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全国已建成万吨级及以上海水淡化工程 36 个,工程规模 1059600 吨/日;千吨级及以上、万吨级以下海水淡化工程41 个,工程规模 129500 吨/日;千吨级以下海水淡化工程 65个,工程规模 12641 吨/日(图 3)。全国已建成的海水淡化工程最大单体规模为 200000 吨/日。
(二)区域分布
截至 2018 年底,全国海水淡化工程分布在沿海 9 个省4市(图 4)水资源严重短缺的城市和海岛。北部海洋经济圈以大规模的工业用海水淡化工程为主,主要集中在天津、山东、河北等地的电力、钢铁等高耗水行业;东部、南部海洋经济圈以民用海岛海水淡化工程居多,主要分布在浙江、广东等地,以百吨级和千吨级工程为主。
天津已建成海水淡化工程规模 317245 吨/日,山东已建成海水淡化工程规模 282625 吨/日,浙江已建成海水淡化工程规模 232295 吨/日,河北已建成海水淡化工程规模 173500吨/日,广东已建成海水淡化工程规模 89296 吨/日,辽宁已建成海水淡化工程规模 87664 吨/日,福建已建成海水淡化工程规模 11231 吨/日,江苏已建成海水淡化工程规模 5200 吨/日,海南已建成海水淡化工程规模 2685 吨/日。其中,在海岛地区,海水淡化工程规模为 153406 吨/日。
(三)技术应用
截至 2018 年底,全国应用反渗透(RO)技术的工程 121个,工程规模 825641 吨/日,占总工程规模的 68.70%;应用低温多效(MED)技术的工程 16 个,工程规模 369150 吨/日,占总工程规模的 30.72%;应用多级闪蒸(MSF)技术的工程 1 个,工程规模 6000 吨/日,占总工程规模的 0.50%;应用正渗透(FO)技术的工程 1 个,工程规模 500 吨/日,占总工程规模的 0.04%;应用电渗析(ED)技术的工程 3 个,工程规模 450 吨/日,占总工程规模的 0.04%(图 5)。海水淡化水用途主要为工业用水、生活用水和其他用水。2018 年,新增应用反渗透技术的工程 4 个,工程规模 12036 吨/日;应用正渗透技术的工程 1 个,工程规模 500 吨/日。
2018 年,国家重点研发计划“水资源高效开发利用”重点专项“面向规模化应用的膜法海水淡化关键技术及装备开发与示范”“海水淡化全流程药剂关键技术研究及应用示范”“高性能海水淡化混合基质反渗透膜产品开发与应用示范”“海水淡化泵与能量回收一体机关键技术研究及产品开发”等项目进展顺利。“滨海城市海水淡化综合利用技术研究及应用”项目获批立项。“均相离子膜制备关键技术及应用”项目获得国家技术发明二等奖;“环境友好型海水水处理药剂研制与应用”获得 2018 年度海洋工程科学技术奖一等奖。自然资源部天津临港海水淡化与综合利用示范基地一期中试实验区基本建设完成。
我国企业积极承揽海外海水淡化工程,服务“一带一路”建设。由上海电气电站集团承制的恒逸(文莱)PMB 石油化工项目配套 3×12500 吨/日低温多效海水淡化工程主设备蒸发器发运文莱;杭州水处理技术研究开发中心有限公司先后建成越南永新 14400 吨/日反渗透海水淡化工程、委内瑞拉马岛 10560 吨/日反渗透海水淡化工程和巴基斯坦胡布 7200吨/日反渗透海水淡化工程;自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所制造的 100 吨/日集装箱式反渗透海水淡化装置在吉布提建成。
2018 年,沿海地区不断提高海水淡化产能利用率,重点监测的 6 个 5 万吨/日以上规模的海水淡化工程总产水量约9000 万吨,为保障沿海缺水地区水资源供给发挥了重要作用。
三、海水直接利用
(一)利用规模
2018 年,沿海核电、火电、钢铁、石化等行业海水冷却用水量稳步增长(图 6)。据测算,截至 2018 年底,年海水冷却用水量为 1391.56 亿吨。其中,2018 年新增海水冷却用水量 46.71 亿吨。
(二)区域分布
截至 2018 年底,辽宁、天津、河北、山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西、海南 11 个沿海省市均有海水冷却工程分布(图 7)。2018 年,广东、浙江、福建和辽宁海水冷却用水量超过百亿吨,分别为 416.86亿吨、315.44亿吨、234.51 亿吨、104.23 亿吨。
(三)技术应用
