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(tái)大型淡化裝置。其中，*、二臺(tái)裝置每臺(tái)配有56支反滲透膜元件，第三臺(tái)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(duì)較低的成本、相對(duì)便捷的流程和幾乎沒(méi)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(guò)程，而通過(guò)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(guò)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(shuō)。

　　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(huì)震碎。

　　也正是由于需要對(duì)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(guò)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(wàn)戶。據(jù)范國(guó)定介紹，目前該廠海水淡化日產(chǎn)能已達(dá)到2萬(wàn)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(wú)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(guò)，隨著天氣越來(lái)越炎熱，2萬(wàn)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(guó)定說(shuō)。

　　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(guó)家戰(zhàn)略，六橫島扮演的角色將更為重要。據(jù)預(yù)測(cè)，六橫島缺水將從目前年340萬(wàn)立方米逐年增加到2300萬(wàn)立方米以上，上馬更大規(guī)模的海水淡化項(xiàng)目勢(shì)在必行。

　　據(jù)范國(guó)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(wàn)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(tái)配有120支反滲透膜元件的裝置則是名動(dòng)“江湖”的國(guó)產(chǎn)*萬(wàn)噸級(jí)單機(jī)設(shè)備。

　　“十二五”扶持政策亮劍

　　除了六橫島，國(guó)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(tái)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(wàn)噸，海水直接利用達(dá)到年40億噸。

　　江蘇省則出臺(tái)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(guó)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(wàn)噸的同類項(xiàng)目。

　　本報(bào)記者另從國(guó)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(wàn)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(wàn)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(huì)”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(duì)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(shuō)干旱對(duì)發(fā)展海水淡化是否有觸動(dòng)，的確有。但對(duì)我們來(lái)說(shuō)，無(wú)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(duì)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(guó)家在發(fā)展，城市化在進(jìn)行，工業(yè)在進(jìn)步，水資源越來(lái)越緊缺，沿海地區(qū)未來(lái)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(méi)有疑問(wèn)”。

　　“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(shuō)。

　　而在國(guó)家層面，海水淡化有望升級(jí)為一個(gè)重大戰(zhàn)略。

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

　　既然是大會(huì)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(tái)《加快海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見(jiàn)》，*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(guó)家擬出臺(tái)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(guó)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(guó)的發(fā)展就能一帆風(fēng)順——高成本這一橫亙?cè)谕茝V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(méi)有出來(lái)前，海水淡化至少要10多元的噸水成本，（市場(chǎng)）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(yíng)成本、投資成本都已降至不到原來(lái)的一半。”譚永文說(shuō)。

　　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(shuō)是生產(chǎn)一噸虧一噸。

　　在范國(guó)定看來(lái)，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(guó)家推出一些優(yōu)惠政策，對(duì)此類項(xiàng)目予以扶持，“只要電費(fèi)能降下來(lái)，噸水成本也能降下來(lái)，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(guó)水資源的基礎(chǔ)設(shè)施，國(guó)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(guó)產(chǎn)化也是一條降本之路。

　　脫鹽協(xié)會(huì)理事王世昌此前表示，制約國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)規(guī)?；闹饕蛩刂痪褪窃O(shè)備國(guó)產(chǎn)化率低。

　　不過(guò)，記者在采訪中獲悉，六橫島的萬(wàn)噸級(jí)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(guó)產(chǎn)膜*次工程化、規(guī)?；膽?yīng)用，意義重大。

　　以往，在六橫這樣的海島上，如果通過(guò)管道或船運(yùn)引水的話，成本20元/噸都不止。相比之下，國(guó)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(wàn)平方米/年，國(guó)產(chǎn)膜應(yīng)用進(jìn)入水處理領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)*上升至25%—30%。將新增反滲透法海水淡化能力100—150萬(wàn)立方米/日，使我國(guó)成為上膜法海水淡化大國(guó)。

　　“當(dāng)下國(guó)產(chǎn)反滲透膜的*只有10%。我們希望這一比重未來(lái)能進(jìn)一步上升，甚至提高到50%以上。”中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書長(zhǎng)尤金德對(duì)記者說(shuō)。

　　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(duì)此，譚永文表示，前者目前已可國(guó)產(chǎn)，但后者還需進(jìn)口。

　　記者從現(xiàn)場(chǎng)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(wàn)元，而一臺(tái)5000噸級(jí)海水淡化項(xiàng)目就需要用到7個(gè)這種裝置。

　　“此外，國(guó)內(nèi)外海水淡化在技術(shù)上也有差距，如脫鹽率國(guó)內(nèi)是99.5%，國(guó)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(shuō)。

　　在他看來(lái)，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(chǎng)是不會(huì)等你的。”

　　譚永文的話似乎預(yù)示著，未來(lái)5年將成為海水淡化設(shè)備國(guó)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(chǎng)大會(huì)戰(zhàn)近在眼前……