当前位置:主页 > 香港刘伯温论坛资料 > 正文

海水淡化期待更多“解渴”之举

2022-08-21 

  国能河北沧东公司内,员工检查海水淡化设备运行情况。河北日报通讯员 田水鑫摄

  今年以来,河北省海水淡化产业发展势头强劲,截至今年上半年,全省海水淡化产能为34.07万吨/日,位居全国第三。

  河北是一个水资源缺乏的省份,发展海水淡化是增加水资源供给的重要手段。历经十余年发展,河北海水淡化现状如何?发展过程中又面临哪些难题?

  8月10日,唐山市曹妃甸区首钢京唐公司厂区内,日产3.5万吨国内最大的单体海水淡化装置正在运转。

  海水通过一道暗涵从大海流进厂区,再由抽水泵输送至海水淡化车间。车间内,由换热管束组成的蒸发器将海水持续蒸发,水蒸汽遇冷凝结,把这些冷凝水收集起来,就得到了淡化的海水。

  “蒸馏水水质较高,适用于某些工业用途。目前,首钢京唐公司日产海水淡化水9.5万吨,全部供给厂区,其中工业用水占了一半多。”徐升说。

  传统认识上,“傻大笨粗”的工业似乎对水质的要求不高,但实际情况却不尽然。

  “以锅炉用水为例,如果水里边含的矿物质多,就会在炉壁上结垢,导致受热不均,还可能爆管。再有就是影响热交换效率。”徐升说,“而海水淡化水近似于纯净水,不会产生这些问题,还可以增加循环利用频次。”

  截至今年上半年,我省现有投产的海水淡化企业7家,海水淡化工程10个,日产能达34.07万吨,www.123sbx.com居全国第三位。

  位于沧州市渤海新区的国能河北沧东公司,其设计产能5.75万吨的海水淡化工程,除了一部分自用外,还供给周边企业,这些客户看中的同样是海水淡化水的高品质。

  “对用水企业而言,选择用地表水虽然价格低,但是水质不过关,企业还要进行二次处理,相当于自建一个自来水厂,不如直接使用海水淡化水。”国能河北沧东公司规划发展部经理袁利军说。

  曹妃甸、渤海新区是我省发展海洋经济的主战场,入驻企业很多是化工、电力、钢铁等类型企业,对用水品质的高要求,推动了海水淡化产业的发展。

  在河北省自然资源厅海洋规划与经济处一级调研员曹振峰看来,河北省海水淡化产能排名全国第三,除了工业企业存在较大需求,还与我省沿海地区水资源量有关系。

  “从全国来看,产能排名第二的山东,排名第三的河北,以及海水淡化产业发达的天津,发展海水淡化很大程度上是因为地处华北地区,水资源相对贫乏。”曹振峰说。

  《2021年河北省水资源公报》显示,2021年全省水资源总量迎来大幅增长,达到376.61亿立方米,人均水资源量505立方米。而这一数字刚刚超过国际上公认的人均500立方米用水紧张线。此外,我省沿海地区还面临水资源分布不均,区域用水紧张的状况。

  以首钢京唐公司所在的曹妃甸工业区为例,当地的水取自陡河水库,经自来水公司处理后对外供应,每天的供水量约为22万到23万吨。“如果我们没有海水淡化工程,会给供水系统带来很大压力,有可能供应不上,或者限额供应。”徐升说。

  《河北省海水淡化利用发展行动实施方案(2021—2025年)》提出,鼓励在唐山、沧州、秦皇岛等有条件的地区用海水淡化水替代原本用于工业用水和城市用水的地下水水源,缓解华北地区地下水超采、地面沉降的现状,尽快实现地下水采补平衡。

  “2021年我省海水淡化水产量5900万吨,超额完成自然资源部下达的海水淡化水替代地下水开采5000万吨的指标。”曹振峰说。

  曹振峰认为,发展海水淡化的另一个好处是保障供水安全。“如果一个地区只有单一水源,受到污染怎么办?海水淡化工程不受时空和气候影响,可以稳定供水。”

  我省投产的7家海水淡化企业中,首钢京唐公司和国能河北沧东公司起步较早,两家企业因地制宜,探索出各具特色的发展模式。

  两家企业在海水淡化工艺上采用的都是“热法”,也就是蒸馏的方式,这种工艺需要蒸汽作为能量来源。

  “发电过程中,燃气进入余热锅炉,产生蒸汽,蒸汽推动发电机运转,在这个环节,蒸汽未被完全利用,会产生一部分乏汽,这些乏汽白白排放掉很可惜,正好可以拿来作为海水淡化的能源。”徐升说。

  “不要小看这些乏汽,如果没有它,专门烧锅炉制蒸汽,成本至少提高40%。”徐升为记者算了一笔账。

  答案是输送到制盐企业。对制盐企业而言,使用盐度更高的海水,可以提高产出;对海水淡化企业而言,出售浓盐水,可以获得一部分收入。双方各得好处。

  从乏汽再利用到浓盐水制盐,首钢京唐公司管这条产业链叫“燃-热-电-水-盐”五效一体能源高效循环利用系统。

  如今,浓盐水制盐已被很多海水淡化企业效仿,而国能河北沧东公司在此基础上更进一步。

  位于渤海新区的沧海文化风景区内,有一片16平方公里的人工内海,这里的水不是取自大海,而是来自国能河北沧东公司的浓盐水泵房。“先将浓盐水输送到景区作景观水,使用后的景观水再送到盐场提炼盐化工产品,由此,一举两得变成一举三得。”袁利军说。