国内海水直流冷却技术成熟,主要应用于沿海电力、石化和钢铁等行业。截至 2018 年底,我国已建成海水循环冷却工程 21 个,总循环量为 181.88 万吨/小时,新增海水循环冷却循环量 14 万吨/小时。2018 年,建成山东烟台八角电厂14 万吨/小时海水循环冷却工程。
四、海水化学资源利用
2018 年,除海水制盐外,产品主要包括溴素、氯化钾、氯化镁、硫酸镁、硫酸钾,生产企业主要分布在天津、河北、山东、福建和海南等地。
在浓海水综合利用及产品高值化产业化技术研究方面,海洋公益性行业科研专项项目“浓海水制卤、苦卤结晶纯化及产品高值化技术研究与示范”进入示范阶段,完成了 30万吨/年电渗析工厂化制盐示范工程前期准备工作,食品级氯化钾产业化工程试车运行。浓海水高效节能提溴技术与装备取得突破,建成高效低能耗卤水提溴工业级示范装置,完成现场中试试验研究,通过优化液体喷淋密度、规范气液分布和提高传质接触面积,较传统提溴技术能耗降低 10%,收率提高 7%,形成了工艺包及塔芯内构件核心关键装备的产业化定型,为产业化技术改造奠定基础。
五、检验与标准
(一)检验检测
截至 2018 年底,国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心的检测能力已覆盖 37 种海水利用产品 383 个检测项目/参数,可开展海水淡化装备及部件、水处理设备、水处理药剂、海水化学资源提取产品、海水及淡水水质全分析等检验检测服务。2018 年 4 月,国家海水及苦咸水利用产品质量监督检验中心与中国膜工业协会液体分离膜检验检测中心在南京联合举办了第四届“分离膜产品检测技术培训班”(图 8),来自全国液体分离膜行业生产企业、科研院所的技术人员及高校学生等近 80 人参加了本次培训。
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北极星水处理网获悉,12月6日,自然资源部发布《2020年全国海水利用报告》(以下简称《报告》)显示,截至2020年底,我国现有海水淡化工程135个,工程规模1651083吨/日,新建成海水淡化工程规模64850吨/日;年海水冷却用水量1698.14亿吨,比2019年增加了212.01亿吨。
11月10日,河北省发改委、自然资源厅印发《河北省海水淡化利用发展行动实施方案(2021-2025年)》,主要目标为到2025年,全省海水淡化总规模达到49万吨/日以上,新增海水淡化规模17.5万吨/日以上,其中唐山市新增5万吨/日以上,沧州市新增12.5万吨/日以上;产业链供应链现代化水平进一步提高,政策机制更加完善。
近日,国家发展改革委、水利部、住房城乡建设部、工业和信息化部、农业农村部联合印发《“十四五”节水型社会建设规划》(发改环资〔2021〕1516号,以下简称《规划》),国家发展改革委有关负责同志接受采访,回答记者提问。
11月8日,国家发改委印发《“十四五”节水型社会建设规划》。《规划》明确,到2025年,基本补齐节约用水基础设施短板和监管能力弱项,节水型社会建设取得显著成效,用水总量控制在6400亿立方米以内,万元国内生产总值用水量比2020年下降16.0%左右,万元工业增加值用水量比2020年下降16.0%,农田灌溉水有效利用系数达到0.58,城市公共供水管网漏损率小于9.0%。
近日,国家发展改革委联合自然资源部印发《海水淡化利用发展行动计划(2021—2025年)》(发改环资〔2021〕711号,以下简称《行动计划》),国家发展改革委有关负责同志接受采访,回答记者提问。
海水淡化水是沿海地区的重要水源之一,应结合各地区发展需求和水资源禀赋进行统一规划和布局,优化水资源供应结构。《行动计划》提出,将海水淡化水纳入区域水资源规划和水资源统一配置,使不同地区在提高水资源中海水淡化水的配置比例方面都有“径”可循。针对沿海缺水地区,要将海水淡化水作为生活补充水源、市政新增供水及重要应急备用水源,切实纳入和水资源统一配置,保障沿海地区生产生活生态用水。针对非沿海地区,《行动计划》也鼓励探索实施海水淡化水向非沿海地区输配,优化供水结构,有效压减地下水开采量,促进区域供水安全和生态安全。
海水淡化是重要优质增量水源,对缓解沿海地区和海岛水资源短缺,保障水安全具有重要意义。为推动海水淡化产业高质量发展,促进海水淡化规模化利用,中国十四五规划提出,推进海水淡化和海洋能规模化利用。
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