山东无棣海水淡化项目1年可淡化45个“大明湖”——
向大海要水 解“发展之渴”
本报记者 李 蕊
自然资源部最新数据显示，初步核算，今年前三季度海洋生产总值7.7万亿元，同比增长5.4%。近年来，我国海水利用规模加速增长，自然资源部报告显示，2023年全国现有海水淡化工程156个，工程规模252.30万吨/日，比2022年增加16.60万吨/日。海水淡化有哪些技术突破？项目运营情况如何？让我们跟随记者探访山东滨州无棣县的一个海水淡化项目。
——编 者
眼前的桌上，摆放着淡水、盐、啤酒。看似普通的3样东西，来源却不普通。
“这些都是由海水‘变’出来的。”山东滨州无棣县鲁北碧水源海水淡化有限公司总经理徐凯说，“海水经过淡化处理，实现‘一水多吃’，不仅供周边企业使用，还用来制盐、生产啤酒。”
建大型“净水机”向海要水
将年产淡水15万吨
位于无棣县的山东鲁北高新技术开发区，一提“用水”，不少企业都曾犯过难。
无棣缺水吗？虽处渤海之畔、黄河之滨，但资源型缺水依然严重，降水少、蒸发强，人均水资源量不足全国的1/10；用水高度依赖黄河水，必须精打细算。
水少，需求却旺盛。“开发区化工企业多，水资源匮乏，许多企业尝试自行设置纯化水站，不仅成本高、难管理，能耗、药耗及次级污染等问题也很突出。”山东鲁北高新技术开发区党工委委员、管委会副主任赵吉义说，随着产业日益发展，水资源供给已无法满足长远发展需求。
不光是无棣县。近年来，我国不少沿海城市面临淡水资源匮乏问题，尤其是北方地区，水资源供需矛盾突出。以山东为例，是海洋大省，也是缺水大省，人均水资源占有率不足全国的1/6。
2021年，国家发展改革委、自然资源部印发《海水淡化利用发展行动计划（2021—2025年）》，推进海水淡化规模化利用，保障沿海地区水资源安全。
为解“发展之渴”，近年来，山东发布关于加强海水利用工作的意见、海洋强省建设行动方案等支持政策，将海水淡化列入重点发展战略性新兴产业、重点发展技术领域，向大海“要水喝”。
2021年，在山东省支持下，无棣县引进碧水源海水淡化有限公司，与鲁北集团联手开发海水淡化项目，选址就在急需用水的开发区。
海水怎么变淡水？“当前国内有两类成熟技术，一种是‘热法’，利用蒸馏加热海水，将蒸汽冷凝成淡水。”徐凯介绍，但这种方法需要大量热量，对环境不友好。
“另一种则是我们采用的‘膜法’，是目前主流的淡化方法。”徐凯解释，“这是一种纯物理过滤法，可以把海水淡化工厂理解成一个大型净水机，一层层过滤膜去除海水中的杂质，得到淡水。”
在鲁北碧水源的工厂，机器轰鸣运转，淡化后的水顺着管道不断输出，“这里是一期工程，每日可生产5万吨淡化水，供园区内化工企业使用。”徐凯告诉记者，再过不久，二期项目竣工投产后，总产能将达到15万吨，相当于1年淡化45个“大明湖”。
靠循环经济降成本
降低企业用水成本37%以上
海水淡化项目能省水，是业内共识；但成本高，又让人敬而远之。过去淡化水每吨卖价十几元，和企业自制水价格相当，企业用水意愿不强。而现在，淡化水每吨只需7.5元。徐凯算了一笔账，“每吨至少可节约3元，每年可为园区内企业节约制水成本1.5亿元。”
成本怎样降下来？
在鲁北碧水源的屋顶上，一块块光伏板整齐排开。“海水淡化成本高，一在电耗。购买用标准煤发的电，每千瓦时成本0.65元至0.68元；现在用上光伏发电，用电成本降到每千瓦时0.5元。”徐凯说，“每淡化1吨海水需3千瓦时电，至少能省0.45元。”
