目前人類的海水淡化技術能解決水資源緊張的問題嗎?
海水淡化工廠:一小時就能讓海水變成“礦泉水”
之前在青島的時候,去過膠州灣,還在膠州灣大橋上跑過馬拉松,那里就有一座專門處理海水淡化的工廠,叫青島百發海水淡化公司
它是目前我國最大的市政海水淡化項目,也是有效增加青島水資源總量的民生項目,更是助力青島海洋攻勢的重大工程。
從海水取到最終產出純凈的凈化水,整個管道有2000米,需要經過上萬個膜的過濾,總共才花費一個小時,淡水回收率為44%。
從技術看,已經不是問題目前海水淡化技術比較成熟,生產出純凈的淡化水沒有任何問題,在一些中東地區已經開始喝淡化水,所以在這點看來沒有任何問題。
海水淡化技術主要分為膜法和熱法兩大類:
●膜法
①通俗點說,膜法就是過濾,利用外界(裝置中的高壓泵)施加的高壓,把海水中的淡水擠到反滲透膜的一側,無機鹽等組分留在膜的另一側。
②膜法最大的規模也在天津,是天津大港新泉(新加坡凱發搞的),10萬噸/天,沒走開足馬力生產。
③膜法主要就是耗電了,畢竟需要高壓泵嗚嗚嗚的不停轉。
●熱法
①而熱法則是蒸餾,你就想象吧,類似于一口大鍋蒸啊蒸,然后純水變成水蒸氣蒸出去了再冷凝得到淡水。
②在我國熱法以低溫多效為主,最大的規模是天津北疆電廠經營的,20萬噸/天,因為不是特需,目前也沒有開足馬力生產。
③熱法能耗主要是蒸汽和電力,其中蒸汽又很貴,一般來說,熱法淡化都是和電廠共建的,因為電廠有很多廢熱可以利用,這樣就降低了蒸汽的成本。
其它的也有企業在生產,但總體這兩家算是比較典型的海水淡化工程了,效果都還不錯。
為什么這個行業就沒能發展起來呢●但我國目前海水淡化技術貌似都處在擺設階段,況且我國還沒有缺水到用海水淡化技術來補充淡水的空缺。
●除此之外,這里面還有很多技術之外的原因,畢竟行業的發展受政策的影響很大,畢竟要權衡利益,就算企業生產出淡化水,能否被大眾接受飲用,也是問題。
●成本太高,淡化水的成本主要來自于材料設備投資和運行能耗,首先是電,用通俗的話來講,我參與的項目基本就是4度電換1噸水,電價成本大約在0.72-0.85元/度,未來國內工業電價還會繼續提升,在目前的技術水平下,能耗成本是很難降低了;其次,就是提到的“能透過水分子的膜”,這個比較專業化了,我記得應該還是叫做XX反滲透膜,這種反滲透膜的成本也比較高,而且目前沒有實現國產化,只能進口(很抱歉價格方面沒有數據),膜的使用是有壽命的,根據水廠的產能、水質等等因素影響,(預計)也就是能用五年左右,然后就需要全部重新更換。除此之外,水廠的人工、技術、相關折舊等等加起來,最后的1噸水成本高達8元以上,本地的自來水是2.4元/噸(本地平均制水成本也在3元以上,原水價格基本是最主要的成本影響因素),也就是說,這意味著財政需要對每噸水補貼6元以上。
本地全口徑日供水量60萬噸,該項目設計能力日供水量10萬噸,粗算每年需財政額外補貼2個多億,相對于城市每年幾百億、年增長兩位數的財政收入來說,貌似也不算貴的離譜,屬于可接受范圍。
中東地區已經飲用淡化水海水淡化技術在中東地區非常成熟,像以色列、沙特等地方的海水淡化廠多如牛毛,技術也很先進,無論是工程能力還是技術研發能力,我們都可以去學習,目前世界上總規模、單機規模、最大的膜法、熱法工程都在那邊,膜法最大規模已經到達近64萬噸/天,而且淡化水和其他水源一起混合,進去市政管網的,就是說,幾乎所有的居民都在和淡化水。
在他們那可以得知:淡化水是可以喝的。
