海水淡化的化学方法(6篇)
时间：2024-03-19
时间：2024-03-19
随着社会经济的发展和人口数量的增长，人们对于能源的需求越来越大。现在常用的能源主要来自化石燃料，但这种资源在地球上的存量是有限的，而且容易引起环境污染，因此可再生能源成为人们关注的焦点[1]。人类对淡水资源的需求与日俱增，据有关国际组织预测，到2050年，预测生活在缺水国家中的人口将增加到10.6亿和24.3亿之间，约占全球预测人口的13％~20％[2]。海水中有大量的水资源，所以将海水淡化将是解决淡水危机的有效途径。已在很大程度上缓解了部分地区的缺水状况，未来也将是调水困难的沿海城市应急补充水源的重要手段，很多国家都在积极投资建造海水淡化厂。常规海水淡化的方法主要有多级蒸发、多级闪蒸、蒸汽压缩、反渗透膜法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等。这些方法都要消耗大量的常规能源，又加剧了能源紧缺，造成新的污染。所以将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合与一起的太阳能海水淡化是一种可持续发展的海水淡化技术，是现今研究的热门话题。
1太阳能海水淡化的优缺点
太阳能海水淡化系统与其他海水淡化系统相比有许多优点：1）可独立运行，不受蒸汽、电力等条件限制，无污染、低能耗，运行安全稳定可靠，不消耗石油、天然气、煤炭等常规能源，对能源紧缺、环保要求高的地区有很大应用价值；2）生产规模可有机组合，适应性好，投资相对较少，产水成本低，具备淡水供应市场的竞争力；3）所得淡水纯度高；4）安全。
太阳能海水淡化也有一些缺点，如占地面积较大及冬天结冰的问题等。在选用海水淡化方式时需要权衡各种技术的优缺点，选用最佳的淡化方式。
2现有的太阳能海水淡化系统
人类利用太阳能淡化海水，已经有很长的历史了，最早利用太阳能进行海水淡化，主要是利用太阳能进行蒸馏，一般称为太阳能蒸馏器。太阳能蒸馏器的运行原理是利用太阳能产生热能驱动海水发生相变过程，即产生蒸发与冷凝。根据是否使用其他的太阳能集热器可将太阳能蒸馏系统分为主动式和被动式两类。被动式海水淡化的装置中不使用电能驱动元件，主动式太阳能蒸馏使用了附加设备。
2.1被动式太阳能蒸馏系统
盘式太阳能蒸馏器是被动式太阳能蒸馏器的典型代表。具有结构简单，取材方便，制作、运行和维护都比较容易的特点。被动式太阳能蒸馏系统的工作温度较低，产水量较小，不利于在夜间工作和利用其他余热。
单级盘式太阳能蒸馏器的结构简单、取材方便，运行时基本无需人员管理，但是有产水效率低、占地面积大的缺点。
多级太阳能蒸馏器重复利用了水蒸气的凝结潜热，可得到比单级盘式太阳能蒸馏器更高的单位面积产水率。增加盘的级数有利于增加单位面积的产水量，但当盘的级数增加到3级以上时，产水量的增加幅度很小。这是因为装置内的温差减少，减弱了装置内传热传质的动力。
外凝结器式盘式换热器是为解决传统的盘式太阳能蒸馏器的缺点而提出的。传统盘式太阳能蒸馏器利用装置上方的透明盖板做凝结器，这种方式有以下缺点：1）水蒸气凝结时放出潜热，使盖板温度升高，从而提高了盖板附近的水蒸气分压，使蒸发面与凝结面之间的水蒸气分压减小；2）蒸汽在盖板上凝结后产生水膜与水珠，在一定程度上降低了盖板的透过率，降低了蒸馏器内海水接收到的太阳辐射总量，不利于性能的提高。为了避免这些缺点，可加设外凝结器，当外凝结器的冷凝面积足够大时，增加外凝结器可以提高30%~50%的产水量。
多级芯型盘式太阳能蒸馏器利用对水有强亲和作用或毛细作用的多纤维材料做液芯，例如黄麻布、棉纱布等，克服了传统太阳能蒸馏器的海水热容量大，受热温升缓慢，延迟淡水产出时间的缺点。多级芯型盘式太阳能蒸馏器比传统的太阳能蒸馏器的单位面积产水量提高16%~50%，效率提高6.5%~18.9%。
聚光型太阳能蒸馏器分为盘形抛物面式、槽型抛物面式和平面镜反射式等几种。
太阳能集热装置实时跟踪太阳，使吸热面垂直于太阳光线是十分必要的，简单盘式太阳能蒸馏器的吸热面是水平放置的，不能跟踪太阳，其接受到的太阳辐射量小于同等面积的倾斜的水面，将水盘做成阶梯状的倾斜太阳能蒸馏器可吸收更多的太阳辐射，产水量明显高于传统的太阳能蒸馏器。
2.2主动式太阳能蒸馏系统
其运行温度提高，内部的传热传质过程得以改善，主动回收了蒸汽的冷凝潜热，效率大大提高。
有平板式太阳能集热器辅助加热的盘式太阳能蒸馏器可大幅度的提高单位采光面积的产水量。其收集和贮存太阳能作用的平板太阳能集热器的效率较高，可将蒸馏器内的水加热至较高的温度，增大产水率，提高效率。给蒸馏器盖板进行冷却时，效果更佳。当系统采用被动式运行，同时有盖板冷却时，系统总效率最高，可达到45%~52%。其次是系统主动运行，同时有盖板冷却的情况，此时的系统总效率为30%左右。最差的是系统主动运行但无盖板冷却的情况，此时的系统总效率为10%左右。因此蒸馏器采用主动加热时，应该想方设法的回收盖板的潜热，这是提高系统总效率和经济学的关键。
加设储热水箱的主动式太阳能蒸馏器是针对加设平板式集热器的主动式太阳能蒸馏器未能充分利用环境温度随时间的变化这一缺点而提出的。加设平板式集热器的主动式太阳能蒸馏器的工作温度最高时，其环境温度也是最高的。加设储热水箱的主动式太阳能蒸馏器可以有效的利用夜间的低温环境，另外储热水箱的加设可以延长蒸馏器在高温区的运行时间，由于以上两点原因可以加长装置的产水时间，有可能全天24小时都有淡水产出，并且夜间与白天的产水量基本相同。
针对传统盘式太阳能蒸馏器中水蒸气的浮升及在盖板附近的冷凝过程为传热传质强度较弱的自然对流的缺点，提出了外带凝结器的主动式太阳能蒸馏器。此蒸馏器将部分水蒸气通过风机抽吸到蒸馏器外的冷凝器中，在冷凝器中与冷却盘管接触，产出淡水。在此设计中蒸馏器内处于负压，有利于水的蒸发，提高产水量。但也有以下缺点：设计复杂，投资成本高，需要一些电能，不利于在偏远地区推广使用等。
