聶鑫

神華國華廣投（北海）發(fā)電有限責(zé)任公司，廣西北海 536000

NIE Xin

ABSTRACT: China is a water poor countries, as part of a strategic resource development, desalination is to solve the shortage of fresh water resources of the open source incremental way. The report systematically introduces and analyzes the relevant circumstances at the end of 2015 domestic seawater desalination technology application and industry situation, macro and comprehensive introduction of China's current desalination and authoritative analysis interpretation of the industry development and the industry economy. The full report is about 12 words, including: introduction, introduce the principle of seawater desalination, seawater desalination technology, seawater desalination technology, seawater desalination, freshwater acquisition cost comparison, new energy and desalination, foreign desalination industry overview, introduced China has built desalination Engineering, China's desalination market space and the investment value of China's current desalination industry policy environment, China's current desalination industry development countermeasures in China. The desalination industry present situation, China's desalination industry development process, China's desalination industry development model, China's desalination industry development of science and technology, China's main desalination production enterprises, China's desalination industry government plans and research projects, China's desalination industry R & D investment related enterprises, China's desalination problems in the industry, China's desalination industry development strategies and suggestions..

KEY WORD: seawater desalination; technology application; industry economy

摘要：我國屬于貧水國家，作為戰(zhàn)略資源發(fā)展的一部分，海水淡化是解決淡水資源短缺的開源增量途徑。報(bào)告系統(tǒng)地介紹和分析了截至2015年年底國內(nèi)外海水淡化技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的相關(guān)情況，是宏觀和全面介紹我國當(dāng)前海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展與行業(yè)經(jīng)濟(jì)的權(quán)威性分析和解讀。報(bào)告全文共約12萬字，內(nèi)容包括：引言、海水淡化原理介紹、海水淡化技術(shù)簡介、海水淡化技術(shù)比較、海水淡化工藝選擇、淡水獲取成本比較、新能源與海水淡化、國外海水淡化產(chǎn)業(yè)概況、我國已建海水淡化工程介紹、我國海水淡化市場空間與投資價(jià)值、我國當(dāng)前海水淡化產(chǎn)業(yè)政策環(huán)境、我國當(dāng)前海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)科技發(fā)展?fàn)顩r、我國海水淡化主要生產(chǎn)企業(yè)、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)政府相關(guān)計(jì)劃和研究項(xiàng)目、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)相關(guān)企業(yè)研發(fā)投入、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)存在問題、我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策及建議等。

關(guān)鍵詞：海水淡化；技術(shù)應(yīng)用；行業(yè)經(jīng)濟(jì)



 

地球表面的2/3被水覆蓋，可謂水資源極為豐富，但地球上水的總儲量中97%是咸水（包括海水和苦咸水），在余下的3%的淡水中，又有77%是人類難以利用的兩極冰蓋、冰川、冰雪。人類實(shí)際可利用的淡水只占全球水總量的0.7%，而且大部分屬于不可再生的枯竭性地下水。隨著經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展和人口的急劇增加，淡水資源危機(jī)問題已經(jīng)成為僅次于全球氣候變暖的世界第二大環(huán)境問題。全球水總儲量共約13.86億km³，其中包括海水在內(nèi)的全部咸水儲量占全球水儲量的97.5%，而包括冰川與永久積雪、地下淡水、河流等水體、大氣中的水分和生物體中的水分等在內(nèi)的淡水儲量只占全球水儲量2.5%。淡水儲量中人類難于利用的如冰川與永久積雪、永凍地層中的冰就占淡水總儲量的69.5%，地下淡水量只占淡水總儲量的30.1%，人類能夠開發(fā)利用的地下水只占其極少一部分。目前全世界224個(gè)國家和地區(qū)中約有80多個(gè)國家和地區(qū)嚴(yán)重缺水，缺水國家和地區(qū)面積占地球陸地面積的60%。全球63億人口中約有15億人缺少飲用水，20億人得不到安全的用水。由于世界人口數(shù)量的增加和人們生活質(zhì)量的不斷提高，世界淡水需求量在持續(xù)增加。據(jù)推測，到2040年世界淡水年需求量將超過世界淡水年供應(yīng)總量。

21世紀(jì)將是水的世紀(jì)。20世紀(jì)初，國際上就有“19世紀(jì)爭煤、20世紀(jì)爭石油、21世紀(jì)爭水”的說法，第47屆聯(lián)合國大會將每年的3月22日定為“世界水日”，號召世界各國對全球普遍存在的淡水資源緊缺問題引起高度警覺。 從全球范圍來看，根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計(jì)，全球淡水消耗量20世紀(jì)初以來增加了約6－7倍，比人口增長速度高2倍，全球目前有14億人缺乏安全清潔的飲用水，即平均每5人中便有1人缺水。估計(jì)到2025年，全世界將有近1/3的人口（23億）缺水，波及的國家和地區(qū)達(dá)40多個(gè)，我國是其中之一。我國被聯(lián)合國認(rèn)定為世界上13個(gè)最貧水的國家之一，我國淡水資源總量名列世界第六，但人均占有量僅為世界平均值的四分之一，位居世界第109位，而且水資源在時(shí)間和地區(qū)分布上很不均衡，有10個(gè)省、市、自治區(qū)的水資源已經(jīng)低于起碼的生存線，那里的人均水資源擁有量不足500m³。目前我國有300個(gè)城市缺水，其中110個(gè)城市嚴(yán)重缺水，它們主要分布在華北、東北、西北和沿海地區(qū)（我國重點(diǎn)缺水地區(qū)分布如圖1所示），水已經(jīng)成為這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。與此同時(shí)，我國萬元GDP用水量則是世界平均水平的4倍，淡水資源短缺乃至水危機(jī)已是我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展過程中的最大瓶頸之一。2010年后，我國進(jìn)入嚴(yán)重缺水期，有專家估計(jì)，2030年前我國的缺水量將達(dá)到600億m³。因此，為保證我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，淡水資源問題的解決已迫在眉睫。

解決淡水緊缺問題有很多途徑，核心原則是"開源節(jié)流"，地表水資源較豐富地區(qū)，可建蓄水工程；地表水資源貧乏地區(qū)，可實(shí)施跨流域調(diào)水；海水和苦咸水淡化；此外還有廢水利用、治理水污染、節(jié)約用水等。“開源”方面，在我國，地下取水已受到越來越多的限制，為此幾十年來興建了一批大型蓄水工程和跨流域調(diào)水，并大力提倡和推動污水回用和水的再利用。但興建新的蓄調(diào)水工程，投資比過去大大增加，而跨流域引水則隨著調(diào)水距離越來越遠(yuǎn)，調(diào)水成本越來越高，加上被引水地區(qū)的環(huán)境危害和間接經(jīng)濟(jì)影響以及引水的質(zhì)量問題，遠(yuǎn)距離調(diào)水的傳統(tǒng)辦法正受到越來越多的質(zhì)疑。而最為關(guān)鍵的是，這些措施并沒有從根本上增加淡水資源的總量，我國淡水緊缺的問題依然十分嚴(yán)峻。我國海岸線總長32647km，被列為海洋大國，擁有渤海（內(nèi)海）、黃海、東海和南海四大海域，總面積約486萬km²（其中：渤海面積約9萬km²、黃海面積約40萬km²、東海面積約70萬km²、南海面積約356萬km²）。在地下取水和跨區(qū)域調(diào)水受到越來越多的條件限制的情況下，開發(fā)利用海水和苦咸水資源，進(jìn)行海水（苦咸水）淡化就成為開源節(jié)流、解決我國淡水緊缺的一條有效的重要戰(zhàn)略途徑，發(fā)展海水（苦咸水）淡化技術(shù)，向大海要淡水也已經(jīng)成為當(dāng)今世界各國的共識。

