中国范围我国沿海地区企业每年排入近岸海域工业废水39.8亿吨，年工业废水和生活污水排放量已达到620亿吨之多，相当于每人平均排放量近49吨。

致使全国138个城市河段中的133个河段已受到不同程度的污染，78%的河段不适宜作饮用水源，50%城市地下水也蒙遭危厄。

全国现有的七大水系重点河段中仅有三成符合地面水环境质量标准的第一、二类标准，在我国11.4万公里江河的评价中，水质为Ⅳ类及劣Ⅳ类占41%。

全国现有大约7亿人口饮用大肠菌群超标的水，1.7亿人饮用受有机污染的水。

<3）广东地区2000年全省排废污量超过106亿吨<工业废水占66%，生活污水占34%）为全国之首，占全国废水排放年总量的七分之一，其中广州约25亿吨，深圳、东莞大约为10亿吨。

全省城市生活污水2001年处理率仅为17.2%，大部分未经处理直接排放，使城市河段水体的80%受到严重污染，水质达标率不足一半，由此导致全省直接经济损失年均达262亿元。

<4）广州地区生活污水排放量即以每年10%的速度在递增，平均每天向珠江排放的污水足有300多万吨，使目前珠江河段污染率高达60%，其中亚硝酸盐和氯氮含量均超过标准值。

3.供需矛盾日益突出江河淤塞、围湖造田，惊人浪费加剧了水的供需矛盾。

黄河，因河床淤塞产生断流，仅1997年已达7次之多。

湖泊星罗棋布，总面积达8360多万亩，无计划的围湖造田已使水面减少2500多万亩，占总面积近1/3。

用水的无度更是习以为常、如广州市人均日用水量高达350多升，高峰期甚至高达500升；广东省水源的重复利用率仅为20—40%，远低于世界水平。

总之，世界范围缺水，中国缺水，广东也缺水；不但资源性缺水，而且同时存在水质性缺水。

如此严峻的水形势已明显地成为影响和制约全球、全国、全省现代化建设的瓶颈，正像一把钳子似的正在逼近我们城市的咽喉。

二、海水淡化当今之势<一）海水淡化意义重大地球确是水的故乡，尤其是海洋，更是人类世界最大的水库。

它覆盖地球表面积的71%，水的储量约有13.7亿立方公里，占地球总水量的95%，占地表水总量的98%。

但是，可供人类直接享用的淡水总量仅有3000立方公里，占陆地水量的0.64%，不足地球总储水量的十万分之三。

海洋中却蕴藏着丰富的淡水，其总量约占海水的97%，相当于13.3亿立方公里之多，是一个最大而又稳定可靠的淡水储库。

因此，发展海水淡化技术，向海洋索取淡水已成为现代社会的当务之急。

大力发展海水淡化技术产业，对缓解当代水资源短缺、供需矛盾日趋突出和环境污染日益严重等系列重大问题具有深远的战略意义。

<二）海水淡化现状人类早在二千多年前就开始思考海水淡化的问题，科学技术的进步才使人们昔日的梦想终于变成了现实。

1.发展简况上世纪40年代开始开发了以蒸馏法为主的海水淡化技术，到70年代前后初步形成了工业化生产体系；1952年首先开发了电渗析盐水淡化技术；继而在60年代初又开发了反渗透淡化技术。

1997年全世界100吨/天以上的脱盐装置总容量为1623.6万吨/天。

其地理分布为：中东地区占54.9%，美国占14.6%，欧洲9%，亚洲7.9%；就原水性质分：属海水的占63.6%、地下苦咸水占24%、其它原水占12.4%；就淡化产水用途分：生活饮用水占61.8%、城市工业用水占24.9%、发电厂用水占5.5%；就淡化工艺区分：蒸馏法占59.7%、反渗透法占32.9%、电渗析法占 5.5%；对完全以海水为水源的淡化，蒸馏法占88.4%、反渗透法占10.9%。

2.基本现状2000年，全世界共有100吨级以上海水淡化厂已发展至1.1万家，以年增长率15%—25%攀升，淡化产水量达2437万吨/天。

成效额已达数百亿美元。

淡水产量最高是沙特阿拉伯，占世界总产量的四分之一；美国产量位居第二位，占世界总产量的15.2%。

目前世界上最大的蒸馏法海水淡化厂建于沙特阿拉伯，日产淡水46万吨，是多级闪蒸造水与电厂热发电双重目的的结合，另一套同类型、同效用的装置建在阿联酋，产水量32.4万吨/日，单机产水量4500—5700吨/日，淡化设备的投资为5.44亿美元。