将太阳能集热器与多级盘式太阳能蒸馏器相结合的特点包括系统运行温度较高，提高了海水蒸发的动力，反复利用了蒸汽在盖板处凝结时放出的冷凝潜热。利用集热器给三级蒸馏器主动加热时，蒸馏器产水量可以增加2倍~2.5倍左右。
太阳能集热器还可以与多级叠盘式蒸馏器联合使用，在这种运行方式中多级叠盘式蒸馏器部分不接受太阳能，只起到蒸发与冷凝的作用，有利于节约占地和设备投资。供热功率相同并恒定时，叠盘数增加，有利于淡水的生产。一般运行温度在70℃附近时取三级，在80℃附近时取四级，大于90℃时可以考虑取五级。该装置的产水率随着运行温度的升高而升高，由于真空管集热器的热损失较小，因而这种装置的产淡水时间可以延长到晚上，甚至到第二天的早上。但是多级叠盘式蒸馏器也有一些缺点，1）各盘盘底均为单角单槽式结构，为了使蒸馏水顺利流至槽底，盘底夹角不能大于150°，否则凝结形成的淡水水珠可能会因重力作用而重新滴落盐水中，从而增加了系统的热惰性；2）平面盘底结构限制了装置的冷凝面积；3）盘底结构增加了水蒸气的对流传质阻力，降低系统的效率。
有折皱底面的多级叠盘式太阳能蒸馏器可克服多级叠盘式蒸馏器的部分缺点，降低了盘与盘之间的距离，单位能耗产水率更高。其他的太阳能蒸馏器还有饱和空气增湿减湿太阳能蒸馏器、降膜蒸发加湿除湿太阳能蒸馏器、单级降膜蒸发与降膜冷凝式太阳能蒸馏器、多级降膜蒸发与多级降膜冷凝式太阳能蒸馏器、降膜蒸发-气流吸附型闭式循环太阳能蒸馏系统、横管降膜蒸发闭式循环太阳能蒸馏系统[3]。
3与传统海水淡化技术相结合
传统的海水淡化技术大致可以分为两类：1）相变过程，其中包括多级闪蒸、多效沸腾和蒸汽压缩等；2）渗析过程，主要有反渗透膜法和电渗析法等。
鉴于传统海水淡化技术的方案、措施、材料和管理经验等比较成熟，将太阳能海水淡化与传统海水淡化技术相结合也是现在的一大趋势。传统的海水淡化方式包括：多级闪蒸海水淡化、多效闪蒸海水淡化、压缩蒸馏海水淡化、利用海水与淡水的分压差进行海水淡化、横管降膜蒸发多效回热式太阳能海水淡化装置等。
将太阳能海水淡化技术与传统的海水淡化装置结合起来，需要做到以下几点：1）结合后的系统适用于太阳能的应用，即运行温度在中低温范围；2）尽量减少热量在传输过程中的损失，提高效率；3）选用合适的海水预处理过程；4）设备投资、初建投资等问题；5）装置的占地面积等问题；6）对原有系统尽量少做改装，提高原有部件的利用率。
利用多级闪蒸海水淡化系统生产1m3的淡水，需要消耗热能221.9MJ~276.3MJ，需要消耗电能3kW・h~4kW・h，即多效闪蒸技术主要消耗的是热能，可以将太阳能海水淡化系统与多级闪蒸海水淡化系统相结合使用。
多效蒸发海水淡化是将一个蒸发器蒸发出来的蒸汽引入下一个蒸发器，利用凝结放出的热加热蒸发器中的海水，以产生淡水。它的特点是几个蒸发器相互串联，前一蒸发器内蒸发时产生的蒸汽用作后一蒸发器的加热蒸汽。多效蒸发海水淡化技术也主要利用热能。与多级蒸发海水淡化系统相比，多效蒸发采用了降膜蒸发和冷凝过程，因此在相同产水量的情况下，多效蒸发的运行温度可以更低，更适合与太阳能海水淡化技术相结合。
许多情况下，蒸汽压缩蒸馏过程知识开始时需要由外部引入少量加热蒸汽启动，此后利用二次蒸汽自动蒸发，不在需要外部热源。蒸汽压缩蒸馏有热功效率高，体积小，无需大规模热源，适用于海岛、轮船等地方的优点，但也有一些缺点，例如生产规模受压缩机容量的限制。若利用太阳能为压缩蒸馏提供初级能源，使装置在较高温度段运行，这样可以减少通过压缩机的蒸汽的体积，提高压缩机的效率，从而减小换热器内外的压差。将蒸汽压缩蒸馏技术与多级闪蒸技术及多效闪蒸技术相结合是更理想的方案，可以最大限度的提高装置的热功效率。
在273K~373K的温度范围内，海水表面的饱和蒸汽分压比淡水表面的饱和蒸汽分压约低1.84%。当海水与淡水保持在相同的温度下，淡水将向海水蒸发。反之，如果使淡水表面温度保持比海水表面温度更低，并达到一定值之下，那么海水就可能向淡水表面蒸发，也就是说利用海水与淡水的饱和蒸汽分压不同来实现海水淡化。可将太阳能转化为热能注入到海水中，使海水表面温度提高，实现海水的淡化。
电渗析法是利用电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水。电渗析法不仅可以用于淡化海水，还可以用于水质处理。太阳能海水淡化技术与渗析海水淡化技术相结合是利用太阳能转化成的电能驱动系统产生淡水[4]。利用太阳能发电的方式包括两种，一种是太阳能热发电，也称为聚焦型太阳能热发电，通过大量反射镜通过聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽来驱动汽轮机发电；另一种是太阳能光伏发电，是根据光生伏打效应原理，利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。太阳能光伏发电系统主要由太阳电池板（组件）、控制器和逆变器三大部分组成，它们主要由电子元器件构成，不涉及机械部件，所以，光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。
4结论
海水淡化可以缓解淡水匮乏的危机，保障沿海、岛屿及其他淡水资源缺乏地区的用水。太阳能海水淡化具有保护环境、节约常规能源的优点，是今后增加淡水资源的有效途径之一。
参考文献
[1]谢建，李永泉.太阳能热利用工程技术[M].北京：化学工业出版社，2011.
[2]李顺.淡水危机与节水技术[M].北京：化学工业出版社，2003.