水是基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源，水資源的可持續(xù)利用是關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重大戰(zhàn)略問題。21 世紀(jì)，人口膨脹、資源短缺與環(huán)境的惡化使人們愈來愈認(rèn)識到合理開發(fā)利用海洋是維護(hù)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要保障。沿海各國均以新的目光關(guān)注海洋，紛紛制定和調(diào)整海洋戰(zhàn)略，大規(guī)模開發(fā)利用海洋資源，擴(kuò)大海洋產(chǎn)業(yè)，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，海洋的地位急劇上升，開發(fā)和利用海洋已成為共識，世界已步入和平利用和全面管理海洋的新時(shí)代。作為世界13 個(gè)貧水國之一的中國，隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，淡水資源緊缺已經(jīng)成為我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展過程中的最大瓶頸之一，嚴(yán)重影響了人民的正常生活和經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。其中，以沿海地區(qū)尤為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)數(shù)千億元。解決我國沿海地區(qū)（海島）的淡水資源短缺問題，除了大力開展節(jié)水,提高水利用效率和實(shí)施必要的跨流域調(diào)水外，大力發(fā)展海水淡化， 充分利用海水資源替代淡水，優(yōu)化我國水資源整體結(jié)構(gòu)，是解決沿海地區(qū)水資源緊缺的一項(xiàng)必然戰(zhàn)略選擇。此外，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，也是促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的迫切要求。作為一個(gè)海洋大國，我國海洋自然條件優(yōu)越，資源豐富，開發(fā)潛力巨大，但海洋經(jīng)濟(jì)對國民生產(chǎn)的貢獻(xiàn)率仍顯偏低。近年來，海水淡化越來越得到黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人、國家各部委、地方政府以及社會各界的高度重視，溫家寶、曾培炎、鄒家華、韓啟德、吳階平等領(lǐng)導(dǎo)同志或作過批示、指示，或親臨視察海水淡化工程，2003 年頒布的《全國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要》明確提出要把我國建設(shè)成為海洋強(qiáng)國，逐步使海洋產(chǎn)業(yè)成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略目標(biāo)。其中，包括海水淡化在內(nèi)的海水利用被列為重點(diǎn)發(fā)展的八大產(chǎn)業(yè)之一。2005 年，國務(wù)院又明確提出了“推進(jìn)沿海缺水城市海水淡化和海水直接利用”的要求。同年8 月我國首部《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》歷經(jīng)三年多的反復(fù)論證、修改，由國家發(fā)改委、國家海洋局、財(cái)政部正式頒布。由此，標(biāo)志著國家在“十一五”期間將大力扶植和推動海水淡化工作，可以預(yù)見，未來海水淡化產(chǎn)業(yè)將對海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到極其重要的推動作用。我國海水淡化技術(shù)經(jīng)過四十多年的發(fā)展，特別是“九五”以來，取得了重大關(guān)鍵性技術(shù)突破，全面掌握了海水淡化的各種主流技術(shù)，技術(shù)水平達(dá)到國際先進(jìn)。通過規(guī)模示范，目前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，海水淡化市場也步入了快速發(fā)展時(shí)期。當(dāng)前，國家對循環(huán)經(jīng)濟(jì)非常重視，已把發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為今后經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要原則。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是實(shí)施資源戰(zhàn)略，促進(jìn)資源永續(xù)利用，保障國家經(jīng)濟(jì)安全和人民健康的重大戰(zhàn)略措施；是防治污染、扭轉(zhuǎn)防治思路的重要途徑；也是我國調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大就業(yè)的一條有效途徑；更是應(yīng)對入世挑戰(zhàn)，增強(qiáng)國際競爭力的重要途徑和客觀要求。在循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念指導(dǎo)下，國家已經(jīng)加快了節(jié)能、節(jié)水、資源綜合利用、再生資源回收利用等循環(huán)經(jīng)濟(jì)重點(diǎn)領(lǐng)域的工作。而海水淡化作為符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的新興產(chǎn)業(yè)，正在以其低能耗、低污染以及在工業(yè)廢水處理、濃鹽水綜合利用和化工等領(lǐng)域的嶄新應(yīng)用前景受到越來越多的重視。其發(fā)展模式將是企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境“雙贏”的重要選擇。

 

最初是航海的興起推動了海水淡化技術(shù)的發(fā)展，至今淡化方法已出現(xiàn)了數(shù)十種，但達(dá)到商業(yè)規(guī)模的主要有反滲透法和蒸餾法，也就是常說的“膜法”和“熱法”�！盁岱ā笔侵竿ㄟ^熱能傳遞使介質(zhì)（水）發(fā)生相變，如海水變成蒸汽，再冷凝成淡水，達(dá)到脫鹽的目的，有低溫多效蒸餾、多級閃蒸、壓汽蒸餾、冷凍等�！澳しā笔侵竿ㄟ^壓力或電流的作用使水通過一種選擇性的膜，達(dá)到脫鹽的目的，主要有電滲析、納濾及反滲透等。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，淡水是一種自然資源，不能通過普通的物理化學(xué)處理使其他水源具有淡水所要求的特性。近年來，淡水被認(rèn)為是可以由人為制造出來的產(chǎn)品，其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)由特定用途決定。這樣，可以通過海水淡化這一非傳統(tǒng)方法持續(xù)獲得淡水產(chǎn)品。海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是指將含鹽量為35，000mg/L的海水淡化至含鹽量在1000mg/L以下的淡水。一般而言，海水淡化技術(shù)可以按照以下三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類：（1）采用的分離過程；（2）從海水提取的物質(zhì)；（3）使用能源的類型。

目前正在海水淡化廠運(yùn)行的基本膜法工藝，包括反滲透、電滲析、超濾和納濾等，其中又以反滲透工藝為主。在過去的幾十年里，與采用熱法技術(shù)的企業(yè)相比，使用反滲透工藝的企業(yè)數(shù)量和企業(yè)生產(chǎn)能力也都有所增長，尤其是在多級閃蒸工藝和低溫多效蒸餾工藝在中東國家獲得巨大發(fā)展之后，反滲透工藝引領(lǐng)了包括歐洲，美洲和澳大利亞在內(nèi)的西方海水淡化市場。反滲透技術(shù)最初用于處理微咸水或苦咸水，二十世紀(jì)八十年代，膜的性能得到很大改善。膜在提高水滲透性的同時(shí)，也提高了鹽截留率。目前，反滲透膜可以在低壓條件下通過單程工藝將海水含鹽量降低到可飲用的標(biāo)準(zhǔn)。反滲透海水淡化設(shè)備的大規(guī)模使用首先出現(xiàn)在美國佛羅里達(dá)州，隨著時(shí)間的推移，由于其低能耗和更好的經(jīng)濟(jì)性，與熱法相比反滲透技術(shù)獲得了迅速的發(fā)展。目前，反滲透技術(shù)的淡水供應(yīng)能力已超過1.5億m³/d，且仍在以每年10%的速度增長。

