行业分析：海水淡化发展趋势

　　自然界的海水淡化现象每天都在进行。海水在太阳照射下蒸发，水蒸汽进入大气冷凝后以雨雪形式降落至地面，形成天然淡水。以这种蒸发冷凝原理做成的海水蒸馏淡化器，早在两千多年前就被航海船员运用在自己的船上。
　　第二次世界大战以后，中东地区石油得到国际资本大力开发，使这一地区经济迅速发展，这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件，加之其丰富的能源资源，又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择，并对海水淡化装置提出了大型化的要求。在这样的要求驱动下，20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡化技术应运而生。海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。
　　由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明，到2010年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水4700万吨，可满足2亿人的生活需求。国内外的大量事实已经证明，海水淡化是解决沿海地区水资源短缺问题最根本、最有效的战略举措。
　　在已经开发的20几种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法达到了工业规模的生产应用。
　　电渗析淡化法是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的正离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；负离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水。
　　反渗透淡化法更加绝妙。它使用的薄膜叫“半透膜”.半透膜的性能是只让淡水通过，不让盐分通过。如果不施加压力，用这种膜隔开咸水和淡水，淡水就自动地住咸水那边渗透。我们通过高压泵，对海水施加压力，海水中的淡水就透过膜到淡水那边去了，因此叫做反渗透，或逆渗透。
　　蒸馏法的原理很简单，就是我们在实验室里制备蒸馏水的原理。把海水烧到沸腾，淡水蒸发为蒸汽，盐留在锅底，蒸汽冷凝为蒸馏水，即是淡水。这种古老的海水淡化方法，消耗大量能源，产生大量锅垢，很难大量生产淡水。现代多级闪急蒸馏淡化使古老的蒸馏法焕发了青春。
　　水在常规气压下，加热到100℃才沸腾成为蒸汽。如果使适当加温的海水，进入真空或接近真空的蒸馏室，便会在瞬间急速蒸发为蒸汽。利用这一原理，做成多级闪急蒸馏海水淡化装置。此种淡化装置可以造得比较大，真空蒸发室可以造得比较多，连接起来，成为大型海水淡化工厂。这种淡化工厂，可以与热电厂建在一起，利用热电厂的余热加热海水。水电联产，可以大大降低生产成本。现行大型海水淡化厂，大多采用此法。如果太阳能蒸发淡化法能够投入实用，古老的蒸馏淡化技术又上一个节能的新台阶。
　　目前，海水淡化基本上也已经形成新兴产业部门。
　　1975年，全世界海水淡化日产量达200万吨。此后，以每两年翻一番的速度增长。1975年，香港建成一个日产18万吨的海水淡化厂，在当时属于世界先进的淡化厂。 1983年，沙特阿拉伯吉达港建成日产30万吨海水淡化厂。接着，科威特海水淡化能力日产100多万吨。到了2004年，美国共有海水淡化厂2560多家，居世界首位，淡化水日产量为360万吨。新加坡第一座海水淡化厂已在2004年初动工建造，2005年下半年将开始供水，2010年前有望日产45万吨淡水。我国海水淡化的发展目标为：2010年海水淡化能力日产达到80万吨~100万吨，到2020年，海水淡化能力日产达到250万吨~300万吨。
　　海水淡化的发展趋势
　　海水淡化技术的发展与工业应用，已有半个世纪的历史，在此期间形成了以多级闪蒸、反渗透和多效蒸发为主要代表的工业技术。专家普遍认为，今后三、四十年在工业应用上，仍将是这三项技术“唱主角”,但反渗透的比重将越来越大。从地区上来讲，中东海湾国家仍将以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化（单台设备产水量目前已高达日产淡水4~5万吨）、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势；然而在中东以外地区将以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。淡化技术本身的研究开发和更新从来没有停止过，尽管上述三项工业应用技术发展势头不减，但一些新的技术也在一定程度上受到重视，如冷冻法、流通电容吸附法、露点蒸发法以及几种方法的集成技术等。目前另外一个受人重视的能源措施是核能淡化。核电站可以支持大型反渗透淡化厂的能量需求；而低温核供热反应堆则可以直接为蒸馏淡化厂提供低压蒸汽。核能淡化厂自然都要求较大的生产规模才可能发挥其规模效益优势。
　　现有淡化技术的各个环节也都在不断改进和更新，如低压膜法预处理技术，无论对反渗透还是蒸馏法，都比传统预处理优越。膜法预处理既可以缩短工艺，又可以大幅度提高产水率或造水比。反渗透的余压能回收效率从七十年代的30%提高到现在的90%以上，这使得海水反渗透的耗能量和淡水成本大幅降低。目前各种新型高效和廉价的能量回收装置相继出现，这为今后海水淡化成本的进一步降低甚至在苦咸水反渗透中广泛采用提供了条件。
　　目前，国际上海水淡化厂的浓盐水排放基本上都是冲稀后直接排海，一般来说还没有出现大的环境问题，但也引起环境专家和渔业界的关切。然而对于一些封闭或半封闭海域（如我国渤海等），排盐问题可能需要慎重研究，特别是当淡化规模很大时。因此研究用浓盐水晒盐和化学资源的提取可能有助于这一问题的解决。这样将可能带来一些附加效益，而且还有可能缩减当前的滩晒盐田。这尚需要做大量实实在在的研究工作。