玩轉(zhuǎn)反滲透“膜”方

　　進(jìn)入反滲透處理車間，首先映入眼簾的便是由一排排反滲透膜元件組成的三臺大型淡化裝置。其中，*、二臺裝置每臺配有56支反滲透膜元件，第三臺規(guī)模更大，配備了120支。

　　這一支支白色管狀的反滲透膜元件正是實(shí)現(xiàn)海水淡化的關(guān)鍵部件，其采用的技術(shù)也被稱為反滲透法。

　　作為當(dāng)前zui普遍使用的一種海水淡化技術(shù)，反滲透法憑借相對較低的成本、相對便捷的流程和幾乎沒有污染而備受沿海缺水城市的青睞。

　　從理論上講，反滲透是一種以壓力差為推動(dòng)力，從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。在自然界中，滲透是指土壤中的水分因壓力差由低濃度轉(zhuǎn)向高濃度的過程，而通過加壓可以實(shí)現(xiàn)與自然滲透方向相反的操作，故名“反滲透”。

　　“反滲透膜的工作原理就是通過高壓將海水中的氯化鈉分子等拒于膜外，剩下的就只有*純凈的淡水。”小楊說。

　　這種壓力究竟有多大？小楊透露，一旦裝置出現(xiàn)意外，如發(fā)生陶瓷片破裂，高壓海水就可能噴涌而出，壓力大到甚至連窗玻璃都會震碎。

　　也正是由于需要對海水加壓，一種特殊的高壓泵在反滲透裝置中*。而產(chǎn)生高壓需要消耗大量的能量，一種可將壓力回收并重復(fù)利用的能量回收系統(tǒng)也*。

　　經(jīng)過這一步后，海水已由咸轉(zhuǎn)淡，但還不是zui終的成品水。由于硬度偏低，加上PH值偏酸性，水中還必須加碳酸鈣和二氧化碳反應(yīng)成碳酸氫鈣，以調(diào)節(jié)PH值，使之符合人體所需的弱堿性，并提高水的硬度，zui終達(dá)到生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。這些工作都在zui后一個(gè)產(chǎn)品水池里完成。

　　至此，淡化后的海水終于可以經(jīng)由四通八達(dá)的管道流入六橫島的千家萬戶。據(jù)范國定介紹，目前該廠海水淡化日產(chǎn)能已達(dá)到2萬噸，而當(dāng)?shù)夭簧偃酥两袢圆恢雷约乙延蒙细叨燃儍舻牡Ｋ?/font>

　　無論知不知道海水淡化，有一點(diǎn)六橫島居民是心中雪亮的：當(dāng)6月初隔壁舟山沈家門的市民每天被限用2小時(shí)淡水之際，他們的用水卻始終敞開供應(yīng)。而以往，六橫島都是舟山缺水zui嚴(yán)重的地區(qū)。

　　“不過，隨著天氣越來越炎熱，2萬噸恐怕還不夠?？紤]到臨港工業(yè)發(fā)展后，用水需求將猛增，我們的海水淡化項(xiàng)目肯定還要擴(kuò)容。”范國定說。

　　根據(jù)舟山市規(guī)劃，六橫島將發(fā)展成舟山乃至浙江省zui大的港口工業(yè)和臨港工業(yè)基地之一。隨著浙江海洋經(jīng)濟(jì)示范區(qū)上升為國家戰(zhàn)略，六橫島扮演的角色將更為重要。據(jù)預(yù)測，六橫島缺水將從目前年340萬立方米逐年增加到2300萬立方米以上，上馬更大規(guī)模的海水淡化項(xiàng)目勢在必行。

　　據(jù)范國定透露，該廠的海水淡化二期項(xiàng)目也開始了前期工作。

　　記者從一幅六橫水務(wù)公司海水淡化項(xiàng)目規(guī)劃圖上看到，當(dāng)?shù)乜偣惨?guī)劃了四期項(xiàng)目，全部四期項(xiàng)目建成后，可以實(shí)現(xiàn)日產(chǎn)淡化海水10萬噸。