关键词：太阳能反渗透法海水淡化
利用太阳能反渗碳透法淡化海水是八十年代初开的技术。本文阐明太阳能硅电池产生的电源直接用于反渗秀海水淡化系统，地域适应性强，流程简单，维护运行方便。生产1m3淡化耗电9kWh，反渗透产品水可作为饮用水或工农业生产用水。
一、前言
反渗透海水淡化运行的必要条件之一是需有驱动高压泵的电能。太阳光发电技术在海水淡化系统中的应用，使反渗透法能够在无商用电源或电力紧张的地区特别是海岛和沙漠地区淡化海水、苦咸水成为可能。
八十年代初，以太阳能电池为源的反渗海水淡化装置开始在世界上运行。本文以日本冲绳市濑户和因岛市细岛两个太阳能反透渗法海水淡化系统为例，阐述太阳能反渗透海水淡化系统的利用技术及其目前的水平，初步给出系统的有关设计参数与工艺流程，同时浅析太阳能反渗透海水淡化技术的可行性、实用性与经济性，从而展望太阳能反渗透海水淡化技术的前景。
二、冲绳市濑户太阳能反渗透法海水淡化系统
冲绳市濑户太阳能反渗透法海水淡化系统位于濑户离海岸较远的地带，由日立制造船有限公司于1982年底开始建造、1983年1月开始正式运转，日产水量15m3，反渗透产品水经后处理成饮料水。当时尚缺乏利用太阳光发电作为反渗透装置动力源的经验，因而该系统采用了太阳光发电负担装置的一半动力电源，另一半由商用电源以蓄电池方式供电。冲绳市太阳能发电为动力源的日产15m3海水淡化装置的太阳能电池与反渗透装置的概况分别列于表1、表2。
冲绳市太阳能反渗透法海水淡化系统流程如图1所示。由于PEC-1000膜耐氧化性能较差，因此在给水中必须添加60mg/L二亚硫酸钠（SBS），1.5mg/L灭菌用的次氯酸钠，2mg/L作为砂滤槽凝聚剂的氯化铁。这些化学药品每星期补加一次。
根据当地的气象条件，如果一点都不用外部电源，就需要有60kWp的太阳能电池。表3列出了冲绳市濑户太阳能反渗透海水淡化系统从1983年1月至1984年10月期间每月生产运行性能性能。从表中可以看出，日照时间和日辐射量不同，太阳能电池的发电量大不相同，从而显著地影响反渗透产水量。5月份产水量最高，12月份产水量最低。1、2、11、12这四个月的产水量达不到设计值(日产15m3淡水)。因此，由于气象条件原因在太阳能电池供电不足时，采用蓄电池供电以维持正常的产水量是一个较为可取的工艺。
三、因岛市细岛太阳能反渗透法海水淡化系统
因岛市细岛太阳能反透渗法海水淡化系统位于因岛西北方向约500m的濑户内海的中央部位的小岛——细岛上。该岛面积0.76km2，入口约100人，居民以农业为主。该海水淡化系统是造水促进中心受新能源综合开发机构委托于1985年开始开发的。首先进行了地区选定条件的研究，基本工艺的设计，以及以气象资料为基础的发电量、造水量的模拟试验。据此在1985—1986年进行了系统的详细设计和制作，1986年末完成了淡化装置的建造并进行了试运转，1987年和1988年进行该系统的实际运转研究，寻求系统的最佳化，最后进行综合评价。
因岛市细岛太阳能反渗透法海水淡化系统占地面积2500m2。太阳能电池系列组合了单晶硅和多晶硅，总容量为30.4kWp，其中多晶硅为3.1kWp，其余为单晶硅。海水淡化系列设置了两级反渗透，一级反透渗生产饮料水，二级反渗透将一级的产品水进一步淡化后作为农业耕作栽培用水。表4列出了该太阳能反渗透海水淡化系统的概况。
因岛市细岛太阳能反渗透法海水淡化系统的流程如图2所示。该系统中各种供料泵全部由太阳能电池产生的直流电驱动，气象仪器、照明、空调等控制设备的电源为商用电源，因此太阳能电油的电能几乎没有因直交变换而损失。
目前尚未见到因岛市细岛太阳能反渗透法海水淡化系统的实际运行结果，但是根据1986年试运转的结果及气象资科所作模拟计算，可知该系统年间平均每天的产水量为：一级反渗透5.5m3，二级反渗透4.9m3。绍岛居民从1987年开始可以饮用该海水谈化系统生产的淡水，同时该岛平均每天需4.5m3农业耕作栽培用的淡水也开始由该淡化系统供给。
四、结语
太阳能电池供电的反渗透海水淡化系统，由于不用外部电源，因此在海岛和沙漠地区建造和运行具有明显的优越性。淡化系统中配备一定容量的蓄电池，可以消除年度间气象、日照等因素对反渗透产水量的影响。为了使反渗透系统适应日辐射量的变化，可将太阳能电池进行直列式或并列式组合，淡化系统进行单列式或复列式组合，以提高海水淡化系统的生产能力。
反渗透淡化系统的二分之一以上的电耗是用于泵送海水到反渗透膜。因此，在提高反渗透膜的性能，使反渗透装置紧凑化，进一步改进谈化系统的工艺流程的同时，在反渗透设备上配置能量回收装置，则可望将现行的反渗透设备从海水制取1m3淡水的电耗从9—10kWh下降到6—7kWh。
参考文献
关键词:海水淡化;选型;超滤;
华能玉环电厂海水淡化工程自2003年3月开始采用“双膜法”方案。为了充分验证方案选择的可行性，该厂于2004年4月至8月在现场进行了超滤装置的中试运行（现仍在运行），鉴于国内工程公司尚未有如此大规模的海水淡化项目，为了确保工程的先进性与安全性，该厂在承担玉环工程的概念
设计、技术方案及实施方面做了大量工作。
1系统设计
1.1设计参数
海水含盐量：34000mg/l；水温：15～32℃；水量：总制水量1440m3/h，单套出力240m3/h。
（34560m3/d）分为6套，
1.2系统流程
海水混凝澄清超滤一级反渗透二级反渗透
1.3总平面布置
玉环海水淡化工程的总平面布置充分利用了循环水系统的取排水系统的布置，紧靠防浪大堤一侧，自取水、混凝澄清、超滤过滤、反渗透制水、浓水排放，形成了完整流畅的布局。
2主要系统介绍
2.1海水取水系统
华能玉环电厂海水淡化系统充分利用了电厂的循环水系统，以降低造价，同时可以利用发电厂余热
文章编号:1000-3770(2005)11-0073-03
使循环排放水温升高9～16℃的有利条件，降低海水淡化工程的能耗。海水取水口位于电厂海域-15.6m等深线附近的海域，排水口设置在-5m等深线附近的海域。
循环水系统工艺流程为：取水口自流引水隧道循环水泵供水管道凝汽器排水管道虹吸井排水沟排水工作井排水管排水口。
海水经过循环冷却之后，冬季工况有16℃左右的温升，夏季工况有9℃左右的温升，因此，玉环电厂的海水淡化系统采用了两路进水，一路取自循环水泵出口（未经热交换的海水），一路取自虹吸井，根据原海水的水温变化采用不同的进水方式，基本保证水温在20～30℃，调整后维持25℃左右。
2.2海水预处理系统
海水反渗透（swro）给水预处理技术包括消毒、凝聚/絮凝、澄清、过滤等传统水处理工艺及膜法等新的水处理工艺，膜法预处理主要包括微滤