我國技術面臨的問題●國產化率比較低,超濾膜做的還可以,但真用起來和國外的膜還是有點差距。至于能量回收和反滲透膜嘛,那基本就全得靠進口了,這個確實要努力。
●大型工程設計上還是缺乏經驗。畢竟國內大項目不多,長期運行的更是少之又少。當然這個也和整個行業的大環境有關了。
●先進的材料和設備仍是問題,由于海水有腐蝕性,材料和設備易腐蝕,使用壽命時間短,無疑加大了成本。
題外話采用太陽能、風能等等可再生能源與海水淡化相結合也是近些年的研究熱點。簡單說吧,這條路是可行的,但技術實現上有些問題,比如說如何高效的收集太陽能并將其轉化為電能,在這種波動條件下能源與淡化裝置的集成等等。所以目前這方面研究的很多,也有一些小試、中試裝置,但大型的目前還沒有。
總結根據現有的技術解決水資源緊缺的問題是沒有任何問題,但相對考慮到其他它因素,例如成本,設備,能耗方面的等,還需要進一步的研發。
總的算下來,淡化水噸水成本4-6塊錢吧。膜法裝置占地小,好挪,操作也便利,所以現在市場中用的相對多一些。從技術上來說,海水淡化是很成熟的。當然國產化率目前還差點事兒。
海水淡化在過去也許只是沿海地區不得已的選擇,隨著技術的發展和水資源問題的日益突出,海水淡化的成本已經有望接近其他的水資源獲取方式。在海灣地區,由于需要處理的水量大,目前海水淡化還是以蒸餾法為主,而世界其他地區從能源成本的角度考慮,使用非蒸餾技術的越來越多。可以預見的是,隨著海水淡化需求的增加,對海水淡化企業技術和設計能力的要求會提高。能夠有效地結合多種淡化方式的優勢,或是能夠在某種淡化技術上大大超出同行的企業,將成為這個新興市場的領跑者。
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目前人類的海水淡化技術能解決水資源緊張的問題嗎?資源枯竭是當今面臨重大發展問題之一,其中最嚴峻的水資源問題。按照質量守恒定律來說,總質量是不變的,水資源并沒有損失。
問題是在于人可利用的淡水資源儲量太少,大約占全球的0.26%。全球人口每年在不斷的增加,如今都75億人口多了,據報道,面臨缺水的人口高達數10億人口,這不是一個小數目。因此,水資源危機是制約人類走向更高文明的攔路虎。
海水淡化技術解決水資源緊張目前來看幾乎很難,但可以緩解因水資源短缺帶來的一系列問題,海水淡化也面臨諸多問題。
海水淡化成本和技術難度是阻礙大多數國家推廣應用的重要原因。多數發展中國家,是沒有大量資本用于這方面的投資,而且缺乏核心技術。
海水淡化會影響環境
污染大氣,海水淡化工廠需要大量的電能,就要燒大量的煤炭,必定有污染氣體排放大氣中。因此,會導致酸雨、溫室效應等影響到周邊環境的生態系統。噪音污染;海水淡化工廠必不可少的就是各種泵的應用,對一線人員和周邊居民來說影響非常大。地下水污染,海水淡化工的進排水管道,一旦滲漏會滲透到蓄水層,把地下水污染。除此之外,大量的興建海水淡化工會增加土地占用量,對人的日常行為會有影響。海水淡化也會對海水環境造成影響,例如,對海水水質、管道排放口的生物的影響,例如浮游生物、棲息生物等。
因此,海水淡化技術從表面上看,對目前來看是能緩解水資源短缺危機,但也會引發諸多以外的問題。最終結果還是影響到我們生活家園的和諧。當今面臨淡水資源危機,每個人都要有節約用水的習慣,共同來迎接水資源危機。海水淡化技術只能解決燃眉之急,終將不是最佳解決方案。
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