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國(guó)目前海水淡化產(chǎn)能約52.4萬(wàn)噸/日，到2020年達(dá)到250萬(wàn)～300萬(wàn)噸/日，未來(lái)10年海水淡化投資預(yù)計(jì)高達(dá)120億～140億元，海水淡化行業(yè)有望進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)期。這是4月8日在天津舉行的2011海水淡化及水再利用國(guó)際研討會(huì)上傳出的信息。
正是在這個(gè)研討會(huì)上,CCIN記者了解到，對(duì)于海水淡化這個(gè)前景廣闊的市場(chǎng)，化工企業(yè)大有可為。正如國(guó)際脫鹽協(xié)會(huì)執(zhí)行主任利昂·阿維爾布奇對(duì)CCIN記者說(shuō)的那樣：“海水淡化本身就是建立在化工技術(shù)的基礎(chǔ)上，化工企業(yè)與之息息相關(guān)。”
超濾膜100%依賴(lài)進(jìn)口—— 哪家化企能夠率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代？
據(jù)了解，當(dāng)今海水淡化的主流技術(shù)為蒸餾法和反滲透膜法。在我國(guó)的海水淡化市場(chǎng)里，反滲透膜技術(shù)是當(dāng)仁不讓的大哥。已建成的海水淡化工程有60%采用該技術(shù)。據(jù)國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所總工程師阮國(guó)嶺博士介紹，膜法海水淡化技術(shù)的核心在于材料。用于海水淡化的關(guān)鍵膜材料主要是對(duì)海水進(jìn)行預(yù)處理的超濾膜和預(yù)處理后對(duì)海水進(jìn)行脫鹽的反滲透膜。
阮國(guó)嶺表示，在超濾膜方面，目前應(yīng)用的均為有機(jī)膜，以聚偏氟乙烯、聚醚砜樹(shù)脂、聚氯乙烯等材料應(yīng)用較多。國(guó)內(nèi)已經(jīng)有多家企業(yè)生產(chǎn)超濾膜，并且在污水處理和中水回用等領(lǐng)域取得了良好的業(yè)績(jī)，“但目前在國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)上所用的超濾膜100%依賴(lài)進(jìn)口”。
“在反滲透膜方面，進(jìn)口膜占據(jù)國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)90%的份額，市場(chǎng)主要被陶氏、海德能、日本旭化成以及東麗工業(yè)等幾家公司瓜分。”阮國(guó)嶺說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)能夠成功生產(chǎn)用于海水淡化的反滲透膜，并且占有10%的市場(chǎng)份額。但是其脫鹽性能與國(guó)際一流水平比還有一些差距。“國(guó)內(nèi)反滲透膜的最高脫鹽率為99.6%，低于國(guó)際最高標(biāo)準(zhǔn)的99.8%”。
國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)迎來(lái)蓬勃發(fā)展的大好機(jī)遇，但是國(guó)產(chǎn)膜的市場(chǎng)尚未真正打開(kāi)。CCIN記者在采訪中發(fā)現(xiàn)，面對(duì)這種情況，國(guó)內(nèi)的膜企業(yè)躍躍欲試，想盡早參與到海水淡化的市場(chǎng)中來(lái)。國(guó)內(nèi)最大的超濾膜組件和膜設(shè)備供應(yīng)商天津膜天膜科技股份有限公司就是其中之一。
“現(xiàn)在國(guó)內(nèi)海水淡化工程還沒(méi)有用國(guó)產(chǎn)超濾膜做海水預(yù)處理的，我們希望能夠成為第一個(gè)為國(guó)內(nèi)海水淡化提供國(guó)產(chǎn)超濾膜的企業(yè)。”天津膜天膜科技股份有限公司的工程師范云雙博士對(duì)記者說(shuō)。據(jù)范云雙介紹，該公司去年開(kāi)始進(jìn)入海水淡化領(lǐng)域。“我們已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行技術(shù)的儲(chǔ)備，在天津的海邊我們建立的中試裝置已經(jīng)運(yùn)行了大半年，裝置運(yùn)行情況很好。”
北京時(shí)代沃頓科技有限公司則是國(guó)內(nèi)最大的反滲透膜生產(chǎn)商，該公司的反滲透膜元件已經(jīng)先后用于中東和東南亞等多個(gè)國(guó)家的海水淡化項(xiàng)目。該公司客戶(hù)服務(wù)經(jīng)理仲惟雷告訴記者，公司對(duì)于國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)非常看好，目前正在積極拓展國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)。