（mf）、超滤（uf）和纳滤（nf）等。预处理的目的：除去悬浮固体，降低浊度；控制微生物的生长；抑制与控制微溶盐的沉积；进水温度和ph的调整；有机物的去除；金属氧化物和含硅化合物沉淀控制。
2.2.1混凝澄清沉淀系统
为了降低海水中的含砂量以及海水中有机物、胶体的含量，必须进行混凝沉淀处理。混凝沉淀系统设有四座微涡折板式1000m3/h的混凝澄清沉淀池，为钢筋混凝土结构，设备内部没有转动部件，可有效地减少防腐成本。经混凝沉淀处理后海水浊度小于5ntu，运行参数为：混合时间：3s；絮凝时间：10min；沉淀池上升流速小于2.4mm/s。混凝沉淀处理后水质见表1。
表1预沉池处理效果
参数
预沉池出水最大值
预沉池出水最小值
预沉池出水80时间内的值
浊度(ntu)
20
1
<5
tss(mg/l)
20
5
<10
cod(mg/l)
20
3
<5
2.2.2过滤系统
该厂过滤系统采用了加拿大泽能（zenon）公司浸入式zeeweed1000型超滤膜系统，膜元件主要的技术参数为：膜材料：聚偏乙烯（pvdf）；膜通量：50～100l/m2·h；运行压力：0.007～0.08mpa；最大操作温度：40℃；ph范围：2～13；化学清洗间隔期：60～90d。
2.3高压泵
高压泵是swro系统的重要部件，正确选择高压泵性能对系统安全性影响很大，它是运转部件，出现故障的概率高。
对于大型的海水淡化装置，一般采用的高压泵是离心泵。常用离心泵的结构形式有水平中开式和多级串式。两者相比在结构上应是水平中开式占较大的优势，据称可以达到6年不开缸维修，缺点是其设备价格昂贵。
2.4能量回收装置
由于px系列的能量回收装置具有回收效率高，噪音低等特点，逐渐受到用户的青睐。由于设计中它仅有一个转动部件，没有机械密封和表面磨损，因而维护工作量很低。
2.5海水淡化系统
海水经过超滤后，经海水提升泵进入保安过滤器，然后进入一级海水淡化系统。一级海水淡化系统共设6组，每组设有压力容器58个，每个压力容器内装有7支膜元件，设计出力240m3/h（5760m3/d）。系统总出力为34560m3/d。
3玉环电厂海水淡化五个技术关键点
3.1高效混凝沉淀系列净水技术
该技术是在哈尔滨建筑大学承担的国家建设部“八五”攻关课题“高效除浊与安全消毒”的科研成果中“涡旋混凝低脉动沉淀给水处理技术”的基础上发展而来的。其中涉及了水处理工程中预处理的混合、絮凝反应、沉淀三大主要工艺，特点是上升流速比较快，占地面积比较少；没有类似机械搅拌澄清池中的转动设备，也没有类似于水力加速澄清池中的大量金属构件，这对于防止海水中突出的腐蚀问题是一个比较好的解决方案。
3.2超滤作为海水淡化预处理系统
为了验证超滤在工艺系统中设置的安全可靠性，以及寻找最适合的工艺参数，以最大限度地优化系统的配置。该厂组织了有六家公司参与的中试。试验结果表明高效混凝澄清技术、超滤系统用于该海水淡化工程是可行的。
3.2.1超滤出水sdi
试验结果显示，产水sdi总体上稳定在2.5左右，从整体趋势来看，随着时间的推移，超滤产水sdi有略微上升的趋势，这可能是由于在试验过程中超滤膜没有得到有效的维护，如化学清洗等；进水消毒不彻底；进水混凝澄清效果不理想等，造成了海水中的微粒、胶体、有机物和微生物等和膜发生了物理化学反应，改变了膜的分离能力。试验显示客观上虽然存在这种膜污染导致的分离能力下降，但这种表现为sdi的上升的下降趋势极为缓慢，并不明显。
水温升高，超滤出水的sdi随之升高；进水ph值升高，超滤出水的sdi也高，反之亦然。铁离子的影响：水中可溶解性的过渡金属离子，如fe2因氧化而形成沉淀使sdi升高；氧化剂的影响：试验过程中发现，如果加入次氯酸钠，超滤出水的sdi升高。
3.2.2超滤出水浊度
乐清湾海水浊度一般在100ntu以上，但是由于潮汐及天气的影响，浊度变化幅度非常大，实测最高达到2456ntu，经过混凝澄清之后，一般在15～20ntu，个别值达到50ntu。从超滤产水来看，产水浊度相对比较稳定，基本上在0.10ntu左右，虽有个别值达到了0.20ntu，但没有出现大的波动，基本上控制在0.15ntu以下。
3.2.3超滤出水中的铁
超滤进水铁的浓度变化范围在25.5～1451μg/l，去除率在80～90。
3.2.4超滤出水中的硅
超滤进水的胶体硅含量变化范围在1.081～
10.74mg/l，出水的胶体硅含量是比较稳定的，一般小于2mg/l，去除率最低时只有10，最高达到98，大部分去除率在70～90之间。
3.2.5超滤出水中的cod
玉环海水中codmn不超过10mg/l，经过超滤之后，产水codmn最高不超过5.0mg/l，也就是说超滤对codmn去除率比较低。相对进水codmn的波动，产水codmn比较稳定，但还是呈现比较缓慢的上升趋势。
3.2.6超滤出水细菌总数
超滤对细菌的去除率达到100。
3.3系统回收率的确定
目前的海水淡化工程，回收率一般在38～50之间。决定回收率高低的因素主要有原海水水质、预处理系统出水水质、膜的性能要求、运行压力、综合投资和制水成本等。由于玉环项目采用超滤作为反渗透的预处理，原海水的含盐量通常在28000～32000mg/l之间，而最低水温高于15℃，因此在反渗透允许的设计条件下，回收率越高，系统的经济性越好。按照回收率40，45，50，进行了技术经济比较（表2）。经分析比较，我们确定的回收率为45。
表2不同回收率下的性能
40的回收率
45的回收率
50的回收率
一年运行压力(mpa)三年运行压力(mpa)一年内脱盐率()三年内脱盐率()设计通量(l/m2h)要求预处理的出力(m3/h)与45投资比较()系统运行安全性结垢可能性
5.395.6299.4899.3815.43600125高较低
5.675.9099.4499.3315.43200100高低
6.046.2699.3999.2815.4288080低高
3.4新材料的应用
海水淡化系统中另一个重要问题就是设备及管道腐蚀，根据工艺流程中接触介质种类及压力的不同，分别采用了双相不锈钢2205、2507以及奥氏体不锈钢254mo，低压系统大量的采用衬里、塑料及玻璃钢管道。
3.5浓水排放综合利用
海水淡化系统中浓水排放是全球业内要解决的问题，由于发电厂循环水中一般采用氧化性杀菌剂来抑制循环水系统中藻类、贝类的生长，在海滨电厂大都设有电解海水制氯系统，反渗透浓水相当于在原海水的基础上浓缩了1.6倍，因此将一部分直接用于电解海水制氯，可以简化制取次氯酸钠系统设置，又可提高电解制氯系统的效率。