　　事實(shí)上，記者此前在引水車間看到的那9個(gè)閑置取水口正是為后期項(xiàng)目預(yù)留的，而淡化車間里那臺配有120支反滲透膜元件的裝置則是名動(dòng)“江湖”的國產(chǎn)*萬噸級單機(jī)設(shè)備。

　　“十二五”扶持政策亮劍

　　除了六橫島，國內(nèi)不少沿海城市近年也都啟動(dòng)了海水淡化。如缺水嚴(yán)重的天津出臺了《海洋經(jīng)濟(jì)和海洋事業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，提出今后5年將實(shí)現(xiàn)日處理淡化海水60萬噸，海水直接利用達(dá)到年40億噸。

　　江蘇省則出臺了《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》，欲逐步使海水成為工業(yè)和生活設(shè)施用水的重要水源。此前，國內(nèi)*非并網(wǎng)風(fēng)電海水淡化示范工程已在江蘇大豐建成，下一步連云港還將建設(shè)日產(chǎn)1萬噸的同類項(xiàng)目。

　　本報(bào)記者另從國內(nèi)海水淡化技術(shù)zui的杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心獲悉，日前奠基的浙江海水淡化技術(shù)裝備制造基地，將建成年產(chǎn)160萬平方米的反滲透膜和納濾膜生產(chǎn)線，以及年施工能力達(dá)每日70萬噸的海水淡化及水處理成套生產(chǎn)線。

　　還有一些地區(qū)則是在此次干旱后開始重視利用海水淡化技術(shù)。如今年地方“兩會”期間，有青島代表就建議當(dāng)?shù)貞?yīng)加快發(fā)展海水淡化以應(yīng)對百年大旱。在舟山，盡管二期、三期的大陸引水工程已開建，但干旱令該市重新思考海水淡化的必要性，準(zhǔn)備重做規(guī)劃。

　　“說干旱對發(fā)展海水淡化是否有觸動(dòng)，的確有。但對我們來說，無所謂‘觸動(dòng)’不‘觸動(dòng)’，因?yàn)檫@是必然要走的一步。”在談及干旱對海水淡化的影響時(shí)，杭州水處理中心總工程師譚永文表情淡然。

　　他指出，國家在發(fā)展，城市化在進(jìn)行，工業(yè)在進(jìn)步，水資源越來越緊缺，沿海地區(qū)未來只有海水淡化這一條路，因?yàn)樗恰?、zui靈活的水危機(jī)解決方案，“這絲毫沒有疑問”。

　　“我們現(xiàn)在提出，不但沿海，連臨海地區(qū)都應(yīng)該發(fā)展海水淡化，像北京就可用河北的淡化海水。東北一些臨海城市也在考慮大規(guī)模發(fā)展海水淡化。”譚永文說。

　　而在國家層面，海水淡化有望升級為一個(gè)重大戰(zhàn)略。

　　“在前不久的一次內(nèi)部會議上，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)已經(jīng)表態(tài)，中國在海水淡化方面將開展一次大會戰(zhàn)。”中國膜工業(yè)協(xié)會工程與應(yīng)用專業(yè)委員會主任陳觀文對記者說。

　　既然是大會戰(zhàn)，*炮將如何打響？

　　一位接近高層的人士表示，*zui快在七八月份可能出臺《加快海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，*也在制訂發(fā)展海水淡化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的專項(xiàng)規(guī)劃。

　　近期國家擬出臺的一系列產(chǎn)業(yè)政策中都非常重視加快海水利用裝備產(chǎn)品自主制造的步伐，推進(jìn)海水淡化材料的國產(chǎn)化。在《裝備“十二五”規(guī)劃》中的海工裝備部分，也將把發(fā)展以海水淡化為代表的海洋化學(xué)資源開發(fā)裝備作為重要內(nèi)容。