“國(guó)內(nèi)海水淡化市場(chǎng)處于起步階段，現(xiàn)在也有很多國(guó)內(nèi)海水淡化項(xiàng)目在與我們洽談供膜，我們也簽訂了一些項(xiàng)目合約，都是國(guó)內(nèi)即將上馬的工程。” 仲惟雷對(duì)記者說(shuō)，“我們的技術(shù)與國(guó)外相比雖然還有差距，但是已經(jīng)小到可以忽略不計(jì)。舉個(gè)例子，菲律賓的一個(gè)海水淡化項(xiàng)目本來(lái)用的是陶氏公司最先進(jìn)的膜，由于膜壽命到期需要更換，菲律賓方面選擇了我們的反滲透膜進(jìn)行更換，目前已經(jīng)運(yùn)行了4年了，效果并沒(méi)有打折扣。但是國(guó)內(nèi)仍然存在對(duì)國(guó)產(chǎn)膜不信任的觀念壁壘，我們公司的反滲透膜在國(guó)外的市場(chǎng)反而要比在國(guó)內(nèi)好得多。”仲惟雷說(shuō)。
蒸餾法急需核心設(shè)備—— 哪家化企能率先實(shí)現(xiàn)“一蝦兩吃”？
據(jù)會(huì)上專(zhuān)家介紹，低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)也是目前國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的技術(shù)。國(guó)內(nèi)37%的海水淡化工程采用這種技術(shù)。低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)具有進(jìn)料水質(zhì)要求低，可靠性、經(jīng)濟(jì)性和產(chǎn)品水質(zhì)高的特點(diǎn)。特別適用于具備余熱和低溫?zé)嵩吹墓I(yè)企業(yè)，如與電廠、化工廠和鋼廠等聯(lián)合生產(chǎn)，可以利用工廠的廢熱，有效降低成本，是國(guó)家大力提倡和鼓勵(lì)的節(jié)能、環(huán)保項(xiàng)目。國(guó)內(nèi)已建成的最大的海水淡化工程天津北疆電廠海水淡化一期10萬(wàn)噸/日項(xiàng)目應(yīng)用的就是低溫多效蒸餾技術(shù)。
采訪中記者發(fā)現(xiàn)，低溫多效蒸餾法海水淡化既適合化工企業(yè)投建，其海水淡化設(shè)備也適合化工設(shè)備企業(yè)來(lái)生產(chǎn)。
國(guó)家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所的工程師王生輝告訴記者，在有廢熱提供的條件下，低溫多效蒸餾技術(shù)是最理想的海水淡化技術(shù)，與膜技術(shù)相比成本更低，維護(hù)運(yùn)營(yíng)更簡(jiǎn)單。化工企業(yè)是具備余熱的企業(yè)，同時(shí)在自身生產(chǎn)中又需要大量的高品質(zhì)水，海水淡化既可以有效利用廢熱同時(shí)也能夠?yàn)槠髽I(yè)生產(chǎn)提供大量用水，因此沿海的化工企業(yè)非常適合參與投建海水淡化工程。
該所另一位高級(jí)工程師張銘博士表示，低溫多效蒸餾技術(shù)的核心設(shè)備是蒸發(fā)器和冷凝器，實(shí)質(zhì)上也是化工換熱設(shè)備。化工設(shè)備企業(yè)具有加工制造這種設(shè)備和裝置施工的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于蒸發(fā)技術(shù)和冷凝技術(shù)有更深的了解，這些從業(yè)經(jīng)驗(yàn)都使得化工設(shè)備企業(yè)在海水淡化市場(chǎng)上更具優(yōu)勢(shì)。“化工設(shè)備完全可以應(yīng)用到海水淡化領(lǐng)域中，化工企業(yè)完全可以與海水淡化的工程公司進(jìn)行合作來(lái)生產(chǎn)海水淡化設(shè)備。工程公司提供工程設(shè)計(jì)方案，設(shè)備制造企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備。”張銘告訴CCIN記者。
張銘還表示，從2009年開(kāi)始，國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出一批日產(chǎn)10萬(wàn)噸以上的大型海水淡化項(xiàng)目，基本都由國(guó)外公司承做。如天津北疆電廠日產(chǎn)10萬(wàn)噸淡化水項(xiàng)目就是由外國(guó)公司提供的技術(shù)。