滲析是屬于一種自然發(fā)生的物理現(xiàn)象。如將兩種不同含鹽量的水，用一張滲透膜隔開，就會發(fā)生含鹽量大的水的電介質(zhì)離子穿過膜向含鹽量小的水中擴(kuò)散，這個(gè)現(xiàn)象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的，稱為濃差滲析。滲析過程與濃度差的大小有關(guān)，濃差越大，滲析的過程越快，否則就越慢。因?yàn)槭且詽獠钭鳛橥苿恿Φ�。因此，擴(kuò)散速度始終是比較慢的。如果要加快這個(gè)速度，就可以在膜的兩邊施加一直流電場。電解質(zhì)離子在電場的作用下，會迅速地通過膜，進(jìn)行遷移過程，這就稱為電滲析。滲析膜是用高分子材料制成的一種薄膜，上面有離子交換活性基團(tuán)。膜內(nèi)含有酸性活性基團(tuán)的稱為陽膜；如有堿性活性基團(tuán)的稱陰膜。從膜的結(jié)構(gòu)上分，又可分為異相膜、均相膜、半均相膜三種。

電滲析的除鹽原理：在用電滲析進(jìn)行除鹽處理時(shí)，先將電滲析器兩端的電極接上直流電，水溶液就發(fā)生導(dǎo)電現(xiàn)象，水中的鹽類離子在電場的作用下，各自向一定方向移動。陽離子向負(fù)極，陰離子向正極運(yùn)動。在電滲析器內(nèi)設(shè)置多組交替排列的陰、陽離子交換膜，此膜在電場作用下顯示電性，陽膜顯示負(fù)電場，排斥水中陰離子而吸附陽離子，在外電場的作用下，陽離子穿過陽膜向負(fù)極方向運(yùn)動；陰膜顯示正電性，排斥水中的陽離子，而吸附了陰離子，在外電場的作用下，陰離子穿過陰膜而向正極方向運(yùn)動。這樣，就形成了去除水中離子的淡水室和離子濃縮的濃水室，將濃水排放，淡水即為除鹽水。這一過程為電滲析除鹽原理。電滲析是利用具有選擇透過性的離子交換膜在外加直流電場的作用下，使水中的離子定向遷移，并有選擇地通過帶有不同電荷的離子交換膜，從而達(dá)到溶質(zhì)和溶劑分離的過程。電滲析主要有頻繁倒機(jī)電滲析（EDR）、填充離子交換樹脂電滲析，電滲析過程對不帶電荷的物質(zhì)如有機(jī)物、膠體、細(xì)菌、懸浮物等無脫除能力。

（1）基本原理：電滲析以直流電為推動力，利用陰、陽離子交換膜對溶液中陰、陽離子的選擇透過性，使一個(gè)水體中的離子通過膜遷移到另一個(gè)水體中的物質(zhì)分離過程。

（2）主要特點(diǎn)：電滲析為無相變過程。所耗電能主要用于遷移溶液中的電解質(zhì)離子，所耗的電能與溶液濃度成正比，對于不導(dǎo)電的顆粒沒有去除能力。電滲析技術(shù)用于海水淡化時(shí)能耗大，大規(guī)模的海水淡化工程基本上不采用。但將1000－3000mg/L的苦咸水脫鹽至500 mg/L的飲用水是經(jīng)濟(jì)可行的。

（3）適用范圍：原水含鹽量低于3000mg/L的苦咸水淡化裝置。

用半透膜將含鹽濃度不同的2種水分開，在含鹽的一側(cè)外加一個(gè)壓力，使之大于膜兩側(cè)的滲透壓力差，迫使水從高濃度溶液中析出并透過膜進(jìn)入低鹽濃度溶液，這就是反滲透原理。

（1）基本原理：用一張只透過水而不能透過鹽的半透膜將淡水和鹽水隔開，淡水會自然地透過半透膜至鹽水一側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透。當(dāng)滲透到鹽水一側(cè)的液面達(dá)到某一高度時(shí)，滲透的自然趨勢被這一壓力所抵消從而達(dá)到平衡。這一平衡壓力即為該體系的滲透壓，如在鹽水一側(cè)加一個(gè)大于滲透壓的壓力，鹽水中的水會透過半透膜到淡水處。這種與自然滲透相反的水遷移過程稱為反滲透。

（2）工藝流程：進(jìn)料海水經(jīng)預(yù)處理，去除懸浮固體及其它有害物。然后經(jīng)高壓泵增壓后，進(jìn)入膜脫鹽設(shè)備，產(chǎn)出的中間淡水產(chǎn)品進(jìn)入后處理設(shè)施（按淡水不同用途選擇，如作飲用水，需pH調(diào)節(jié)和加氯殺菌設(shè)備），精制成終產(chǎn)品淡水。濃鹽水自膜脫鹽設(shè)備排出。SWRO的流程包括預(yù)處理、高壓泵產(chǎn)生壓力差、膜組件水處理、后處理四個(gè)步驟。預(yù)處理是對進(jìn)料海水進(jìn)行處理，通常包括去除懸浮固體、有機(jī)物、膠體物質(zhì)、微生物等，調(diào)節(jié)PH值，脫氣和軟化處理以控制碳酸鈣和硫酸鈣結(jié)垢等，目的都是為了保護(hù)膜組件。高壓泵用于對進(jìn)料海水加壓，使之達(dá)到適合于所用膜和進(jìn)料海水所需要的壓力。膜組件的核心是半透膜，用于截留溶解的鹽類，讓不含鹽的水通過。后處理主要是進(jìn)行穩(wěn)定處理，包括PH值調(diào)節(jié)、氯殺菌和脫氣處理等。RO最核心的流程是高壓泵產(chǎn)生壓力差和膜組件對海水進(jìn)行處理。SWRO原理示意圖和工藝流程分別為圖4和圖5所示。

（3）主要優(yōu)缺點(diǎn)：SWRO具有投資低、能耗低、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，近二十年來發(fā)展速度極快，其在海水淡化領(lǐng)域的總?cè)萘恳呀?jīng)和多級閃蒸的容量份額相當(dāng)，占全球市場份額超過40%，占中國市場約67%。在反滲透法的投資構(gòu)成中，膜組件投資占15%；設(shè)備投資占45%，主要是高壓泵、耐腐蝕鋼管和儀表，由于海水中含有大量的腐蝕性物質(zhì)，因此對于處理海水用的管材要求具備較強(qiáng)的耐腐蝕性。

熱法工藝主要包括低溫多效蒸餾（Multi-Effect Distillation，MED）、機(jī)械壓縮蒸餾（Mechanical Vapor Compression，MVC）、多級閃蒸（Multi-Stage Flash，MSF）、熱蒸汽壓縮（Thermal Vapour Compression，TVC）、太陽能蒸餾（Solar Stills）和冷凍法（Freezing）等工藝；膜法工藝主要是指反滲透（Reverse Osmosis，RO）、電滲析（Electrodialysis，ED）、超濾（Ultrafiltration，UF）和納濾（Nanofiltration，NF）等工藝。國際上海水淡化熱法和膜法技術(shù)已經(jīng)十分成熟，可以在低成本、低能耗的情況下每個(gè)工程日產(chǎn)淡水幾十萬立方米甚至幾百萬立方米。其中反滲透和多級閃蒸分別占整個(gè)海水淡化市場的50%和40%�；�于分離過程的海水淡化技術(shù)分類如圖6所示。

