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以色列拥有世界最大规模的海水淡化运作设施,

2019-09-26 05:16

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  以色列拥有世界最大规模的海水淡化运作设施,有31个海水淡化设施厂,有成百家公司活跃在水管理领域。IDE是以色列著名的海水淡化企业。

在北京水资源日趋紧张的情况下,“海水淡化进京”一词就像一束闪亮的火花。日前在中青报绿岛和绿家园志愿者共同举办的“环境记者沙龙”5月会议上,由北京沃兰德投资顾问有限公司首席资讯官张轴材先生披露的“海水淡化进京”项目引起了与会者极为浓厚的兴趣。水利新闻0|(_/Nx/zw)k/E7N

  海水淡化领域的商机

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  目前,世界上已有120多个国家在运用海水淡化技术获取淡水,全球有海水淡化厂1.3万多座,海水淡化日产量约5560万立方米,相当于0.5%的全球用水量,可以解决1亿人的用水问题。但是,据联合国2008年公布的数据,目前全球超过10亿人口居住在水资源稀缺地区,而到2025年,这个数字将会攀升至18亿。1亿和10亿、18亿的差距让众多商家把海水淡化产业誉为朝阳产业。专家称,未来20年,国际市场在海水淡化领域有近700亿美元的商机。[1][2][3] 已经使用了海水淡化技术的一些国家,如:以色列、美国、日本等国,都已取得了显著的经济效益。中国政府现在也越来越重视海水淡化产业,国家已着手建立“海水资源利用产业化规模示范工程项目”,将海水淡化列入高新产业范畴。

■海水淡化———民间与政府的共谋

  海水淡化的应用

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  目前,世界上海水淡化运用最多的地方是中东地区,那里盛产石油,但是淡水资源缺乏,对当地人来说,水比油贵。据悉,中东地区的富油国淡水供应80%都是来自海洋淡化水。因为能源供应充足,所以那里的海水淡化产业发展也很迅速。对于海水淡化产业,中东地区近些年的投入也在逐渐加大,海水利用变得更加频繁和有效。以色列拥有世界最大规模的海水淡化运作设施,有31个海水淡化设施厂,有成百家公司活跃在水管理领域。IDE是以色列著名的海水淡化企业。 以色列IDE技术有限公司是世界上唯一一家能同时提供热法和膜法两种不同海水淡化工艺技术及设备的供应商。

据张先生介绍,“海水进京”设想来自几位长期从事实际工程项目的清华校友的“脑力激荡”,是一个民间发起的项目。针对北京水源日趋紧张的严酷现实,大家认为:除了贯彻水法、提高水价、南水北调之外,是否也应纳入海水利用的战略?目前他们建立了项目领导小组和多学科的专家组,从建立“海水资源开发专题数字资料库”入手,开展可行性研究。由于该项目尚处于策划调研阶段,张先生在“环境记者沙龙”上介绍的情况仅属于“非正式信息披露”。

  中国潜力巨大

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  目前中国的海水用量为120亿立方米/年(日本约为2000多亿立方米/年,美国约为1000亿立方米/年),大大低于发达国家水平。利用率低恰恰给了这个市场潜力和活力。众多世界知名海水淡化公司已经看准了中国市场,如美国矩阵海水淡化工程公司、以色列I DE海水淡化技术有限公司,均已在中国设立办事处。 据记者了解,海水淡化产业的投入相较一般产业要大,最小的海水淡化厂投资都超过上千万美元,要想成功运营起来,后期的投入更多,所以,目前中国建立的海水淡化厂多为政府组织,民营企业涉足的基本上都是海水淡化设备和技术。 海水淡化除了可以生产淡化水之外,剩余的“废”水由于含有高盐分和一些化学物质,因此也被用作晒盐和化学提纯,从这些“废”水里晒盐和提纯化学物质,比以前通过盐碱地获取盐及通过矿物获取化学物质成本更加便宜,而且有利于环保,因此,海水淡化产业无论怎么贵,都不缺买主。 目前世界上建立的海水淡化厂主要分两类:一类是电力厂;一类是供水厂。无论是卖电还是卖水,所得都很丰厚。  海水淡化厂其实是个多产的工厂,但是,若要投资,钱包殷实的人比较适合。因为这个产业关系到民生,所以和政府的合作是必然的。专家建议,对于资金并不充裕的中小民营企业,想要在海水淡化产业上有所成就,应该尽量避免大笔的支出,相反,和这个产业息息相关的设备及配件反而是个潜在的商机,市场份额巨大。**