4制水成本分析
海水淡化的运行成本是大家比较关注的问题，也是评价系统方案可行性的重要依据。根据玉环工程投标商的报价情况、性能指标、使用保证寿命，综合考虑设备折旧、人工、药品、检修维护等各方面的因素，以上网电价为基础，吨水的制水成本在4元左右（表3）。
表3华能玉环电厂海水淡化工程成本测算
项目
金额
单项成本(元/m3)
以年运行
以年运行
7000h计
6000h计
工程动态投资(万元)
19244
其中贷款(万元)
14433
利率()
6.12
15年经营期利息
0.11
0.13
(万元，假设15年平均还贷)
110.41
化学药品消耗(元/m3)
0.3184
0.32
0.23
电力消耗(元/m3，
1.2
电价0.30元/kw·h)
1.20
1.20
大修及检修维护费(万元/年)
193
0.19
0.22
反渗透膜更换费用(万元/年)
980
0.73
0.88
人员工资(万元/年)
60
0.06
0.07
固定资产折旧费用(万元/年)
1282.9
1.24
1.48
单位运行成本(元/m3)
2.49
2.69
单位制水成本(元/m3)
3.84
4.30
5结论及建议
沿海电厂采用海水淡化方案无论经济上还是技术上是可行的。沿海电厂采用海水淡化技术可以充分利用电厂的取排水系统，而不必单设，可节省很大的初投资费用，并且电厂循环排放水的温升可使海水淡化的水温得到保障，有利于淡化能耗的降低。目前沿海城市淡水资源相对比较紧张，水价也在逐步上升，玉环工程海水淡化制水成本4元/吨左右的水平对于工业用水水价，二者已经基本持平，甚至低于工业用水的价格，因此沿海电厂选用海水淡化，不仅社会意义重大，经济技术上也是可行的。
采用超滤作为海水淡化的预处理系统虽然是膜法处理的发展方向，但是毕竟成熟的经验还少，有待于进一步的分析研究。玉环工程自招标前期即开始超滤中试工作，到现在还在继续进行，目的也是在进一步探索超滤作为海水淡化系统预处理的经验。
海水淡化虽然不是一门新的技术，但是毕竟我国目前大型的海水淡化工程经验还少，项目也不多，与国际上一些著名的公司相比，采购成本及技术合作上我们还处于劣势，这对我们的技术进步和海水淡化产业的发展是不利的。
该工程于2003年2月动工，2003年12月建成并试运行，2004年3月通过环保验收。整套设施自运行以来至今一直高效稳定。其处理效果见表2。表2数据表明，废水经处理后，出水各项指标均达到要求。从表2可知，废水经“水解酸化混凝气浮接触氧化法”处理后，其cod、悬浮物、石油类和磷酸盐总去除率分别为92.1、96.4、88.36和93.3。
表2废水处理效果表
项目
cod(mg/l)
ss(mg/l)
石油类(mg/l)
磷酸盐(mg/l)
调节兼水解酸化池气浮池出口好氧池出口过滤器出口
258.50185.6842.1320.18
117.6041.626.104.20
15.906.374.301.85
15.1010.712.81.0
4经济分析
该工程总投资143.78万元，其中设备费为88.2万元，土建47.83万元，其它费用7.75万元。该工程每m3产水总运行费用1.13元，其中电费0.23元，药剂费用0.70元，人工费0.2元。
5工程实例经验
（1）生产废水中的石油类污染物都是来自金属件表面保护性油膜，容易发生乳化反应，并被混凝成
“矾花”，含有一定的油质，有粘性，易结成团，浮于水面。根据这种特性，采用混凝气浮法具有较好的泥水分离效果。可见，气浮工艺对该废水不仅可高效去除石油类污染物，而且还可对废水进行预充氧，从而提高了废水的可生化性，更有利于后续的生化处理。
（2）生产过程中要对金属件用工业洗涤剂反复清洗，故所排废水富含工业洗涤剂成分，经曝气搅拌，会产生大量泡沫，在好氧池之前使用消泡剂，改变洗涤剂的表面活性，否则好氧池由于鼓气产生大量泡沫，无法正常运行。
（3）生产过程中所用到的工业洗涤剂及少量染色剂，都是一些难以生物降解的高分子化合物，因此在设计时先用水解酸化工序使一些复杂的大分子物质、不溶性有机物水解成小分子物质、溶解性有机物，然后再用接触氧化法对小分子物质和溶解性有机物进行氧化分解，才能取得较好的生化处理效果。
（4）水解酸化池中采用机械搅拌器进行搅拌，以增强废水与污泥之间的接触，消除池内的梯度，避免产生分层，提高效率。
（5）好氧处理段采用接触氧化法。池内填料比表面积大，池内曝气装置设在填料之下，供氧充足，池内生物活性高，生物膜更新速度快，可以承受的浓度负荷是其它生物法的几倍，因此可以减少占地，节省能耗。
（6）混凝沉淀池出水经过过滤器，保证悬浮物的水质指标达到排放要求20mg/l以下。
6结论
一、海水利用已成为国家优先发展产业
从去年9月开始，国家发改委会同国家海洋局着手编制《全国海水利用中长期专项规划》，经与专家多次会商，将进入征求意见阶段，有望年内出台。专家指出，海水淡化及综合利用是新兴朝阳产业，在我国具有广阔的发展前景，国家给予高度重视，将出台一系列政策措施和刚性规定，来推动海水淡化及综合利用向产业化方向发展。今年，国家发改委已将海水利用技术列入《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，组织国债资金支持海水淡化及综合利用的科技攻关项目和环境资源示范项目。据了解，目前已有天津市开发区2万吨/日级海水淡化项目、青岛市黄岛电厂2×1万吨/日级（其中1万吨/日采取蒸馏法、1万吨/日采取反渗透法）项目、山东威海电厂2万吨/日级海水淡化项目等获得国家发改委批准建设，10至20万吨/日级项目已在选项之中。国家海洋局近期开展了“908”工程专项招标，计划从2004年至2009年投入19.8亿元开展专项调查，其中包括海岛及沿海地区淡水资源、大型用水企业等专项调查。专家指出，今后国家将重点支持海水利用大型化、产业化和综合性的示范项目，支持天津市建设海水利用和节水型城市示范园区。建议浙江省将海水淡化作为海岛的第一水源，建设部级的示范园区。
二、天津、青岛两市走在全国前列