海水淡化的熱法主要有多級閃蒸（MSF）、低溫多效蒸餾（MED）和壓汽蒸餾（MVC）三種技術(shù)，前兩種技術(shù)主要采用蒸汽作熱源，多與電廠結(jié)合、抽取汽輪機(jī)蒸汽制造蒸餾水。壓汽蒸餾技術(shù)是利用熱泵蒸發(fā)技術(shù)，它僅使用電能，應(yīng)用對象主要是沒有熱源的島嶼地區(qū)。膜法主要指反滲透（RO）技術(shù)，它利用半透膜，在壓力下允許水透過而使鹽分和雜質(zhì)截留的技術(shù)。

熱法工藝中的低溫多效蒸餾工藝至今已有400－500年的歷史，發(fā)展較為成熟。單級蒸發(fā)工藝出現(xiàn)在十六世紀(jì)的船艦甲板上，主要通過木柴爐或煤炭爐對海水進(jìn)行蒸發(fā)處理獲取淡水。二十世紀(jì)六七十年代，出現(xiàn)了淡水能力5000m³/d的低溫多效蒸餾工藝。2006年，低溫多效蒸餾機(jī)組的淡水能力已達(dá)36，000m³/d。多數(shù)機(jī)組在低溫條件（低于70℃）下運(yùn)行，不僅降低了蒸汽泵外表面的結(jié)垢速度，還實(shí)現(xiàn)了熱能或機(jī)械蒸汽壓（上一流程結(jié)束時(shí)的蒸汽被重新壓縮，溫度可高于30－40℃）的有效利用。低溫多效蒸餾工藝總生產(chǎn)能力占海水淡化熱法市場的12.5%左右，占海水淡化市場的6%。隨著其在海灣地區(qū)的日產(chǎn)水能力的增長和全球范圍內(nèi)大型設(shè)備的上馬，低溫多效蒸餾工藝的市場份額日漸增長。沙特阿拉伯，阿曼和卡塔爾不足100，000m³/d，接近大型多級閃蒸單機(jī)日產(chǎn)水能力。阿拉伯聯(lián)合酋長國低溫多效蒸餾海水淡化工藝產(chǎn)水量最多，達(dá)到600，000m³/d。然而這種產(chǎn)水能力仍不足該地區(qū)多級閃蒸產(chǎn)水量的10%。需要指出的是，科威特地區(qū)不采用低溫多效蒸餾工藝進(jìn)行海水淡化。圖7和圖8分別是SWRO、MED、MSF的國際市場總體占有率和分地區(qū)占有率的對比圖。

具有最大生產(chǎn)能力的熱機(jī)組為多級閃蒸系統(tǒng)，其次是低溫多效蒸餾工藝和機(jī)械壓縮蒸餾。

蒸餾裝置的主要設(shè)計(jì)參數(shù)有裝置容量、鹽水頂值溫度、造水比、效數(shù)、傳熱系數(shù)和溫差損失等。其設(shè)計(jì)取值對裝置的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和熱經(jīng)濟(jì)性有很大的影響，其過程設(shè)計(jì)參數(shù)的確定原則為：

（1）裝置容量設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：裝置容量是設(shè)計(jì)海水淡化裝置的最重要的參數(shù)，主要考慮因素是當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活對淡水的需求情況。

（2）鹽水頂值溫度設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：海水淡化裝置的最高工作溫度（即鹽水頂值溫度）的選取直接影響系統(tǒng)性能、裝置投資和淡水成本等。通常，鹽水頂值溫度愈高，裝置熱性能也愈高。但頂值溫度受海水結(jié)垢條件的限制，不可能太高。另外熱力學(xué)分析表明，頂值溫度超過160－170℃時(shí)，再提高鹽水頂值溫度已無助于提高過程的熱性能。由于頂值溫度愈高結(jié)垢的危險(xiǎn)性越大，為避免或減輕設(shè)備結(jié)垢，海水淡化系統(tǒng)要設(shè)置補(bǔ)充海水預(yù)處理系統(tǒng)。不同的預(yù)處理工藝，對應(yīng)合適的鹽水頂值溫度也不相同：對加酸預(yù)處理系統(tǒng)，鹽水頂值溫度一般不超過120℃;對其他藥劑預(yù)處理系統(tǒng)，則要根據(jù)防垢劑的性能而定，如磷酸鹽系列其頂值溫度常低于92℃，而聚馬來酸配則可到120℃或稍高。另外，進(jìn)一步提高鹽水溫度即使能解決結(jié)垢問題，還存在材料與防腐問題，熱源問題，設(shè)備性能問題等，而且高溫操作的經(jīng)濟(jì)效益是否表現(xiàn)得很明顯，尚未見到實(shí)例和令人信服的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。因此，目前多效蒸餾的鹽水溫度也多控制在110℃左右。為簡化化學(xué)預(yù)處理系統(tǒng)，采用廉價(jià)金屬材料，出現(xiàn)了低溫多效蒸餾海水淡化工藝。以色列IDE公司選用耐海水腐蝕的特種鋁合金5052材料，將鹽水頂值溫度控制在70℃以下，使海水預(yù)處理要求大為簡化，取得了良好的效果。為避免結(jié)垢的形成，低溫多效蒸餾海水淡化的最高蒸發(fā)溫度是根據(jù)海水中硫酸鈣析出圖決定的。低溫多效蒸餾海水淡化必須避開硫酸鈣的亞穩(wěn)區(qū)操作運(yùn)行，以保證硫酸鈣不出現(xiàn)結(jié)垢。

（3）造水比、效數(shù)與效間溫差設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：造水比是多效蒸餾裝置的一個(gè)重要熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。通常，造水比越高，單位淡水產(chǎn)量的能源成本將越低，但同時(shí)也必然造成裝置投資成本的增大。因此在設(shè)計(jì)裝置時(shí)，必須根據(jù)規(guī)模大小和技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選定造水比。但是由于造水比只是量的指標(biāo)，不能從本質(zhì)上反映海水淡化裝置的能源消耗情況。對于熱電聯(lián)產(chǎn)海水淡化，如果抽汽參數(shù)越高，對機(jī)組發(fā)電出力的影響就越大。造水比的選取是一個(gè)重要而復(fù)雜的問題。通常，由于結(jié)構(gòu)與制造上的原因，小型裝置的造水比較小，而大型裝置的設(shè)計(jì)造水比較高。一般來講，MED海水淡化裝置的造水比一般在5~8以上；日產(chǎn)淡水萬噸以上的裝置，造水比多在10及以上。隨著能源價(jià)格的提高，對裝置造水比的要求將越來越高。多效蒸餾的造水比主要取決于裝置的效數(shù)，因?yàn)樾��?shù)提高可以直接提高熱能的重復(fù)利用率，因此，增加效數(shù)可以提高裝置的造水比。但是，由于海水沸點(diǎn)升高及流動阻力所造成的溫差損失的存在，如果維持鹽水頂值溫度不變，單純增加效數(shù)將顯著增大傳熱面積，而且裝置制造費(fèi)用也相應(yīng)提高，因此設(shè)備總投資將隨之增大。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，效數(shù)以及效間溫差的選取差別很大，這與裝置規(guī)模、能源價(jià)格等因素有關(guān)。如果能源價(jià)格高，效數(shù)和效間溫差可以選取較低的數(shù)值；反之，如果能源價(jià)格低，則效數(shù)和效間溫差可以選取較大的數(shù)值。通常，對于日產(chǎn)淡水?dāng)?shù)千噸級至萬噸級的大型淡化裝置，要求其具有較高的造水比，其效間溫差通常為2℃－3℃，效數(shù)多在10以上。對于日產(chǎn)幾百噸或幾十噸的小型裝置，其效間溫差則可大到5℃－6℃。