8e _}.R+Zay0虽然这个民间项目的发起人持严谨的学术态度,但记者获悉,海水淡化的产业化也已纳入我国政府的视线之中。4月26日国家发展改革委员会办公厅发布了《关于组织实施城市节水和海水利用高技术产业化专项的公告》。根据公告,目前,我国城市节水和海水利用技术已经具有一定的基础,在技术可行性和经济适用性方面,具备了产业化发展条件。但与发达国家相比,还存在差距,迫切需要加强产业化技术和政策引导,积极推动城市节水和海水利用产业的发展。为此,发改委将组织实施城市节水和海水利用高技术产业化专项,以此引导、推动我国城市节水和海水利用产业持续、快速、健康增长,缓解目前城市缺水的严峻局面。专项从2004年起在3年内分年度滚动实施,每年集中受理一次专项申请,项目申报截止日期为1月底,2004年项目申报截止日期为6月30日。

  IDE是一家有着40多年历史的老牌水务公司,几乎占据了全球范围内90%的海水淡化市场份额,也是惟一一家拥有低温多效与反渗透两项技术的国际公司。“反渗透”技术可使每一立方米的生产成本降低到约6角钱,显著低于现有工厂。反渗透淡化技术由于具有设备投资省、能量消耗低、建造周期短等诸多优点,发展迅速。 以色列现已拥有3座大型反渗透海水淡化厂,年产淡水2.3亿立方米。其中,今年5月投入使用的哈代拉海水淡化厂年产淡水量达到1.27亿立方米,为现有世界最大反渗透海水淡化厂。

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  IDE海水淡化技术公司在世界范围内承建了370多家海水淡化厂。该公司总裁兼首席执行官Avshalom Felver说:“由于来自美国、印度、中国,西班牙等国家的需求,我们现在海水淡化市场的年增长率达30%到40%.” IDE公司在低温蒸馏,尤其在先进的海水淡化系统、工业废水的浓缩和净化以及制冰机的开发、工程和生产方面居于世界领先地位。 IDE公司多元化地开发了有关水溶液的分离、浓缩和净化的各种工艺,如机械蒸汽压缩(MVC),低温多效蒸馏(LT-MED),热蒸汽压缩(TVC),蒸汽压缩浓缩器(VCC),真空制冰机(ECO-VIM),真空冷水机(ECO-Chiller),反渗透(RO)技术以及水处理和废水处理。**

而此前的4月11日,由天津市和国际脱盐协会联合主办的2004海水淡化与利用技术国际研讨会在天津召开,同样受到各界的热切关注。据报道,参会人员大大超过了预期人数,会议的中心会场及分会场都出现了人员“爆棚”的场面。参加会议的人员来自中国、美国、英国、日本、沙特阿拉伯、以色列等15个国家和地区,国内参会代表来自天津、北京、上海等15个省市,参会单位超过100家。

  2005年,IDE与北大青鸟新能源公司签署了战略合作协议,确立了以色列海水淡化核心品牌在中国的全面合作关系。根据当年协议,双方将合力在我国建立海水淡化设备制造基地,双方将应用IDE海水淡化和水处理技术,共同推广、跟踪、执行我国内地项目。

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  2007年,IDE公司参与了我国迄今为止最大的海水淡化工程项目。该公司将开展与天津国投津能发电有限公司在该项目上的一系列合作,将为该工程建造日产10万吨低温多效海水淡化装置项目。该项目位于天津市东北的渤海岸。项目一期工程将于2010年完工,届时将年产40万吨工艺用水,所产淡水将主要用于解决天津北疆发电厂的水耗难题。

e B&KE5 a-p&H0据专家介绍,目前,全世界已有125个国家采用淡水装置,已安装或已签订合同的淡化水装置总量为15233台,总生产量为每天3240万立方米淡水,满足1亿多人的用水。

  近日,大连船舶重工非船事业部与以色列IDE公司又成功签订了海水淡化印度项目的合同订单,这是继天津海水淡化项目之后,双方的进一步合作。该项目的成功签订意味着非船事业部已将海水淡化项目发展成为长线产品。 去年8月,非船部就其签订了海水淡化装置项目合同,海水淡化装置将用于在建的天津北疆发电厂海水淡化项目,这是IDE公司在世界范围内最大的项目,日产淡水10万吨。在建造过程中,他们严把质量关,使以色列驻厂专家从开工到半年后态度有了180度的大转弯,质量总监高兴地表示:工期和质量比他们预想得要快、要好。 与大连船舶重工首次合作成功后,IDE公司的领导层多次表达了长期合作的愿望,并在印度项目洽谈中,对业务界面进行了调整,施工范围进行了延伸。原来非船事业部只负责容器壳体的制作任务,如今又承揽了整个容器及内部附件的安装任务,产品完整性和产品附加值得到提高。同时,双方确定了适应钢材涨价、劳动力升值和汇率变动的标准价格计算模式,为后续项目长期合作提供了保障。 目前,双方正在就天津海水淡化的后续项目和首钢的海水淡化项目洽谈。以印度海水淡化项目为转折点,非船事业部即将成为以色列IDE公司最主要的,也是中国唯一的合作伙伴,为非船部深度开发海水淡化设备奠定了坚实的基础。

