专家访谈

专家分析海水淡化进京的可能性
www.casted.org.cn 作者:邬晓薇 日期:2010-05-13  点击数:12979 
 

 

 
 
——访国际脱盐协会亚太协会秘书长郭有智
 
邬晓薇
 
北京市是全国严重缺水城市之一,近几年,政府每年都要从外地调水以解燃眉之急。20102月北京市水务工作报告中,北京开始将海水淡化纳入战略水源,并开始调研和论证。59日,笔者就海水淡化进京的可行性以及海水淡化是否可以成为我国沿海近海地区经济和社会发展可依靠的新水源等问题,采访了科技部膜与水处理专家组成员、亚太脱盐协会秘书长郭有智教授。
问、首都北京将海水淡化纳入规划,听到此消息,您的第一反应是什么
答:听到这个消息觉得很振奋,北京一直严重缺水,一直是靠从周遍地区调水来解决问题,现在已经调到了1000公里外了,从现代的观念讲长距离调水是既不经济也不环保的。北京曾经是个水源丰沛的地方,海淀正因为有很多湿地和湖泊而得名,但是在过去的几十年里,北京人口增加了数十倍,特别是大规模的经济建设和环境污染,使得北京成为世界上严重缺水城市之一,北京目前人均占有用水量不足300立方米,不及国际公认缺水下限的三分之一,仅为中国平均水平的八分之一。虽然我们采取了向周遍省市调水、首钢搬迁、启用部分水质劣化的官厅水库等措施,但是北京的缺水问题仍没有得到根本的改变,根据官方预测,北京市2010年将缺水达12.62亿立方米。
我想海水淡化是解决北京缺水的必由之路。海水淡化开辟了新水源,而且渤海到北京属于近距离输水,既能解决缺水的燃眉之急,又不掠夺周遍缺水地区的宝贵的水资源,事实上我国已经具备了海水淡化的技术水平。
问、北京市对此打出了组合拳:提高水价、节约用水、外省调水、搬迁高耗水企业,您认为哪个措施更有效?
答:我想这些办法都是行之有效的,但都不是根本的办法。为什么?首先从水价来说,目前,北京尚未健全完善的水资源价格体系,水价也未能发挥其杠杆作用,自来水、地表水、地下水、污水、中水价格比例不利于水资源合理的调配。但是,提高水价和国际逐步接轨同时还需考虑到国情,考虑人民群众的经济接受能力,需要谨慎行事;节约用水当然是全民必须遵从的社会规范和道德。各行业根据目前的科技水平,制定合理的用水定额,实行总量控制,减少浪费,管好“水龙头”,应该是很好也是永远应该坚持下去的一个途径,但是这种方式对水资源的缓解是有限的;搬迁耗水企业倒是不错的措施,但必然会带来解决下岗职工和税收损失的问题,目前北京市的产业结构还不合理,与北京水资源条件还不相适应,高耗水的产业仍占有相当的比重,如冶金、石化、纺织等传统产业占有相当的比重,未来发展方向应该以低耗水、高附加值的现代制造业来改造传统工业;问题最多的是外省调水。北京的水杯子——密云水库正是向山西和河北这两个干旱省长距离调水来维持的,然而,这却是以牺牲兄弟省市的发展为代价的,另外从生态和环保的角度来看也是不可取的。
    北京本地水资源已经没有多少开源的余地,只能在调水和海水淡化两方面做出选择,而调水工程与海水淡化成本的比较的话,在当前情况下调水工程长度超过1000公里,成本就必然会大大超过海水淡化,调水工程在五六十年代的成本比海水淡化便宜;但随着调水距离的增加,再加上物价的因素,还有搬迁成本也在大幅度的增加;其次,调水并没有增加水资源的总量,只是把有限的水在区域之间的分配分流。西班牙科学家测算当调水超过1000公里,那么到输水终端时,成本甚至相当于海水淡化的四倍。在西班牙,海水淡化的成本约为每立方米45欧分(约合4.81元人民币)。如果用于市政供水,成本完全可以回收;用于农业灌溉的话,政府则提供30%的补助。这个价格在北京我认为是可以考虑开展海水淡化的时候了。所以说,问题的关键是观念的转变,实现由陆上水资源平衡管理向新水源开发和水再利用管理转变。完全依靠调水工程解决水资源问题不管从经济角度、环保角度还是社会角度都受到一定制约,而用新技术和新手段开发新的可以利用的水源缓解水资源供需矛盾势必成为一种必然。