成本高，二在膜耗。“海水淡化的关键设备是超滤膜和反渗透膜，一般用4到5年，就得换新膜。”徐凯介绍，如果使用进口膜，换一次要花费七八千万元，攻克关键技术后，使用完全自主知识产权的超滤膜和反渗透膜，成本仅为进口膜的1/3。
成本高，还在药耗。平日里，膜要常“保养”，定期用杀菌剂、絮凝剂等去除污染物。使用杀菌剂时，次钠的消耗量大，每吨就要1400元；因为属于危险化工品，运输费用又高，企业成本压力不小。
可是，鲁北碧水源的次钠成本每吨不到700元，这是怎么做到的？记者从园区化工企业驶来的一辆车中发现了答案——“园区发展循环经济，我们为周边的化工企业提供淡化水，他们产出的次钠等附加品，又变成了我们的原材料，就近送上门，既节约了药剂购买成本，又省了运输费。”徐凯说。
降成本，循环经济“功不可没”。北方冬季温度低，受热胀冷缩影响，海水淡化膜孔径会缩小，阻挡水分子。为解决这个问题，每天要用蒸汽加热12万至13万吨海水，购买蒸汽又是一笔不菲的支出。鲁北碧水源巧妙地省去了这笔费用。
淡化工厂不远处，一个“大烟囱”格外显眼。“那是大唐电厂的冷却塔，电厂用海水冷却，产出带有余温的水，现在通过管道运输到我们这里，恰好替代了蒸汽加热，有效减少冬季低水温处理能耗。”徐凯说。
算好循环经济账，鲁北碧水源的海水淡化成本较行业平均低20%以上，企业用水成本降低37%以上，增加水资源利用量超5000万立方米。
“一水多吃”提高利用水平
到2025年，全国海水淡化总规模将达每天290万吨以上
“轰隆隆——”循着机器声响看去，两台不同颜色的装置同时运转。“这是能量回收装置，黄色是进口的，银色是自主研发的。”徐凯说。
什么是能量回收装置？“以前，每淡化1吨海水，可能要消耗十几千瓦时的电；进行能量回收后，电耗降到每吨3千瓦时左右。”徐凯说。
能量回收装置十分重要，但此前多依赖进口，价格昂贵，维修也麻烦。“有一次，我们发现进口的能量回收装置运转起来噪声很大，原来，进去了一颗米粒大小的杂质，把装置的转子打出一个小坑。国外经营商花了很长时间检查维修，报价高不说，关键是耽误了工期。”徐凯说，“这让我们意识到，必须把海水淡化的关键技术牢牢掌握在自己手里。”
于是，鲁北碧水源与浙江一家公司合作，自主研发能量回收装置，还专门拿出一条生产线开展国产化设备试验。设备投入使用后，发现效果优于进口设备。目前，工厂许多关键设备已完成国产化替代，在二期项目中，有一条生产线会实现100%设备国产化。
许多人对海水淡化仍心中存疑：淡化产生的浓盐水何去何从？若排入循环能力较差的海域，是否影响海洋环境？
在鲁北化工园区的鲁北盐场，放眼望去，一座座盐山绵延起伏。记者发现，浓盐水到了这里，竟摇身一变成了宝贝。
“浓盐水是优质的制盐原料，先提溴，后制盐，成本低，效率高，破解了浓盐水不能直接排海的难题，形成‘电厂循环冷却水—淡化—提溴—制盐’的绿色节能高效循环产业链条，将海水‘利用到极致’。”赵吉义介绍。
“海水淡化产业持续发展，要靠延链补链强链增加盈利。”跟随徐凯走进一座车间，麦芽的芳香扑鼻而来，“除了制盐，我们还试着用淡化水酿啤酒，提高海水淡化的利用和经营水平，实现‘一水多吃’。”
按照规划，到2025年，全国海水淡化总规模将达到每天290万吨以上。“随着政策与标准体系的日益完善，国内技术的不断提升，未来海水淡化产业大有可为，将进一步提高沿海地区水资源的保障能力。”徐凯充满期待，“那将是一片新的‘蓝海’。”
《 人民日报 》（ 2024年11月23日 03 版）