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  水处理技术是以色利创新的一大亮点

■地球的水资源———在充裕和匮乏中寻觅

  恶劣的环境迫使以色列要发展农业和工业,就必须解决用水的问题,因此一系列先进的水处理技术也就应用而生。据介绍,以色列水技术主要集中在农业灌溉、污水处理和海水淡化3个领域。农业灌溉上的水技术主要是滴灌。在污水处理方面,以色列是世界上污水回收利用率最高的国家,其水资源回收率达75%.而排名第二的西班牙,水资源回收率仅为25~27%.“在以色列地下,埋藏着一个非常庞大的供水系统,在建房、修路以前,各处的灌溉、生活用水管道均已铺设齐备。所有的水都不废弃,而是收集起来后,用管道输送到污水处理厂,采用过滤等一系列方法处理净化,然后用于非食用作物灌溉。”米雅告诉记者。  米雅还表示,政府的有效管理也很重要。为了满足水的供给,政府把水资源短缺与节水意识灌输给每个公民,比如政府倡导要减少洗车的次数,不要用水龙头冲洗车辆,要用桶水和海绵擦车,给花园浇水最好是在水蒸发较少的晚上,大旱之年政府还会制定措施对于浪费水的行为予以处罚。 为了不断创造新的水源,以色列还发明了海水淡化技术。2000年后,以色列相继建设了许多海水淡化厂,拥有世界上最大规模的海水淡化设施。根据规划,2013年前以色列政府还将建设两座大型海水淡化厂。全部工程完成后,海水淡化将满足**

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/aQi0zgSb(Y"|d'}-^0地球表面的大部分都覆盖着水。但是,全球水量中97%是又苦又咸,无法使用的海水。3%的淡水中又有77%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。实际可利用的淡水只占全球水总量的0.7%,而且大部分属于不可再生的枯竭性地下水。江、河、湖泊、水库和浅地层中的淡水只有约0.007%,这才是人类可以利用的。

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EJtnF*M*[k0随着地球人口的急剧增长,水资源紧缺的问题越来越突出。联合国第一次环境与发展大会指出:“石油危机之后,下一个危机便是水”。第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为“世界水日”,号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题引起高度警觉。

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%b'T)b2R7Ea0解决淡水紧缺问题有很多途径,核心原则是“开源节流”,地表水资源较丰富地区,可建蓄水工程;地表水资源贫乏地区,可实施跨流域调水、海水和苦咸水淡化;此外还有废水利用、治理水污染、节约用水等。然而,这些措施并没有从根本上增加淡水资源的总量,淡水紧缺的问题依然十分严峻。

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我国海岸线总长为32647公里,被列为海洋大国,而且沿海和中西部地区拥有极为丰富的地下苦咸水资源,在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下,开发利用海水和苦咸水资源,进行海水淡化就成为开源节流、解决我国淡水紧缺的一条有效的重要战略途径。而且,发展海水淡化技术,向大海要淡水也早已成为世界各国追求的目标。

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■海水淡化技术———后浪推前浪

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海水淡化是人类追求了几百年的梦想。早在400多年前,英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。从20世纪50年代以后,海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展,在已经开发的二十多种淡化技术中,蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平,并在世界各地广泛应用。

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最早的淡化方法有两种,一是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程相似,只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时,盐被分离了出去。但这两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方法。冷冻法同样要消耗许多能源,得到的淡水却味道不佳,难以使用。水利新闻0{5R1p.FG0L

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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。

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H1hej~*?)`01953年诞生了反渗透淡化法。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,淡水就自动地往咸水那边渗透。人们通过高压泵,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。反渗透法最大的优点就是节能,生产同等质量的淡水,它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此,从1974年以来,世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。

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BM1](^u0}o|0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,成为大型海水淡化工厂,并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。现在又在开发太阳能蒸发淡化法,如果能够投入实用,蒸馏淡化的能耗将又大大降低。水利新闻C6U"QLqJH