目前世界最大的反渗透海水淡化厂建在沙特的首都利雅德，日产淡水30万吨，装置中设有能量回收的配套设施，能耗约为3kwh/m3淡水左右。

3.发展趋势近年来世界上海水淡化正向高效化、低能化和规模化的目标发展，反渗透<SWRO）、多级闪蒸<MSF）和多效蒸发<MED）更成为适用于大型海水淡化技术的主流。

MSF近年主要进展在：单机容量进一步扩大，系统设计最佳化、管理软件化、操作自动化；采用聚羧酸酯等新型防垢、抑垢和分散剂，可提升运行温度；开发新兴高级奥氏不锈钢代替镍基合金，提高运行可靠性、稳定性；工艺改进，有利降低能耗使目前总体水平处于10—14kwh/m淡水状态。

MED方法的主要进展在低温多效操作技术的开发，以减少结垢、腐蚀，降低成本，通常能够在6.0—8.0kwh/m3。

SWRD技术从膜、组件和工艺已日趋成熟，近年来重大进展在于功能交换器和压力交换器的成功开发，可使能量回收高达90%以上，从而使其能耗降至3.8～4.3kwh/m3淡水。

近年国际海水淡化项目招标中，总以项目投资最低、造水能耗最低、运行成本最低，以及建设周期最短和占地面积最少等优势为基本条件和要求。

总之，海水淡化既是水资源开发的重要途径，而且梦已成真、可望可即。

可以肯定，随着陆用水资源的日渐枯竭，海洋必将成为海水淡化技术大有用武的主战场。

三、中国海水淡化蓬勃崛起<一）发展简况起步于1958年。

40年来发展很快，取得了长足进步和显著的成绩，已逐步形成了一门综合性的技术学科和水处理技术产业。

包括蒸馏法、电渗析法、反渗透法、太阳能法等淡化技术在不同程度上得到较广泛的开发和应用，初具规模，并已取得良好的社会环境和经济效益。

海水淡化项目不但在国内取得稳定发展，而且还有技术输出，如多套装置已出口印尼、中东、基里巴斯和马尔代夫等国家地区。

最近，在巴基斯坦瓜德尔港口的海水淡化配套项目招标中，天津海水淡化与综合利用研究所在与世界其他4家公司的竞标中一举命中，已向该地出口我国自行制造的日产500吨反渗透海水淡化装置，经实验表明能量回收装置效率达到92%—95%，吨水耗电在3千瓦小时左右，造水成本约为每立方M3.8元—4.2元，达到国际同类设备先进水平。

全国拥有一支为数3000人以上的专业技术队伍，从事科研与开发的单位100多个，设备生产厂60多家。

其中膜法技术所占比重为最大，约占90%以上。

如国家海洋局杭州海水淡化与水处理技术开发中心和国家海洋局海水淡化综合利用研究所已成为我国南北方两大中心和基地。

目前我国膜行业已开创成为一个新兴的高技术产业群体。

现有杭州<火炬）西斗门膜工业有限公司等企业约300余家，从业人员近万人。

年产值<含膜、膜组件和配套装置）在1千万元以上的大、中型企业约占15%，其中6000元产值以上的大型企业约3—4个；小型企业约占85%，年产值一般在500万元左右。

<二）技术现状1.蒸馏法海水淡化实验研究从1964年开始，百吨级多效多级和多级闪蒸两套海水淡化装置早在1971年和1981年分别通过鉴定，日产5—50吨级不同规格的多级闪蒸及压汽式陆用和船用蒸馏淡化装置已在工厂系列化生产，并有300多台套在船上应用，陆用日产30吨级常压压汽式海水淡化装置已在大连长海县投入使用。

经过多年研究和实验，目前基础和配套技术已有很大提高，材料、防腐、阻垢等关键技术已初步解决，在引进技术造水能耗方面大约为16kwh/m3淡化水左右。

在与热电厂结合双目的造水方面，天津大港电厂1988年已从国外引进了两台日产淡水均为3000多吨长管式多级闪蒸法的设备，是全国目前规模最大、生产量最高的蒸馏法海水淡化装置；1997年自行设计开发成功一套短管式多级闪蒸装置，规模为1200吨/日，运转正常；又于2001年和2002年分别建成一定规模的饮用纯净水生产线和可供千户居民家庭生活用水的海水淡化供水系统。