天津、青岛两市均位于北方沿海严重缺水地区，海水利用和节水工作受到两市政府的高度重视。天津市已成立以戴相龙市长为组长的领导小组，办公室设在市发改委。目前该委组织有关部门加紧编制“天津市节水型城市实施计划”和“天津市海水淡化发展规划”。在计划安排的24个重点项目中，有一半是海水利用项目。计划到2007年使海水淡化达到20万吨/日，2010年达到50万吨/日。北京方面还在天津考察调研海水淡化进京项目。天津市大力开发中水回用，节水工作也走在全国前例。今年上半年，万元产值取新水25立方米，同比下降25%，只相当于全国平均水平的1/3；水重复利用率达到86%，比全国平均水平高出34个百分点。截止去年底，山东省已建成9500吨/日的海水淡化装置，占全国总量的57%，居全国首位。今年青岛市制订实施了“海水淡化产业化可行性方案”，除新建黄岛电厂3000吨/日低温多效蒸馏法海水淡化装置外，1万吨/日级的反渗透海水淡化装置可望年底开工建设。青岛市已在10多个行业推广使用海水达10亿立方米/年，替代淡水6000多万立方米/年。国家示范工程、20万立方米的海水冲厕小区已于今年下半年在青岛开工建设。
三、政府推动下的市场化、产业化运行机制正在形成
从1997年在我省嵊山岛建成全国首座500吨/日反渗透海水淡化项目，2000年分别在山东长岛县和我省嵊泗县建成1000吨/日项目，到去年底投产的山东荣城市万吨/日首期5000吨/日项目，均为国家或地方政府投资为主的科技示范项目。从天津、青岛两市考察情况来看，一个在政府推动下的市场化、产业化运行模式正在形成，具有竞争实力和广阔发展前景。其主要特点：
一是水价调整为海水利用市场化、产业化运作提供了空间。据天津市发改委介绍，近几年天津市的自来水价以每年0.50元的增幅调整，目前综合自来水价已达3.6元/吨。计划2005年调整到5元/吨左右，2009年调整到6.7元/吨左右。这不仅有利节约用水，也为海水淡化产业发展提供了市场空间。
二是在目前海水淡化综合成本仍高于自来水出厂价的情况下，海水利用项目主要与火力发电、热电用水以及污水处理生产中水相结合。发电和热电企业都是用水大户，锅炉用水使用高纯度水，价格较高，而且做过功的“乏汽”可用于蒸馏法海水淡化。天津市开发区利用污水处理生产再生水，分别供工业用水、市政杂用和园林绿化。
三是科研单位与投资公司、生产企业合作，通过组建股份制公司来开拓海水利用市场。天津海水淡化与综合利用研究所与杭州水处理技术研究开发中心均为国家海洋局所属的水处理技术科研开发机构，是我国目前最主要的两大海水利用科研开发单位。天津淡化所与泰达控投有限公司、泰达风险投资公司、天津国水设备工程公司联合组建天津泰达新水源科技开发有限公司，承担城市污水处理、再生水生产和海水淡化工程。青岛市华欧集团与天津淡化所共同组建华欧海水淡化有限责任公司，天津淡化所在两家公司中均采取技术入股形式，负责提供生产工艺设计和技术工作。今年获国家发改委批准的天津市开发区2万吨/日海水淡化项目和青岛市黄岛电厂2×1万吨级海水淡化项目分别由以上两公司承建。今年天津市还建立了中外合资膜生产基地，北大青鸟、清华大学与天津企业合作,准备上核能海水淡化项目，初步形成了海水利用市场化、产业化运作机制。
四、我国海水淡化技术日趋成熟
海水淡化有多种技术方法，目前世界上主要采取蒸馏法和反渗透两种方法。课题组实地考察了天津市大港电厂2×3000吨/日多极闪蒸和青岛市黄岛电厂3000吨/日低温多效两种蒸馏法装置，并与我国主要采用的反渗透膜法装置的技术经济指标进行了对比分析。大港电厂海水淡化装置是我国唯一使用的多极闪蒸装置，1986年以500万美元/套从美国进口，至今运行良好，但投资成本和维修成本高，存在严重的腐蚀问题，该厂正在用国产设备进行更换。黄岛电厂最近建成的3000吨/日海水淡化装置是我国第一套国产低温多效蒸馏法装置，设备投资为1800万元，目前正在试运行，产水量基本达到设计要求。技术专家将以上两种蒸馏法装置与我省嵊泗县反渗透法装置按统一经济指标进行成本分析，得出以下结论：多极闪蒸装置的运行成本4.95元/吨，综合成本如按商品价折算为7.71元/吨（由于电厂为自发电，实际运行成本可能还会低一些），成本明显偏高，不适合大范围推广使用。低温多效装置运行成本3.15元/吨，综合成本4.99元/吨。用二级反渗透法生产3000吨/日电厂锅炉补给水，设备投资1570万元，生产成本3.21元/吨，综合成本4.93元/吨。也就是说，在生产电厂锅炉补给水时，以上两种方法的投资成本、生产及综合成本基本相当，都具有投资较省、成本较低的优势。用一级反渗透法生产3000吨/日市政供水（优于自来水标准）或电厂大量使用的其它用水时，设备投资1200万元，生产成本2.38元/吨，综合成本3.72元/吨，反渗透法装置明显优于蒸馏法装置。与国外同类装置相比较，国产装置技术经济指标已达到国际水平，但投资成本和适用性要优于国外装置。有关专家认为，在我省发展海水淡化产业，不论是用于市政供水还是作为电厂用水，采用反渗透海水淡化法均比其它方法具有优势。
五、几点思考
课题组通过调研认为，以上两市的成功做法和经验值得我省沿海地区学习借鉴。现结合我省实际，提出如下建议：
一是转变思路，将海水淡化作为我省解决沿海地区水资源短缺的重要途径。两市政府在“引滦入津”、“引黄济青”工程引水，并将在“南水北调”中受益的情况下，大力推进海水淡化及综合利用工作，不仅能大幅度提升水资源供给，发展节水型经济，而且将形成一个新兴产业和新的经济增长点。为此，我省解决水资源短缺问题，应改变完全依靠调水工程、水库工程等单一模式，通过制定政策措施来发展海水淡化及综合利用产业，并将其列入“十一五”发展规划，科学合理地解决海岛、沿海严重缺水地区和浙北平原水质性缺水地区的水资源问题。
二是通过政策引导和项目示范，大力发展海水淡化等增水节水产业。我省海岛和沿海地区不仅严重缺水，而且又是未来经济发展特别是重化工业快速发展地区，水资源短缺是一个重要瓶颈。为此，应尽快制定一些钢性规定，如在沿海、海岛新建电厂必须通过海水淡化解决生产用水，有条件的电厂可上大型海水淡化装置，实行“电水联供”，从用水大户变成供水大户。沿海大型用水企业必须用海水作冷却用水、用膜技术装置进行中水回用等。通过争取国家国债重点建设项目和建立海水综合利用资金，重点支持嵊泗县乃至整个舟山市建设部级海水综合利用示范区，大力支持2万吨/日级以上的大型海水淡化示范工程和污水处理企业的再生水利用工程。
关键词：沿海地区海水淡化海水直接利
前言
沿海地区是我国人口最多、经济最发达的地区，是我国对外开放的前沿和窗口。由于经济的持续发展和人民生活水平的提高，对水的需求量越来越大，对水质的要求越来越高，而水资源的严重污染，使本来紧张的水资源的供需矛盾更加尖锐化。滨海地区14个开放城市，有9个淡水供应不足，年缺水量60多亿立方米，特别是长江以北地区为资源性缺水，水资源严重短缺，其中青岛、烟台、天津、大连等沿海城市的水资源短缺问题严重制约了地区经济和社会的发展。一些岛屿，如舟山和长岛等的进一步开发，也受到水资源短缺的限制……