據(jù)了解，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)已開(kāi)始發(fā)力海水淡化，神華集團(tuán)、江蘇雙良節(jié)能股份公司、北京國(guó)華電力公司、國(guó)華河北滄東發(fā)電公司4家企業(yè)于2009年8月組成聯(lián)合體，共同設(shè)計(jì)、研發(fā)的25000噸/日大型低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置日前在河北滄州黃驊電廠通過(guò)了中國(guó)海水淡化與水再利用學(xué)會(huì)組織的由中國(guó)工程院院士、天津大學(xué)教授等15名專(zhuān)家組成的評(píng)審團(tuán)的評(píng)審，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)自主研發(fā)大規(guī)模低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置的先河，并為我國(guó)大規(guī)模建設(shè)大型海水淡化裝置奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。這4家企業(yè)還宣稱(chēng)要打造日產(chǎn)10萬(wàn)噸的大型海水淡化裝置制造基地。
濃海水無(wú)害化處理—— 哪家化企能率先“吃干榨盡”？
海水淡化后，淡水被取走利用，剩下的是比原海水鹽度大幅提高的濃海水。這些濃海水處理不好，就會(huì)成為令人頭痛的廢物。濃海水排入海中，如果不能及時(shí)擴(kuò)散將會(huì)增加海水鹽度。有數(shù)據(jù)顯示，以渤海灣為例，如果百萬(wàn)噸級(jí)的海水淡化廠濃海水全部排海，每10年渤海灣的海水鹽度就將增加0.2個(gè)百分點(diǎn)。鹽度的增加會(huì)直接影響海中生物的生理功能，也會(huì)造成海水分層，影響光的透射和光合作用，從而干擾食物鏈，帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)和環(huán)境影響。
中國(guó)工程院院士、海水淡化和水再利用學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)高從堦告訴記者，目前對(duì)于濃海水的綜合利用有三種方法，一是曬鹽，二是給鹽化工企業(yè)作原料，三是依靠化工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行再精制，提取濃海水中的溴、鎂、鉀、鈣等有用物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)“吃干榨盡”。
“對(duì)濃海水進(jìn)行綜合利用，我們鹽化工企業(yè)有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槲覀兊脑暇褪躯}。”唐山三友化工集團(tuán)一位韓姓工程師告訴CCIN記者。據(jù)韓工介紹，濃海水在鹽化工企業(yè)的主要用途是用來(lái)做原料。原來(lái)企業(yè)生產(chǎn)需要購(gòu)買(mǎi)工業(yè)鹽做原料然后用淡水來(lái)進(jìn)行化鹽，如果改用濃海水化鹽，由于濃海水里本來(lái)就有鹽，這樣就可以減少購(gòu)買(mǎi)工業(yè)鹽的成本。
據(jù)了解，今年1月，唐山三友化工集團(tuán)關(guān)于海水淡化后的濃海水綜合利用項(xiàng)目在曹妃甸開(kāi)工建設(shè)。此項(xiàng)目總投資3.5億元，將曹妃甸阿科凌反滲透膜法海水淡化項(xiàng)目產(chǎn)生的濃海水，通過(guò)40多千米的管道直接輸送到三友用于純堿生產(chǎn)，既可解決濃海水排放對(duì)海洋環(huán)境造成的不利影響，又可充分利用濃海水中的氯化鈉和水，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。該項(xiàng)目將于2011年10月正式投產(chǎn)，屆時(shí)可處理利用濃海水1800萬(wàn)立方米/年。
“濃海水里含有溴、鎂、鉀、鈣等元素，都是市場(chǎng)上需求很大的化工原料和產(chǎn)品。利用濃縮、結(jié)晶和吸附等化工技術(shù)對(duì)濃海水中的這些物質(zhì)進(jìn)行分離，逐個(gè)提取是對(duì)濃海水最有效的利用。” 高從堦對(duì)記者說(shuō)。據(jù)高院士介紹，目前的化工技術(shù)已經(jīng)能夠完成對(duì)這些物質(zhì)的提取，但是還存在經(jīng)濟(jì)上不劃算的問(wèn)題。
“濃海水里的鹽濃度很高，導(dǎo)致鈣、鎂離子形成沉淀無(wú)法提取，因此需要想辦法把引起沉淀的雜質(zhì)去除。然后對(duì)去除雜質(zhì)的濃海水再進(jìn)行進(jìn)一步的濃縮。再濃縮的過(guò)程需要不斷的精餾，導(dǎo)致能耗不斷增加，成本增加影響經(jīng)濟(jì)效益。”高院士表示，如何降低能耗，還要依靠化工技術(shù)的進(jìn)步。隨著化工技術(shù)的不斷升級(jí)，今后濃海水提取各種元素的成本和能耗必然會(huì)逐步下降，這種方法也必將經(jīng)濟(jì)可行。

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