（4）排放濃鹽水溫度設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：為了最大可能地減小海水淡化的能源消耗，排放濃鹽水溫度應(yīng)可能地低。而排放濃鹽水溫度受環(huán)境溫度的影響，過低的排放濃鹽水溫度，勢必造成真空系統(tǒng)能耗的增大。因此，應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的排放濃鹽水溫度。海水淡化裝置的排放濃鹽水溫度（末效蒸發(fā)溫度）與火力發(fā)電廠凝汽器的真空選擇方法相類似，可參照進(jìn)行。通常，排放濃鹽水溫度在38℃－40℃之間。

（5）傳熱系數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定：傳熱系數(shù)的設(shè)計(jì)選擇是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，它與操作溫度、流體力學(xué)設(shè)計(jì)、傳熱面結(jié)垢、原海水水質(zhì)及其預(yù)處理方法、運(yùn)行操作水平等多種因素有關(guān)，其中最難掌握的是與結(jié)垢有關(guān)的各種因素。所以在進(jìn)行多效蒸餾設(shè)計(jì)時(shí)，最可靠的辦法還是就地對原料水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一方面確定預(yù)處理方法和工藝條件，同時(shí)也獲得傳熱系數(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)傳熱學(xué)，總傳熱系數(shù)可以表示為：

K=1/（1/αc+RW+Rf+1/αb）

式中：αc——蒸汽冷凝側(cè)傳熱系數(shù)，W/（m²•℃）；

      RW——管壁導(dǎo)熱熱阻，（m²•℃）/W；

      Rf——污垢熱阻，（m²•℃）/W；

     αb——降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)，W/（m²•℃）。

所謂閃蒸，是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下，部分海水急驟蒸發(fā)的現(xiàn)象。多級閃蒸海水淡化是將經(jīng)過加熱的海水，依次在多個(gè)壓力逐漸降低的閃蒸室中進(jìn)行蒸發(fā)，將蒸汽冷凝而得到淡水。多級閃急蒸餾法，其原理是將原料加熱到一定溫度后引入閃蒸室，由于閃蒸室中的壓強(qiáng)控制為低于熱鹽水溫度所對應(yīng)的飽和蒸汽壓，所以熱鹽水進(jìn)入閃蒸室后即成為過熱水而急速的部分汽化，所產(chǎn)生的蒸汽在冷卻水管外壁冷凝為所需淡水，換熱后冷凝管內(nèi)海水溫度上升，節(jié)約能源。多級閃蒸的設(shè)備由多個(gè)閃蒸室構(gòu)成，每一級閃蒸室里面可以完成一個(gè)完整凈化過程。熱鹽水依次流經(jīng)若干個(gè)壓強(qiáng)逐漸降低的閃蒸室逐級蒸發(fā)降溫，濃度逐級增大，直到溫度接近天然海水的溫度。

（1）基本原理：多級閃蒸是將海水加熱到一定溫度后，引入到一個(gè)閃蒸室，其室內(nèi)的壓力低于海水所對應(yīng)的飽和蒸汽壓，部分海水迅速汽化，冷凝后即為所需淡水；另一部分海水溫度降低，流入另一個(gè)壓力較低的閃蒸室，又重復(fù)蒸發(fā)和降溫的過程。將多個(gè)閃蒸室串聯(lián)起來，室內(nèi)壓力逐級降低，海水逐級降溫，連續(xù)產(chǎn)出淡化水。

（2）工藝流程：經(jīng)過澄清和加氯消毒處理的海水，首先送入排熱段作為冷卻水。離開排熱段的大部分冷卻海水又排回海中，小部分作為進(jìn)料海水（補(bǔ)給海水），經(jīng)預(yù)處理后，從排熱段末級閃蒸室流入第一級閃蒸室，如技術(shù)原理所說明的那樣，逐級降壓，海水逐級降溫，連續(xù)產(chǎn)出淡化水。MSF工作原理圖、工藝流程圖和工藝流程示意圖分別為圖9、圖10和圖11所示。

多級閃蒸的造水比，是所得淡水（蒸餾水）的重量與所耗加熱蒸汽的重量之比，是淡化廠經(jīng)濟(jì)效益的直接體現(xiàn)，通常小型裝置的造水比較小，大型裝置的造水比較高，如日產(chǎn)淡水幾百噸或四、五千噸的裝置，造水比一般為5－8左右；日產(chǎn)淡水1萬噸的裝置，造水比多在10左右；日產(chǎn)淡水四、五萬噸的裝置，造水比可達(dá)到13－14。

（3）主要優(yōu)缺點(diǎn)：單機(jī)容量大，最大的可達(dá)到5萬t/d；產(chǎn)品水鹽度一般為3 mg/L－10mg/L。但是，其工程投資高，為反滲透法的2倍；動力消耗大；設(shè)備的操作彈性小，是設(shè)計(jì)值的80%－110%，不適應(yīng)于造水量要求可變的場合；當(dāng)其傳熱管腐蝕穿孔將污染水質(zhì)。MSF需要利用熱能和電能，適合于可以利用熱源的場合，通常與火力發(fā)電站聯(lián)合建設(shè)與運(yùn)行，即“水電聯(lián)產(chǎn)”。多級閃蒸技術(shù)大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)已經(jīng)30多年，技術(shù)最為成熟。其設(shè)備簡單可靠、易于大型化、運(yùn)行安全性高、維護(hù)量較小、具有對原水預(yù)處理要求低、海水結(jié)垢傾向小、使用壽命長、出水品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，并且可以利用低位熱能和廢熱。MSF的缺點(diǎn)是性能比低，能耗較大。

（4）適用范圍：可用于以火電廠或核電廠的背壓或抽汽式透平的低位蒸汽為熱源的大型海水淡化工程，為高中壓鍋爐提供優(yōu)質(zhì)脫鹽水，也可是生活用淡水。

（5）技術(shù)未來發(fā)展方向：一是提高最高操作溫度，尋找改進(jìn)熱量交換的新方法，通過薄管壁材料的選制，逐滴冷凝過程的改善盡可能減少熱交換面積，提高熱交換量。二是MSF裝置大型化，據(jù)Leon Awerbuch報(bào)道，位于阿布扎比的蘇威哈特廠（Shuwaihat）單套裝置的設(shè)計(jì)規(guī)模為76000噸/日。三是采用新材料和管路優(yōu)化設(shè)計(jì)提高效率，例如使用薄鈦管作為傳熱材料，特種混凝土作為蒸發(fā)器的殼體，能顯著降低造水成本。

目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產(chǎn)量最大，技術(shù)最成熟，運(yùn)行安全性高彈性大，主要與火電站聯(lián)合建設(shè)，適合于大型和超大型淡化裝置，主要在海灣國家采用。多級閃蒸技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠，主要發(fā)展趨勢為提高裝置單機(jī)造水能力，降低單位電力消耗，提高傳熱效率等。

