海水淡化技术国内进展及其在循环经济中的应用

　　4海水淡化技术的综合应用

　　4.1 在氯化铵废水处理中的应用

　　兖矿鲁南化肥厂的氯化铵废水治理工程采用反渗透和MED结合的海水淡化技术，由国家海洋局天津海水淡化研究所提供施工图设计，天津市海跃水处理高科技有限公司负责设备加工和安装，2003年9月开始设计，2003年11月开始设备加工，2004年3月正式投入生产。该装置处理两种浓度的氯化铵废水，一种氯化铵含量为0.1%,一种氯化铵含量为2.5%；装置的低浓度废水处理能力100m3/h，高浓度废水处理能力为40 m3/h，回收淡水120 m3/h，淡水的水质为TDS<15mg/L，回收农业级氯化铵1.1t/h，氯化铵废水膜浓缩工段的吨水耗电为2.5 kWh。该项目受到全国人大环境执法小组专家和国家环保总局领导的高度称赞，04年6月国家环保总局领导考察鲁化废水治理工程后表示要在鲁化举行一个全国性的现场经验交流会，推广应用该项技术。

　　4.2 在氯碱行业的应用

　　某碱厂位于北方沿海缺水城市，自备有热电厂，拟建设低温多效蒸馏海水淡化工程。海水淡化工程的首期造水能力为1万吨/天，产品水供碱厂及自备电厂自用，浓盐水供碱厂制碱化盐使用。

　　拟使用自备电厂的25MW机组的末端排汽作为为1万吨/天低温多效装置的加热蒸汽。目前，汽轮机末端排汽的温度约为70~80℃，压力约为0.007MPa。由于蒸汽品质较低，无法直接作为低温多效装置的加热蒸汽，需要对汽轮机的运行工况进行调整。

　　2.41端排汽温度调整为76℃的饱和蒸汽，汽轮机的排汽量为52t/h，可以满足1万吨/天低温多效蒸馏海水淡化装置的用汽需要，发电机组的发电能力将降低915kW，相当于海水淡化使用的76℃的饱和蒸汽的成本为17.6kWh（以0.4元/kWh计，相当于7.04元）。25MW机组的冷却系统为淡水循环冷却，使用两台160kW的循环水泵，由于上马海水淡化工程，由低温多效海水淡化装置充当汽轮机的冷凝器，可节约电力消耗320kW。另外由于海水淡化装置替代了淡水循环冷却系统，从而节约了20t/h的淡水补水消耗，和相应的药剂消耗。

　　综合上述各种因素，低温多效装置所使用的蒸汽基本不为发电机组增加额外费用。以蒸汽费用8元/吨，装置造水比8计算，1万吨/天低温多效蒸馏海水淡化工程的造水成本如下表所示：

　　1万吨/天低温多效蒸馏海水淡化工程的造水总成本为4.172元/吨，远低于此碱厂目前7~8元的锅炉补水成本。

　　海水中含有多种离子，而海水淡化的浓盐水同原海水相比有明显的升高。浓盐水中的主要盐类为氯化钠，而制碱工艺的主要原料就是氯化钠，使用浓盐水代替淡水作为化盐水有可能节约化盐成本。虽然去除浓盐水中的硫酸根、钙、镁等离子需要一定的费用，但综合计算，使用1吨浓盐水可为制碱工艺带来5~8元的额外收益。

　　4.3 在电厂循环经济中的应用

　　正在筹建的某滨海发电厂，一期工程装机容量为2000MW，厂址附近为某大型盐场。电厂配套建设20万吨/天低温多效蒸馏海水淡化工程，为电厂自身和周边地区供水。同时，电厂使用海水循环冷却。

　　海水淡化过程中排出的浓盐水和发电厂排出的浓缩冷却海水全部引入盐场，利用太阳能，把浓海水制成中度卤水，中度卤水采用空气吹溴法提取溴素，提溴后的卤水再进入蒸发池继续蒸发为饱和卤水，饱和卤水分别进入结晶池和真空制盐厂，生产原盐和精制盐。剩下的制盐母液进入盐化工生产工序，把其中所有无机盐全部分离，生产出氯化钾、氯化镁、硫酸镁等化工产品。至此，全部海水被“吃干榨净”，无废液排入大海，实现了“零排放”。

　　同时，由于海水淡化后排出的浓盐水比一般海水高出近一倍，大大提高了盐的产出效率，在增加盐产量的同时可节约现有盐场用地22.5平方公里，如果维持原盐产量不变，则可以节约56平方公里的盐场用地。

　　电厂所产生的粉煤灰、石膏等传统意义上的废弃物，被用来开发生产出新型建材产品，可把电厂自身的粉煤灰、石膏全部消化利用，同时省却了灰场用地。

　　5结语

　　1、21世纪中国面临缺水和水污染的双重压力，开发水资源和治理污染任重道远。

　　2、海水淡化技术可以为沿海地区解决优质淡水，中国的海水淡化已经起步，发展前景广阔。

　　3、海水淡化技术的发展为工业废水的治理和回用提供了新的选择，需要推广应用以减轻废水对环境的污染。

　　4、以海水淡化为龙头，走造水和资源综合利用的循环经济之路，在中国具有广阔的前景。

 　　参考文献

　　[1] Ruan Guoling, The Proceedings of the China-ASEAN Workshop on Marine Science and Technology, October, 2003, Beijing, China

　　[2] 解利昕、阮国岭等，水处理技术，2000.2： p90-92

　　[3] 尹建华、吕庆春、阮国岭，海洋技术，2002.4：p22-25