  目前,国能河北沧东公司还在谋划“盐渔光互补”项目,即国能河北沧东公司为盐场输送浓盐水,作为回报,可以在盐场制卤养殖池上建设光伏发电项目,以此实现新能源和浓盐水循环利用。

  首钢京唐公司和国能河北沧东公司的探索为海水淡化企业提供了可借鉴的经验,而这一创新带来的直接好处是海水淡化成本的下降。

  每吨7.45元,这是国能河北沧东公司对外出售海水淡化水的价格,这样的价格在市场上颇具竞争力。

  “如果企业买原水加工处理,原水成本加上设备投入、日常运维,算下来综合成本并不低,每吨水的成本至少在8至9元,不如买我们的水划算。”袁利军说。

  与上述两家企业海水淡化工艺不同,河北沧州临港中科保生物科技有限公司采用“膜法”淡化海水。这种工艺简单来说,就是“过滤”。与“热法”相比,“膜法”生产出的海水淡化水水质略低,但其成本也低。

  “综合核算下来,每吨水的成本在5元左右,供给周边企业的价格是每吨6.11元。如果客户用自来水厂的水,价格在每吨8.5元左右。”河北沧州临港中科保生物科技有限公司总经理夏俊说。

  从目前我省海水淡化水的需求情况来看,沿海工业企业,尤其是对用水品质有要求的企业,对海水淡化水存在一定需求。而在供给端,7家企业中只有3家对外供水,供给略显不足。

  目前,我省还有4个在建的海水淡化工程,设计日产能17.5万吨,其中,1个预计今年年底投产,另外3个预计2023年投产。

  基于市场增长的考虑,国能河北沧东公司准备筹建新的海水淡化工程,“打算再建一个日产5万吨的项目,对海水淡化水的需求在增长,我们很多客户都在建二期工程,还有新客户不断加入进来。”袁利军说。

  2021年印发的《海水淡化利用发展行动计划(2021-2025年)》提到,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,切实纳入区域水资源规划和水资源统一配置。

  实际走访中,多家海水淡化企业表达了进入民用领域的想法,有的企业也对此作出了远景规划,但当前,海水淡化水成本偏高成为主要制约因素。

  “目前,居民用水价格与海水淡化水的最低成本相当,这意味着海水淡化水在市场上还没有竞争优势,未来随着产业规模扩大或者技术改进,海水淡化水成本降低,有望进入整个水资源系统。”曹振峰表示。

  唐山曹妃甸北控海水淡化有限公司直接与用水企业对接,输水管线由公司所属的上级发展投资集团修建。

  而国能河北沧东公司则将海水淡化水统一出售给当地的水务公司,再由水务公司作调配,供给周边企业,输水管线由政府出资修建。

  对海水淡化企业而言,如果自建管线,意味着要付出更高的成本。北控海水淡化有限公司未把管线建设支出纳入成本核算,其负责人表示,这部分支出数以亿计。在运营方式上,如果直接与用水企业对接,面临的需求波动较大,不利于海水淡化企业规划产能。

  在曹振峰看来,国能河北沧东公司的输水方式最为合理。其输水管线多家企业。管线满足了海水淡化企业和用水企业的需求,而政府借此优化了营商环境,留住了企业,三方都从中受益。

  “建设输水管网,要穿路搭桥,难度大,投资多,在一个区域内,最好由政府统筹。在运营上,最好设立水务公司,居中协调供需关系,让海水淡化企业产能不浪费,让用水企业需求得到满足。”曹振峰说。

  曹振峰认为,随着海水淡化企业不断增加,如果各家企业单打独斗,会造成不必要的基础设施浪费和市场混乱,因此将海水淡化企业纳入统一管理,畅通输水“管道”很有必要。

  在海水淡化中,每产出一吨淡化水,就会产出相应的浓盐水,如何畅通浓盐水排放“管道”,成为另一个亟待解决的问题。

  当前,出于保护海洋生态环境考虑,不允许浓盐水直接排放入海。因此,海水淡化企业有两种处理方法,一是输送至盐场,二是与海水直流冷却水混合稀释后排海。

  “海水直流冷却水是电厂发电过程中用到的冷却水,如果没有配套的电厂,就不具备混合稀释的条件。当前,我省海水淡化企业普遍的做法仍是将浓盐水输送至制盐企业。可这当中,面临着隐患。”曹振峰说。

  “近几年,我省盐田生产面积逐渐萎缩,未来,制盐企业能否承载大量的浓盐水?”曹振峰表达了忧虑。

  以沧州盐业集团为例,该集团接收国能河北沧东公司和其他行业一家公司的浓盐水,这些浓盐水构成了盐场约四分之一的海水来源。目前来看,浓盐水承载力足够,但沧州盐业集团的制盐规模也在缩小。

  而在部分地区,海水淡化企业周边没有盐场,或者排放浓盐水需要较长的管线。比如与首钢京唐公司对接的盐业公司,为接收浓盐水要修建近50公里的管线。

  企业也觉察到了这一问题,给出了不同的解决方案。首钢京唐公司打算将浓盐水再浓缩,探索用于自己内部盐碱化工,沧州临港中科保生物科技有限公司打算将浓盐水浓缩到一定程度,输送给其他有需求的化工企业。

  曹振峰认为,解决浓盐水排放问题首先需要明确排放标准,“应组织科研机构对浓盐水直接排海的影响进行评估,以此为依据制定统一的国家排放标准,让企业有标准可依。”