所謂低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)是指鹽水最高蒸發(fā)溫度（TBT）不超過70℃的海水淡化技術(shù)，其特征是將一系列水平管降膜蒸發(fā)器或垂直管降蒸發(fā)器串聯(lián)起來并被分成若干效組，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，從而得到多倍于加熱蒸汽量的蒸餾水的海水淡化技術(shù)。低溫多效蒸餾技術(shù)是將一系列的蒸發(fā)器串聯(lián)，海水通過噴淋系統(tǒng)，以薄膜形式流過各蒸發(fā)效的換熱管束外部，同時(shí)從汽輪機(jī)抽出的低壓蒸汽流經(jīng)熱壓機(jī)，引射部分海水蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽，共同輸入到第一蒸發(fā)效的換熱管內(nèi)部，在換熱管外流動的海水吸收蒸汽冷凝的汽化潛熱而汽化，產(chǎn)生的蒸汽引入下一蒸發(fā)器作為加熱蒸汽并在下一蒸發(fā)器中凝為蒸餾水，經(jīng)過多次蒸發(fā)和凝結(jié)過程產(chǎn)生高品質(zhì)淡水。

（1）基本原理：將一系列的水平管噴淋降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來，蒸汽進(jìn)入第一效蒸發(fā)器，與進(jìn)料海水熱交換后，冷凝成淡化水；海水蒸發(fā)，蒸汽進(jìn)入第二效蒸發(fā)器，并使幾乎同量的海水以比第一效更低的溫度蒸發(fā)，自身又被冷凝。這一過程一直重復(fù)到最后一效。連續(xù)產(chǎn)出談化水。多效蒸餾分為低溫和高溫多效蒸餾。高溫多效蒸餾可安排更多的傳熱效數(shù)，以達(dá)到較高的造水比，其熱效率較高。但是，頭幾效鹽水的蒸發(fā)溫度較高，傳熱管易結(jié)垢且腐蝕速度快，因而對設(shè)備的材料要求高，需頻繁清洗設(shè)備，對海水預(yù)處理要求也高。針對高溫多效蒸餾的缺點(diǎn)，發(fā)展了低溫多效蒸餾技術(shù)，其特點(diǎn)是鹽水的蒸發(fā)溫度不超過70℃，減緩了設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢；并得到10左右的造水比。同時(shí)由于使用了較低價(jià)的傳熱材料，使得同樣的投資規(guī)模可以安排更多的傳熱面積。

（2）工藝流程：海水在冷凝器中預(yù)熱、脫氣之后分成兩股，一股排回大海，另外一股為進(jìn)料液。料液加入阻垢劑，引入到蒸發(fā)器溫度最低的效組中。噴淋系統(tǒng)把料液分布到頂排管上，自上向下的降膜過程中，一部分海水吸收了管束內(nèi)冷凝蒸汽的潛熱而汽化；冷凝液以淡化水導(dǎo)出，蒸汽進(jìn)下一效組，剩余料液也泵入下一效組中，該效組的操作溫度高于上一效組。在新的效組中又重復(fù)了蒸發(fā)和噴淋過程，直到料液在溫度最高的效組中以濃縮液的形式排出。MED工作原理和工藝流程分別如圖12和圖13所示。

（3）主要優(yōu)缺點(diǎn)：熱效率比多級閃蒸高，30余度的溫差可達(dá)到10左右的造水比；操作負(fù)荷可從40%到110%變化，造水比不會下降，彈性較大；能耗較低；前處理較簡單，化學(xué)藥劑消耗較低；系統(tǒng)的操作安全可靠，即便發(fā)生傳熱管泄漏，僅僅降低產(chǎn)量而不會影響水質(zhì)。但低溫多效蒸餾設(shè)備體積較大，裝置費(fèi)用較高。MED具有節(jié)能、海水預(yù)處理要求低、淡化海水水質(zhì)高等優(yōu)勢，并可以結(jié)合核電、火電提供的余熱利用。因此MED近年發(fā)展迅速，裝置的規(guī)模日益擴(kuò)大，成本日益降低，主要發(fā)展趨勢為提高裝置單機(jī)造水能力，采用廉價(jià)材料降低工程造價(jià)，提高操作溫度，提高傳熱效率等。未來，低溫多效還能夠利用核電反應(yīng)堆提供的清潔低品位熱能。目前，世界上最大的低溫多效海水淡化廠是阿聯(lián)酋Taweelahal海水淡化廠，日產(chǎn)淡水24萬噸。

（4）適用范圍：多效蒸餾與多級閃蒸的適應(yīng)條件基本相同。

（5）技術(shù)的發(fā)展方向：一是裝置規(guī)模的大型化和超大型化，美國南加州計(jì)劃建設(shè)的日產(chǎn)淡水28400m³的LT-MED淡化工程。二是采用新工藝和新材料提高性能，例如采用鈦管做傳熱管材、特種混凝土殼體材料。三是與核能等新能源的結(jié)合，使用反應(yīng)堆提供的清潔低品位熱能。四是解決結(jié)垢問題，向高溫多效蒸餾發(fā)展，獲得更高的造水比。

（6）主要設(shè)計(jì)參數(shù)：多效蒸餾裝置的主要參數(shù)有裝置容量、鹽水頂值溫度、造水比、效數(shù)、傳熱系數(shù)和溫差損失等。其設(shè)計(jì)取值對裝置的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和熱經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。

①裝置容量：裝置容量是設(shè)計(jì)海水淡化裝置的最重要的參數(shù)，主要考慮因素是當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活對淡水的需求情況。

②鹽水頂值溫度：海水淡化裝置的最高工作溫度（即鹽水頂值溫度）的選取直接影響系統(tǒng)性能、裝置投資和淡水成本等。通常，鹽水頂值溫度愈高，裝置熱性能也愈高。但頂值溫度受海水結(jié)垢條件的限制，不可能太高。另外熱力學(xué)分析表明，頂值溫度超過160℃－170℃時(shí)，再提高鹽水頂值溫度已無助于提高過程的熱性能。由于頂值溫度愈高結(jié)垢的危險(xiǎn)性越大，為避免或減輕設(shè)備結(jié)垢，海水淡化系統(tǒng)要設(shè)置補(bǔ)充海水預(yù)處理系統(tǒng)。不同的預(yù)處理工藝，對應(yīng)合適的鹽水頂值溫度也不相同：對加酸預(yù)處理系統(tǒng)，鹽水頂值溫度一般不超過120℃;對其他藥劑預(yù)處理系統(tǒng)，則要根據(jù)防垢劑的性能而定，如磷酸鹽系列其頂值溫度常低于92℃，而聚馬來酸配則可到120℃或稍高。另外，進(jìn)一步提高鹽水溫度即使能解決結(jié)垢問題，還存在材料與防腐問題，熱源問題，設(shè)備性能問題等，而且高溫操作的經(jīng)濟(jì)效益是否表現(xiàn)得很明顯，尚未見到實(shí)例和令人信服的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。因此，目前多效蒸餾的鹽水溫度也多控制在110℃左右。為簡化化學(xué)預(yù)處理系統(tǒng)，采用廉價(jià)金屬材料，出現(xiàn)了低溫多效蒸餾海水淡化工藝。以色列IDE公司選用耐海水腐蝕的特種鋁合金5052材料，將鹽水頂值溫度控制在70℃以下，使海水預(yù)處理要求大為簡化，取得了良好的效果。為避免結(jié)垢的形成，低溫多效蒸餾海水淡化的最高蒸發(fā)溫度是根據(jù)海水中硫酸鈣析出圖決定的。低溫多效蒸餾海水淡化必須避開硫酸鈣的亞穩(wěn)區(qū)操作運(yùn)行，以保證硫酸鈣不出現(xiàn)結(jié)垢。