面对水资源的日趋紧缺，向占水总储量96.5%的海水要水，是势在必行的。海水利用技术包括海水中提取淡水和利用海水代替淡水等技术，即通常所讲的海水淡化和海水直接利用等，是解决沿海地区淡水资源短缺的重要措施。
1.海水淡化与饮用水供应
1.1国内外概况
从海水中提取淡水的技术和过程称为海水淡化。海水淡化在国际上是40年代研究开发的，开始以蒸馏法为主，60年代又研究开发了反渗透技术，逐步形成了以蒸馏法和反渗透法（SWRO）为主的海水淡化产业。蒸馏法以多级闪蒸（MSF）为主，另外有低温多效蒸馏（LT-MED）和低温压汽蒸馏（VC）等。
海水淡化已成为中东和北非地区、加勒比海和地中海中诸多岛屿等经济发展的生命线。目前世界海水淡化产量为16.4×106m3/d（2000年），虽然MSF占海水淡化量的70%以上，但呈下降趋势，SWRO占14%，呈迅速上升趋势。基于反渗透膜的进步和能量回收技术的高效，SWRO能耗已降到3kWh/m3，所以具有极强的竞争力。近几年国际海水淡化招标中，RO法以投资省、成本低、占地少、投产快等优势而屡屡夺标。
我国于1958年开展电渗析（ED）海水淡化的研究，1967-1969年组织了全国海水淡化会战，奠定了膜法和蒸馏法海水淡化的基础。经科技攻关，使海水淡化技术（反渗透和低温多效）取得长足的进步。1987年大港电厂从美国引进二套3000m3／dMSF海水淡化装置，与离子交换法结合，解决锅炉补给水的供应。近年来，相继建成数座500-2500m3/d反渗透海水淡化厂，对我国沿海地区，特别是发电厂、缺水城镇和岛屿的经济发展，已开始发挥其独特的作用。
1.2海水淡化技术简介
RO主要以高脱盐率的中空纤维膜组件和卷式膜组件为关键部件在压力下进行淡化。RO海水淡化厂最大规模达20万m3/d，由海水提取系统、预处理系统、反渗透系统、后处理系统、能量回收系统、供电系统和控制监测系统等构成，这可解决城市用水问题。反渗透中型淡化厂200-2000m3/d很适于岛屿用水的供应。日产1-20m3的小型RO器适于舰船、渔船、海上钻井平台和岛屿上的个体用户的需求。由于膜脱盐率高，通量大，以及先进的能量回收装置，单级即可高效地将海水淡化为饮用水。
多级闪蒸厂最大规模达30多万m3/d，由预处理、盐水加热、热回收和排热四单元组成。适用于大型海水淡化，解决城市用水问题。但设备动力耗电高，易腐蚀和结垢。难以适应我国国情。
现代的低温多效蒸发通常在低温段操作（700C以下），腐蚀和结垢较轻，设备寿命长，可利用廉价的铝合金传热管，可利用废热造水以降低成本，是蒸馏法中最具竞争力的。
1.3海水淡化的经济性
经济性通常据投资费用和操作费用转化为单位脱盐水的成本来衡量。目前，最经济的SWRO的成本约为0.5$/m3淡水，若海水淡化与发电、供热和供汽以及海水综合利用相结合，再加上淡化技术本身的发展，其成本会进一步降低。下面是国内的长岛1000m3/dSWRO示范工程的例子：
长岛1000m3/dSWRO示范工程的总投资732.6（万元），包括取水设备，预处理设备，高压泵，反渗透装置，产品水后处理设备，中央监控设备，仪表、阀门和药剂，土建厂房、设备运输、设计、安装和调试等。制水成本5.13（元/m3淡水），包括膜更换费，维修费，试剂费用，电费(用电5.0kWh/m3)，折旧费和劳力等。
1.4住区海水淡化的考虑
1.4.1以城镇为基础的供水作为城镇供水或部分城镇供水，大、中型的海水淡化厂(每天数万至数十万吨)的淡化水经一定的后处理之后，并入原有的城镇供水系统中。如中东、北非、冲绳和美国南部等。
1.4.2以住区为基础的供水对无饮用水源的海岛或靠海的住区，可据实际需求情况，建造中小型海水淡化厂（每天数百至上万吨），也是可考虑的。如国内的长岛、嵊泗和长海等。
1.4.3以个别住地为基础的供水对远离城镇供水的个别海边住地，可直接选用小型海水淡化器（每天数吨至上百吨）来解决。
2.海水直接利用与沿海城市节水
2.1国内外概况
用海水代替淡水的技术和过程就是常讲的海水直接利用。用海水代替淡水作为工业用水、烟气脱硫、大生活用水和其它杂用水等。美、欧、日等国家和地区年用海水作为冷却用水都近3千亿立方米。而我国还不足200亿立方米，与发达国家相差甚远。
海水作工业冷却水，目前国内外都仍以直流冷却为主，且主要用于滨海火电、核电、化工和冶金等企业。海水直流冷却技术具有深海取水温度低、冷却效果好和系统运行管理简单等优点；但也存在取水量大、工程一次性投资大、排污量大和海体污染明显等问题。海水循环冷却技术在国外已有应用实例，最大的海水循环量达22000立方米/小时，在我国尚处于研究阶段，千吨级示范工程正在进行中。
城市生活用水占城市供水的20%左右，而城市冲厕用水占城市生活用水的35%左右。香港总人口690多万，香港海水冲厕起源于50年代末，历经40年的发展，海水冲厕已形成体系，占总人口的78.5%。每天冲厕用水约为52万立方米。天津、青岛和大连等也有少部分靠海的小区采用海水冲厕。
2.2海水直接利用技术简介
海水冷却分海水直流冷却和海水循环冷却。直流冷却是指原海水经换热设备进行一次性冷却后，即排放的过程；循环冷却是指原海水经换热设备完成一次冷却、再经冷却塔冷却后，循环使用的过程。
推广海水冷却，应解决海水取水、杀生、净化、防腐、防垢和防附着等问题。海水直流冷却技术有近80年的发展历史，有关防腐蚀、防海洋污损生物附着技术已基本成熟。如大亚湾核电站和天津大港电厂年用直流冷却海水分别为35亿和17亿吨。关于海水循环冷却系统和相关的防腐、阻垢和防污损生物附着和防盐雾飞溅等技术基本成熟，海水冷却塔技术，国外有专门公司开发，技术也是成熟的。
利用海水作为大生活用水是一项综合技术，它涉及海水取水、前处理、双管路供水、地下和屋顶贮水、卫生洁具、及系统的杀生、防腐、防渗和防生物附着技术；大生活用海水与城市污水系统混合后含盐污水的生化处理技术；合理利用海洋稀释自净能力将大生活用海水进行海洋处置的技术等。防腐技术和防生物附着技术已基本成熟，大生活用海水技术的重点是高含盐量污水的生化处理技术和海洋处置技术。
2.3海水直接利用的经济性和社会效益
推广海水直接利用作工业冷却水，社会和经济效益显著。以威海华能电厂海水冷却系统为例，系统总投资7000万元，为发电容量85×104kw的机组提供18×105m3/d的直流冷却用海水，这包括海水取水设施，预处理设施，杀菌、灭藻和防生物附着，防腐和牺牲阳极保护等。每kw的电，冷却用海水投资不足百元.
