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一水多吃!来山东无棣看海水变身淡水、盐、啤酒……

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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。

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。”

鲁北碧水源海水淡化有限公司工厂内,海水淡化设施正有序运转 蒋惠庆 摄

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”。

鲁北碧水源海水淡化有限公司工厂内,海水淡化设施正有序运转。 蒋惠庆 摄

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。

鲁北碧水源海水淡化有限公司工厂内,海水淡化设施正有序运转。 蒋惠庆 摄

“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’。”

报道来源:《人民日报》2024.11.23 第3版

人民日报记者 李蕊

版面责编:殷新宇、祁嘉润、张安宇

来源:人民日报

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