③3.造水比、效數(shù)與效間溫差：造水比是多效蒸餾裝置的一個(gè)重要熱經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。通常，造水比越高，單位淡水產(chǎn)量的能源成本將越低，但同時(shí)也必然造成裝置投資成本的增大。因此在設(shè)計(jì)裝置時(shí)，必須根據(jù)規(guī)模大小和技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析選定造水比。但是由于造水比只是量的指標(biāo)，不能從本質(zhì)上反映海水淡化裝置的能源消耗情況。對于熱電聯(lián)產(chǎn)海水淡化，如果抽汽參數(shù)越高，對機(jī)組發(fā)電出力的影響就越大。造水比的選取是一個(gè)重要而復(fù)雜的問題。通常，由于結(jié)構(gòu)與制造上的原因，小型裝置的造水比較小，而大型裝置的設(shè)計(jì)造水比較高。一般來講，MED海水淡化裝置的造水比一般在5－8以上；日產(chǎn)淡水萬噸以上的裝置，造水比多在10及以上。隨著能源價(jià)格的提高，對裝置造水比的要求將越來越高。多效蒸餾的造水比主要取決于裝置的效數(shù)，因?yàn)樾��?shù)提高可以直接提高熱能的重復(fù)利用率，因此，增加效數(shù)可以提高裝置的造水比。但是，由于海水沸點(diǎn)升高及流動阻力所造成的溫差損失的存在，如果維持鹽水頂值溫度不變，單純增加效數(shù)將顯著增大傳熱面積，而且裝置制造費(fèi)用也相應(yīng)提高，因此設(shè)備總投資將隨之增大。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，效數(shù)以及效間溫差的選取差別很大，這與裝置規(guī)模、能源價(jià)格等因素有關(guān)。如果能源價(jià)格高，效數(shù)和效間溫差可以選取較低的數(shù)值；反之，如果能源價(jià)格低，則效數(shù)和效間溫差可以選取較大的數(shù)值。通常，對于日產(chǎn)淡水?dāng)?shù)千噸級至萬噸級的大型淡化裝置，要求其具有較高的造水比，其效間溫差通常為2~3℃，效數(shù)多在10以上。對于日產(chǎn)幾百噸或幾十噸的小型裝置，其效間溫差則可大到5~6℃。

④排放濃鹽水溫度：為了最大可能地減小海水淡化的能源消耗，排放濃鹽水溫度應(yīng)可能地低。而排放濃鹽水溫度受環(huán)境溫度的影響，過低的排放濃鹽水溫度，勢必造成真空系統(tǒng)能耗的增大。因此，應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)上最合理的排放濃鹽水溫度。海水淡化裝置的排放濃鹽水溫度（末效蒸發(fā)溫度）與火力發(fā)電廠凝汽器的真空選擇方法相類似，可參照進(jìn)行。通常，排放濃鹽水溫度在38~40℃之間。

⑤傳熱系數(shù)：傳熱系數(shù)的設(shè)計(jì)選擇是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，它與操作溫度、流體力學(xué)設(shè)計(jì)、傳熱面結(jié)垢、原海水水質(zhì)及其預(yù)處理方法、運(yùn)行操作水平等多種因素有關(guān)，其中最難掌握的是與結(jié)垢有關(guān)的各種因素。所以在進(jìn)行多效蒸餾設(shè)計(jì)時(shí)，最可靠的辦法還是就地對原料水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一方面確定預(yù)處理方法和工藝條件，同時(shí)也獲得傳熱系數(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)傳熱學(xué)，總傳熱系數(shù)可以表示為：

K=1/（1/αc+RW+Rf+1/αb）

式中：αc——蒸汽冷凝側(cè)傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；

     RW——管壁導(dǎo)熱熱阻，（m2·℃）/W；

     Rf——污垢熱阻，（m2·℃）/W；

     αb——降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）。

（7）主體設(shè)備設(shè)計(jì)：

①海水進(jìn)料量的計(jì)算：對低溫多效海水淡化而言，裝置的濃縮倍數(shù)一般控制在1.5~2.5倍之間，主要根據(jù)海水的成分和總含鹽量。濃縮后濃鹽水的總?cè)芙夤腆w含量（TDS）至少應(yīng)控制在80000mg/L以內(nèi)。以濃縮倍數(shù)為β倍計(jì)，則蒸餾裝置蒸發(fā)過程的海水需要量為：

L進(jìn)料=βGD（β-1）

式中：L進(jìn)料——蒸發(fā)過程海水進(jìn)料流量，kg/h；

      GD——裝置的淡水生產(chǎn)能力，kg/h。

夏季運(yùn)行時(shí)，由于進(jìn)料海水的溫度高，為了將最末效產(chǎn)生的蒸汽完全冷凝下來，所需的水量會大于蒸發(fā)過程的進(jìn)料量，因此總進(jìn)料海水量應(yīng)該為冷凝器所需的冷卻海水量。

L’進(jìn)料=GDNrN[c（t出口-t進(jìn)料）]

式中：L’進(jìn)料——夏季運(yùn)行時(shí)海水進(jìn)料流量，kg/h；

      GDN——多效蒸餾最后一效所產(chǎn)生的二次蒸汽量，kg/h；

      rN——多效蒸餾最后一效二次蒸汽的汽化潛熱，kcal/kg，（1 kcal=4.184kJ）；

       t出口——冷凝器的海水出水溫度，℃；

       t進(jìn)料——海水的進(jìn)料溫度，℃。

此時(shí)經(jīng)過冷凝器后需要排回大海部分的水量稱為冷卻水量，則冷卻水量為L冷卻=L’進(jìn)料-βGD/（β-1）。如果采用蒸汽噴射式真空泵或水射式真空泵，真空泵還需要消耗一部分海水作為冷卻水或動力水，則總海水進(jìn)料量為：L進(jìn)料總=L’進(jìn)料+L真空泵冷卻。冬季運(yùn)行時(shí)，由于海水溫度較低，進(jìn)料海水滿足蒸發(fā)進(jìn)料和真空泵即可。

L進(jìn)料總=L進(jìn)料+L真空泵冷卻。從上面的分析可以知道，對多效蒸餾淡化裝置而言，所需的海水進(jìn)料量是隨著季節(jié)的變化而變化的，因此大型多效蒸餾海水淡化工程應(yīng)盡可能采用變頻水泵以節(jié)省動力消耗。

（2）造水比的選定：所謂造水比就是每噸加熱蒸汽可生產(chǎn)的淡水量，用GOR來表示。裝置的造水比和裝置的蒸發(fā)器效數(shù)及熱力熱泵有關(guān)，造水比是根據(jù)工程的具體情況選定的。多效蒸餾可達(dá)到的造水比為8~15，可根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)選定。在有熱泵的情況下低溫多效蒸餾的造水比一般在9~15左右，主要看提供給多效蒸餾裝置的加熱蒸汽壓力，壓力高時(shí)造水比高。在沒有熱泵的情況下一般在5~10左右。裝置的實(shí)際造水比應(yīng)根據(jù)最終的設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)確定。

（3）效數(shù)的確定：多效蒸餾淡化設(shè)備的效數(shù)根據(jù)裝置要求的造水比來確定，如選定造水比為8，在沒有熱泵的前提下，多效蒸餾裝置可設(shè)計(jì)為11效，如有蒸汽壓縮熱泵則設(shè)計(jì)為6~7效即可。