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蒸馏法目前在中东各国应用较多,而欧美各国较多采用反渗透法。水利新闻"`2j;FE}4CO

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■淡化海水产业———版图不断扩大

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20世纪70年代以来,许多国家由于水资源匮乏而加快了海水淡化的产业化。目前,无论是中东的产油国还是西方的发达国家都建有相当规模的海水淡化厂。上个世纪80年代初,沙特第一个大型海水淡化联合企业在西部的吉达地区建成投产,不仅解决了西部地区的缺水问题,也解决了全国1/3地区的用电问题。紧接着又在东部朱拜勒地区建立了世界最大的海水淡化厂,日产淡化水13.18亿升,发电165万千瓦。同时还修建了世界上最长的直径为1.5米、总长466公里的海水淡化输送管道,将淡化水从东部送到首都利雅得及其附近地区。经过数十年的建设,沙特已拥有几十个大型海水淡化厂。不但淡水问题得到了基本解决,农业也发展迅速,粮食自给有余,早在1991年就居世界小麦出口国的第六位。水利新闻7Wnm%i!M3a)_6W

H6H-j*C'|hI,i0目前在中东地区,一些国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%—90%,人民生活用水基本上已可完全依靠海水淡化来供应。水利新闻&K{i.J#y+I!J|5?

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美国、日本、西班牙等发达国家为了保护本国的淡水资源也竞相发展海水淡化产业。在美国加州,饮用水是个很大的问题,90%的加州自来水是从250英里以外通过管道运来的,大部分来自科罗拉多河,但是由于水平面的下降,这一供给受到了威胁,成本和污染也都增加了。目前加州正在建设18座海水淡化工厂,位于Carlsbad的一家海水淡化工厂将是全球最大的,每天能生产5000万吨的淡水,足够保障30万人的用水。水利新闻TYjpE9l

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日本目前达到每天生产100多万吨淡化海水的产量。新加坡新建的一个海水淡化工厂每天生产13万多吨。

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以色列预计到2020年的人口大约是860万,它的水资源极度匮乏,而且普遍存在盐度高的问题,海水就是它最大的水资源。所以自60年代起以色列的科技人员就一直致力于咸水淡化技术的研究,实际生产量也逐年增加。最近几年由于技术成熟和成本降低,海水淡化生产量增长非常快。因此以色列面积很小,却到处布满了海水淡化厂。根据以色列水资源委员会的预测,到2020年将达到年产淡水2亿吨的水平。

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■淡化海水进京———不是遥远的乌托邦水利新闻'j4m)P`:e6C

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中国是继美、法、日、以色列等国之后研究和开发海水淡化先进技术的国家之一,我国的海水淡化技术研究开始于60年代,目前,我国海水淡化年产量也已超过了千万吨。

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YqXk4[p-jo4M01975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。天津大港电厂用海水代替淡水,10年来共节约淡水20多亿吨,成为我国规模最大、时间最早的海水淡化示范基地。今年初,天津又在塘沽盐场建成日产1000吨反渗透海水淡化科技示范工程,并产出优质淡化水。目前我国已建和在建的海水淡化装置10多个,以反渗透法为主,规模最大的海水淡化装置为5000立方米/日。

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另外,清华大学还开展了核能海水淡化的研究。据介绍,这套技术生产的淡化海水成本大约3.75元/吨,价格要大大低于自来水经过深度处理达到相同水质的成本。营口市还正在建设利用潮汐蓄能发电的海水淡化厂,日产量将达到1000吨。国家海洋局原局长、中国海洋法学会理事长张登义近日在2004上海国际科普论坛上透露:我国海水淡化技术不断取得进展,每吨海水淡化成本已经从8元左右降低到5元左右。水利新闻,aK5v`noc&n

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但专家认为,我国海水淡化技术研究水平及创新能力与国外相比还有较大差距。如膜的品种少、性能差、装备的生产规模小,海水淡化反渗透膜仍依赖进口,因此产业化速度较慢。

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H7bQjn0所以张轴材先生在“环境记者沙龙”上表示,“项目组”想对这些问题进行深入研究,今年可能提出可行性报告,希望明年可提交到人大和国家相关部委。同时,在两年内对一些重大项目进行跟踪,再对关键技术、关键设备、关键材料、关键工程投资的强度和顺序提出建议。在这个过程中,将特别重视收集和研究反对意见。水利新闻f)Nr x9jXM.HEL

K P+B`P:z:k0张轴材先生说:海水淡化已经不是乌托邦,不是幻想,而是成熟、可行的技术。

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