问、有没有一种真正科学的有效的长远的解决办法?
答:国际上现在普遍的做法是海水淡化和废水回用,比如中东国家基本上是依靠海水淡化来解决问题。我国海岸线总长度三万两千公里,海洋资源非常丰富,大海又取之不尽、用之不竭。北京离渤海仅100多公里,完全可以考虑通过海水淡化来解决北京水资源问题。海水淡化技术日渐成熟,已经成为世界很多国家和城市赖以生存的基本水源。海水淡化即利用海水脱盐生产淡水,是实现水资源开源增量的一个很好的手段,且不受时空和气候影响,水质好,价格渐趋合理,可以保障沿海以及近海居民的生活用水和工业用水等。近年,我国政府大力推进海水淡化产业,2005年国家发改委等三部委就出台《海水利用专项》,计划到2020年,海水淡化总量达10亿吨/年。我国最大的海水淡化厂天津大港新泉海水淡化项目一期建日产10万吨,20097月已全部建成,最终将形成日产20万吨的能力。天津是中国较早实施海水淡化的地区之一,海水淡化技术在国内居领先水平。早在上世纪80年代天津就建设了中国最早的海水淡化工业生产装置。目前,天津每年的海水淡化能力达到一亿吨。
问、海水淡化水进京,是不是要比自来水贵很多?
答:长期以来自来水、引水工程等水利设施由国家投资建设,水价采用政府定价,未体现其市场价值,结果造成水价偏低。而海水淡化基本按市场化方式运作,需考虑投资成本和运行成本,这种不对等的成本计算造成了成本的较大差异。
就海水淡化产业来说,由于现行城市水价水平与海水淡化成本相比,还有较大的差距,这就要求有关海水淡化技术研发与设备研制企业,要充分利用国家的激励政策,努力降低海水淡化设备造价,提高技术服务质量;海水淡化工程所在地的地方政府,要积极推动市政与海水淡化工程供水管网的连接,为海水淡化工程对外供水提供方便。随着科技的进步和关键技术设备国产化进程的加快,吨水投资、吨水运行成本和总成本将不断下降,海水淡化的竞争优势将更加明显。目前,国家和一些地方政府正在制定针对海水淡化的扶持政策,如对海水淡化示范工程建设给予水利设施建设同等待遇、对采用海水淡化的供水企业给予电价优惠、税收减免等,海水淡化和引水工程政策上的差距逐渐缩小。  
海水淡化成本受很多因素影响,如原水水质、淡化工艺的选择、基础设施、所用的能源、运行与维护保养等等。具体某一项目的成本要根据情况具体分析,基本按市场化方式计算,需考虑投资成本和运行成本。
现在淡化水和自来水价格越来越接近,相信淡化水普及将不遥远。
问、而目前国内最大的海水淡化工程为天津新泉建设规模日10万吨/日,最后建成15万吨/日,北京市日用水总量约400万吨,那么,目前的工程放大5倍或者10倍后,技术工艺还是否可行?
 答:是可行的。首先,从系统装备来看,脱盐设备每套是独立的,处理量增加就相应增加设备量,单套设备运行方式不变,所以运行、设备、出水稳定性都不会发生大的变化。
其次,从脱盐技术来看,海水淡化工艺主要有热法和膜法。热法主要有多级闪蒸、多效蒸馏、压汽蒸馏等,膜法主要由反渗透、电渗析等,这些方法都可用于大型海水淡化工程。据统计,在已建成的62套装置中,52套采用反渗透技术SWRO7套采用低温多效蒸馏技术MED1套采用多级闪蒸技术MSF1套采用机械压汽蒸馏技术MVC1套采用电渗析技术ED。因此,在我国采用反渗透技术工艺是海水淡化工程的主要技术,总制水量30.65万立方米/日,占总制水量的75%,其次是低温多效工艺技术,占总制水量23.5%,其他方法加起来不足1.5%。反渗透海水淡化技术应用于市政供水具有较大优势,几乎所有用于市政供水的海水淡化工程都采用了反渗透技术。工业企业包括大型电站锅炉补给水和石油化工生产装置的工艺纯水,因为有低品位蒸汽或余热可利用,建有多套低温多效等热法海水淡化供水装置。