推广应用海水作为大生活用水，对改善沿海缺水城市的居民的生活质量有重大的现实意义，也是缓解沿海城市淡水紧缺局面的有效措施之一，具有显著的社会效益和经济效益。
2.4住区海水直接利用的考虑
2.4.1作为住区空调的冷却用水对水资源短缺的旁海住区，其大型中央空调可考虑选用海水作为空调冷却用水，以节约淡水。
2.4.2作为住区的冲厠用水对新建的旁海住区，有合适条件的可考虑双管路供水系统，如香港那样，用海水冲厠，来节约淡水。
2.4.3作为住区的部分生态用水对新建的旁海住区景观建设中，在合适的有条件的地点可考虑用海水作为景观用水;可用海水的杂用水也尽量用海水。
结语
我国水资源匮乏，又是一海洋大国，沿海城市一半以上缺水，所以海水淡化和海水直接利用应作为解决沿海城镇和岛屿水资源不足的重要的途径和方法之一。海水淡化和海水直接利用在国内已有示范和部分工程实践，随着经济的持续发展和人民生活水平的提高，对海水淡化和海水直接利用的认识会进一步提高，对海水淡化和海水直接利用的需求会越来越大，海水淡化和海水直接利用将会为沿海地区经济发展和居民生活质量的改善更好地服务。
参考文献
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据了解，烟台属于严重缺水性城市，其水资源主要来源于大气降水，境内并没有客水。虽然烟台市年平均降水量约为650毫米，水资源总量约为30亿平方米，但人均水资源占有量仅为436平方米，尚不足全国人均占有量的1/5，更大大低于国际标准。虽然面朝大海，水资源总量丰富，但是烟台仍然是一个半干旱城市，严重缺乏淡水资源，因此，充分利用海水资源，向大海要淡水已经成为大势所趋，已经成为解决烟台水资源问题的战略性举措。但是海水淡化成本尚高，每吨淡化水的成本为五元左右，比工业用水成本高出一元左右，以至于无法将淡化水大规模推进市场。本文旨在法律技术层面研究海水淡化的市场化问题，将海水淡化产业推向市场，以切实解决烟台地区的淡水资源问题。
一、关于海水淡化的政策性文件
早在2005年，国家就曾联合国家发改委、财政部、国家海洋局等了关于利用水资源发展水资源的政策性文件《海水利用专项规划》该规划意在加强海水淡化利用，以企业为主体生产淡化水用于居民引水、生活用水、企业生产用水；高效可持续的提高海水资源的可利用率。
2011年的《国家“十二五”海洋科学和技术发展规划纲要》针对我国五年内的海洋科技发展进行了总体规划。“十二五”期间的重点工作是突破关键技术，培育和支持海洋战略性新兴产业的发展。全面开发利用海水成为相关的关键技术之一。开展实施海水淡化产业化项目，支持和鼓励沿海城市及海岛组织开展大规模的海水淡化产业化示范项目。
2012年，国务院办公厅印发《国务院办公厅关于加快发展海水淡化产业的意见》其中提出：要求到2015年，提高海水淡化所用材料、设备制造的自主创新率；海水淡化能力需达到的日产量以及海岛新增供水量的贡献率需提高；需建立起较为完善的海水淡化产业链模式，关键技术设备的研发制造能力努力达到国际先进水平。
二、影响海水淡化产业化发展的主要因素
烟台作为我国开展海水淡化项目较早的城市，淡化水的市场较大，但是烟台淡化水仍然存在规模小，竞争弱，发展慢等问题。影响烟台市海水淡化市场的主要原因有：
（一）自主创新能力薄弱。具有我国自主知识产权的技术较少，海水淡化的主要技术装备以及多种关键部件主要依靠进口，从而导致海水淡化的成本偏高。
（二）产业发展水平较低。海水淡化产业发展水平较低。我国海水淡化整体实力相对于国外有关方面处于劣势，国外十分关注我国海水淡化市场并积极采取措施抢占我国市场。烟台从事海水淡化的设备制造较少，企业规模较小，尚未形成海水淡化产业链。
（三）海水淡化相关政策不足。我国海水淡化产业发展的配套政策不完善，政策实施力度不够，可操作性差，我国《水法》中虽然有关于对海水淡化的表述，但是有关水相关法、海洋相关法中并未明确指出海水淡化应该由哪些部门主管。烟台缺乏良好的政策环境来支持海水淡化的发展，缺乏政府引导和政策支持，未能把海水淡化产业放到应有的战略高度，对海水淡化没有明确的定位。
三、关于海水淡化产业化发展的对策
（一）加大政府对海水淡化的政策支持。（1）将海水淡化产业列入烟台市重要发展战略之一，并制定相应的产业政策，根据国务院制定的《海水利用专项规划》来制定符合烟台区域特征的地方性规章，应建立烟台市海水淡化相关小组，组织有关部门建立起有效的行政管理体系，以建立实质有效的产业鼓励政策，推动海水淡化产业的发展。（2）对使用海水的企业在研究开发、购置机器设备等方面授予税收优惠政策。明确海水淡化设施及建设可享受优惠政策及资金支持。把海水淡化项目作为公共设施建设项目，对于生产淡水的企业给以补贴支持。（3）烟台应通过投资和贷款等方面的优惠政策来鼓励更多企业进入海水淡化范畴，扩展海水淡化产业的投资融资渠道，鼓励更多拥有自主知识产权的企业进入海水淡化行业。（4）烟台市政府应该加大水价的改革力度，调整水价及其结构，合理确定淡化水的价格，以促进淡化水的推广和使用。并经由媒体公益广告的形式对海水淡化进行主题宣传，使市民对淡化水有一定的认识，有助于淡化海水进一步走向市场。
（二）对于企业方面，应加快建立行业规范标准，加强技术改革创新，研究具有我国自主知识产权的关键设备，以尽快提高海水淡化的核心竞争力。应建立切合社会主义市场经济条件下的企业模式，充分发挥市场在资源配置中的根本调节作用。
四、结语
大力发展海水淡化产业是扩大蓝色海洋经济区水资源供应量的有效方式，是解决烟台地区水资源短缺的重要手段。但同时应当意识到，烟台地区要大规模发展海水淡化产业仍面临许多挑战，由海水淡化所带来的一系列问题亦不容忽视。应通过加强政府管理、促进技术革新等方式降低海水淡化的成本和能耗，推进海水淡化市场化，并努力减少海水淡化对渤海海洋环境的影响。如此才能扬长避短，发挥海水资源丰富的优势，解决烟台的水资源短缺问题，为建设蓝色海洋经济区助一臂之力。
参考文献
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