　　海水淡化的降成本之路

　　業(yè)內(nèi)人士躊躇滿志并不意味著海水淡化在中國的發(fā)展就能一帆風(fēng)順——高成本這一橫亙在推廣道路上的zui大難題仍待破解。

　　“在反滲透技術(shù)、能量回收技術(shù)沒有出來前，海水淡化至少要10多元的噸水成本，（市場）肯定*。但隨著技術(shù)的進(jìn)步、耗電量的減少，海水淡化的運(yùn)營成本、投資成本都已降至不到原來的一半。”譚永文說。

　　據(jù)他介紹，如果不用任何能量回收系統(tǒng)，則海水淡化的耗電量高達(dá)每噸水8度電，以0.6—0.7元/度計(jì)算，噸水成本中光電費(fèi)就要5元多。但用了能量回收系統(tǒng)后，每噸水耗電只需要3.6度。

　　盡管如此，海水淡化的成本仍較市政供水高出一大截。

　　以六橫水務(wù)公司為例，目前島上居民用水價(jià)格2.5元/噸，但該廠淡化海水的直接成本就達(dá)6.5元/噸，還不包括損耗，可以說是生產(chǎn)一噸虧一噸。

　　在范國定看來，海水淡化屬于民生工程，但卻按工業(yè)用電計(jì)費(fèi)，成本較高。他希望國家推出一些優(yōu)惠政策，對此類項(xiàng)目予以扶持，“只要電費(fèi)能降下來，噸水成本也能降下來，zui終受益的還是用水居民”。

　　譚永文也表示，海水淡化工程作為我國水資源的基礎(chǔ)設(shè)施，國家應(yīng)該在投資上給予補(bǔ)助，同時(shí)在運(yùn)行水價(jià)上也有所傾斜。

　　除了補(bǔ)貼外，設(shè)備國產(chǎn)化也是一條降本之路。

　　脫鹽協(xié)會理事王世昌此前表示，制約國內(nèi)海水淡化市場規(guī)模化的主要因素之一就是設(shè)備國產(chǎn)化率低。

　　不過，記者在采訪中獲悉，六橫島的萬噸級海水淡化項(xiàng)目已開始使用杭州水處理中心生產(chǎn)的反滲透膜。譚永文稱，這是國產(chǎn)膜*次工程化、規(guī)模化的應(yīng)用，意義重大。

　　以往，在六橫這樣的海島上，如果通過管道或船運(yùn)引水的話，成本20元/噸都不止。相比之下，國產(chǎn)化率提高后的海水淡化成本要低得多。

　　《分離膜“十二五”規(guī)劃》顯示，海水淡化用反滲透膜“十二五”期間產(chǎn)能將達(dá)1000萬平方米/年，國產(chǎn)膜應(yīng)用進(jìn)入水處理領(lǐng)域，國內(nèi)*上升至25%—30%。將新增反滲透法海水淡化能力100—150萬立方米/日，使我國成為上膜法海水淡化大國。

　　“當(dāng)下國產(chǎn)反滲透膜的*只有10%。我們希望這一比重未來能進(jìn)一步上升，甚至提高到50%以上。”中國膜工業(yè)協(xié)會副理事長兼秘書長尤金德對記者說。

　　除了膜材料外，高壓泵和能量回收系統(tǒng)也是海水淡化的關(guān)鍵設(shè)備。對此，譚永文表示，前者目前已可國產(chǎn)，但后者還需進(jìn)口。

　　記者從現(xiàn)場了解到，一個(gè)小小的能量回收裝置價(jià)格竟高達(dá)四五十萬元，而一臺5000噸級海水淡化項(xiàng)目就需要用到7個(gè)這種裝置。

　　“此外，國內(nèi)外海水淡化在技術(shù)上也有差距，如脫鹽率國內(nèi)是99.5%，國外達(dá)到99.8%；通量（單支膜的摻水量）則相差10%左右。”譚永文說。

　　在他看來，這種差距“十二五”期間“能上去就上去，上不去就難了”，“成敗在此一舉。不能再試試看，市場是不會等你的。”

　　譚永文的話似乎預(yù)示著，未來5年將成為海水淡化設(shè)備國產(chǎn)化zui關(guān)鍵的5年。從這個(gè)角度看，水資源革命已時(shí)不我待，一場大會戰(zhàn)近在眼前……