另外,从国外运行的经验来看,中东国家、西班牙、澳大利亚、新加坡等都有很好的工程案例。
澳大利亚是世界上最干旱的大陆,本世纪以来,开始用海水淡化来解决日益严重的缺水问题。最典型的例子,2007年初投入使用的珀斯海水淡化厂,是当时中东以外最大的海水淡化工程,日最高产水量14.4万吨/日,使用可再生能源——风能,占地面积最小。珀斯淡化厂的成功,使西澳大利亚州考虑再上两个海水淡化项目:南方海水淡化厂(SSDP15万吨/天,预计2011年底竣工,也使用可再生能源。第三个淡化厂计划2015年建设,届时淡化水将占西澳大利亚州市政供水总量的1/3 。澳大利亚的几个重要城市珀斯、阿德莱德、墨尔本、悉尼、黄金海岸和布里斯班都将陆续建成大型海水淡化设备。
西班牙于40年前建造了欧洲第一个海水淡化厂,在西方是脱盐技术最大的使用者。西班牙公司通过对海水淡化技术的创新和发展,将洁净的水带给千家万户,沿着地中海西班牙的南部海岸,在Carboneras地区就是欧洲最大的海水淡化厂。今天,除了沙特阿拉伯、阿联酋和科威特,在全球西班牙是第四大海水淡化技术的用户。每天西班牙的700多个工厂产出了近160万吨的淡水,保证了800万居民的生活用水。在2004年,新一届政府沿着地中海岸最需水的南部地区,建造20个新的海水淡化厂,能解决这些地区50%的需求量,另外再加上水的再利用、提高灌溉效率和其他有效的办法解决其余的需求。政府现在的这个新的计划更加可靠,不依赖气候的变化。这些工厂运行起来以后,西班牙的海水淡化产能增加了一倍,达到目前的200万吨。
近日,约旦计划在2010年底前在红海港口城市亚喀巴建成并运转首个海水淡化厂,每年向亚喀巴供水1000万立方米。该厂距离红海有300公里,已经开工建设。
问、海水淡化工程最后也有浓盐水以及其他重金属排放问题,如果大规模这样搞,如何才能做到不污染海洋和周边环境?
答:虽然在海水淡化过程中,工厂向海里会排放含有高浓度盐的浓缩水,一度引起了环保人士的忧虑,但随着技术的进步,淡化工厂也开始考虑提高淡水回收率,而进入海洋的浓缩盐水是十分微量的,海水在淡化前都进行了严格的预处理,加上海洋中的潮汐、洋流等现象,使浓水迅速得到稀释,不会造成污染。在全世界绝大多数地方浓缩盐水都是直接排海的,而天津开发区设计了一套利用浓缩盐水是进行盐化工生产的循环经济思路,可以说是个很大胆的创新,另外还有其他方法,比如将浓水与市政污水的处理出水混合后排放,这样两方的废水都得到稀释,不会造成污染。
问、国内已经运行和正在建设的海水淡化工程多是企业为满足生产需要而建,纯粹为市政而建的工程并不多见。那么,海水淡化会不会像有些产业一样出现盲目建设、重复建设现象?
答:国家发展与改革委员会等部门在“十一五”期间就发布了我国第一个海水淡化的国家规划,这个规划对发展我国的海水淡化事业起到了很好的推动作用,就我国目前的状况来说不是说海水淡化多了而是少了,我国目前的海水淡化的总规模还赶不上一个国际大型工程的规模,而我国沿海城镇恰恰是经济最发达、最缺水、环境压力也最大的地区。“十一五”期间我国沿海主要缺水城市和地区相继出台了海水淡化的地区规划,这些规划是令人振奋的,但是也确实出现了建设后却找不到与城市水资源对接的法令和规范等问题,也出现了企业各自为阵,水价与产水倒挂使淡化工厂亏损甚至停运等现象。
为了海水淡化产业健康发展,避免盲目建设、重复建设,因此,政府要统一部署、统一管理,然后对符合国家投资导向的海水淡化企业可以可虑享受国家、省、市对外商投资企业的相关优惠政策,或者参照高新企业、高新技术成果转化项目、高新产品,对从事海水淡化的企业在投资、土地、税收等方面给予优惠扶持政策。
 

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