（4）加熱蒸汽量的計(jì)算：在不帶熱泵的情況下，裝置加熱蒸汽量就是進(jìn)入第一效的蒸汽量，需要的加熱蒸汽量為：W1=W=GDGOR

式中：W1——加熱蒸汽量，kg/h；

      W——首效加熱蒸汽量，kg/h；

      GD——產(chǎn)品水量，kg/h；

      GOR——裝置的造水比。

（5）各效溫度分布：為了計(jì)算方便，可設(shè)定各效的溫度分布，一般取各效的傳熱溫差為3~5℃，具體根據(jù)裝置的最高操作溫度和最低操作溫度和效數(shù)來確定。

（7）各效蒸發(fā)量及鹽水濃度的計(jì)算：在上述計(jì)算公式的基礎(chǔ)上可初步計(jì)算出各效鹽水的進(jìn)料量、蒸發(fā)量、進(jìn)料濃度、濃鹽水濃度及各效的溫度，然后根據(jù)物料平衡方程、溶液的沸點(diǎn)升高計(jì)算公式對整個(gè)流程進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，經(jīng)過幾次迭代后可將各效的溫度、壓力分布，各效的進(jìn)料濃度和濃鹽水濃度，各效的蒸發(fā)量，冷凝器的冷卻水量，海水的總進(jìn)料量等參數(shù)一一計(jì)算出來。設(shè)定第i效的蒸發(fā)量為GD，二次蒸汽溫度為Ti，進(jìn)料鹽水流量為Li，進(jìn)料鹽水濃度為X，鹽水溫度為ti，鹽水的比熱容比ci，該效二次蒸汽的汽化潛熱為ri，以逆流進(jìn)料為例則有：

①物料平衡方程：Li=Li-1+GD   LiXi=Li-1Xi-1

②熱量平衡方程：GDi-1ri-1+Liciti=GDiri+ Li-1ci-1ti-1

③相平衡方程：ti-1=f（Ti，Xi）

（8）各效傳熱面積的計(jì)算：

根據(jù)傳熱速率方程

qi=KiFi△ti

△ti=Ti-1-ti

式中：qi——第i效的傳熱量，kJ/h；

      Ki——第i效的傳熱系數(shù)，kJ/（m²·h·K）

由上式可計(jì)算出各效所需的傳熱面積。傳熱面積的確定有兩種慣例，一種是按等面積設(shè)計(jì)各效蒸發(fā)器，另一種是按設(shè)定溫度分布來確定各蒸發(fā)器面積。第一種慣例比較適合不帶熱泵的情況，第二種比較適合帶熱泵的情況。按第一種慣例則傳熱面積可按各效最大的傳熱面積確定，然后再返回各效溫度分布”進(jìn)行迭代計(jì)算。按第二種慣例設(shè)計(jì)，根據(jù)上式計(jì)算各效的傳熱面積。各效的傳熱系數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定，對水平管降膜低溫多效蒸發(fā)而言，Ki在6276kJ－14644kJ/m²·h·K之間。

（9）蒸發(fā)器筒體直徑的確定：首先根據(jù)多效蒸餾淡化工程的場地情況確定每效蒸發(fā)器的長度和傳熱管管徑，一般筒體長度為3~9m，傳熱管管徑一般采用φ19mm、φ25mm、φ45mm等幾種規(guī)模，然后根據(jù)上面計(jì)算出的各效傳熱面積，選面積最大的一效計(jì)算傳熱管數(shù)量。根據(jù)該效的傳熱管數(shù)量確定管束的尺寸，進(jìn)一步可以確定筒體的直徑。該效的筒體直徑可作為整個(gè)蒸餾設(shè)備的筒體直徑。

（10）主設(shè)備的材料選擇：

①蒸發(fā)器：蒸發(fā)器是一個(gè)圓筒形容器，內(nèi)置上萬根冷卻管，安裝并脹接在兩塊管板之間，中間有數(shù)塊隔板支承。管內(nèi)通海水，管外通蒸汽。

有關(guān)資料表明，海水腐蝕的主要影響因素是溶解氧濃度、pH值和平均鹽度。在海水環(huán)境中，主要是發(fā)生點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕與應(yīng)力腐蝕等，使金屬材料失效。而抗海水腐蝕的一種有效方法是通過表面處理使金屬表面鈍化，在金屬或合金管壁表面生成一層致密性的保護(hù)鈍化膜，從而提高材料的耐腐蝕能力。目前廣泛采用的耐海水腐蝕材料有銅合金、鈦、特種不銹鋼和塑料等。鋁黃銅表面生成一層氧化亞銅膜，可提高銅管的耐蝕性。鈦在海水環(huán)境中具有優(yōu)異的耐腐蝕性，但價(jià)格相對昂貴。不銹鋼在海水浸泡試驗(yàn)后其耐海水腐蝕性的優(yōu)劣順序與其腐蝕電位正負(fù)順序一致，鈍化能力強(qiáng)的不銹鋼在海水中的腐蝕電位趨于穩(wěn)定的時(shí)間較長，穩(wěn)態(tài)電位較正，其耐腐蝕性較好。根據(jù)上述情況，蒸發(fā)器使用了兩種不同材料的管子，在頂排和淋水區(qū)采用鈦管（ASTMB338Gr2），而在主要蒸發(fā)區(qū)采用了鋁黃銅管（ASTM B111 C68700）。若全部采用鈦管，則價(jià)格昂貴;若全部采用鋁黃銅，對于項(xiàng)排和淋水區(qū)的耐沖蝕性達(dá)不到要求。在選擇MED海水淡化蒸發(fā)器的熱交換器的材料時(shí)，重點(diǎn)是考慮管材的壽命，組合選擇就比較合理，可以達(dá)到既滿足產(chǎn)品性能，又降低材料價(jià)格的目的。在蒸發(fā)器的殼體和內(nèi)件選材上，采用了鈍化處理的316L奧氏體不銹鋼，經(jīng)過原水預(yù)處理。原水Cl^-含量在0.1mg/L－0.5mg/L， pH值呈弱堿性，低溫多效蒸發(fā)工況操作溫度≤70℃，運(yùn)行真空10kPa－30 kPa。316L奧氏體不銹鋼含鉻量17.5%，含碳量為0.02%；而耐蝕性主要取決于其含鉻量，可有效控制晶間腐蝕；鋼中的鉬可有效抵抗點(diǎn)蝕。為檢驗(yàn)316L奧氏體不銹鋼在海水中是否會產(chǎn)生新腐蝕，特別委托某高校專業(yè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了內(nèi)件和殼體在焊接前后的腐蝕試驗(yàn)。試驗(yàn)表明，在蒸發(fā)器運(yùn)行的真空范圍不存在腐蝕傾向。在制造完成后，所有鈍化膜被破壞的焊接處全部重新進(jìn)行鈍化，以此達(dá)到良好的防腐要求。同時(shí)有些內(nèi)件在加工制作過程中產(chǎn)生較大的變形，這些變形可能會在海水中產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，這是今后要重點(diǎn)研究的課題。

②蒸發(fā)器的噴嘴和柵架：聚乙烯化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，耐腐蝕、無電化學(xué)腐蝕。所以大量的海水淋水噴嘴采用聚乙烯材料，價(jià)廉物美，更換方便。而對于人行柵架，采用碳鋼上涂覆聚乙烯涂層，以達(dá)到耐海水腐蝕的目的。

③凝汽器和熱噴射器：由于凝汽器的工作環(huán)境與蒸發(fā)器相同，所以在選材上冷卻管選用鈦管，殼體和內(nèi)件均采用316L奧氏體不銹鋼，在制造完成后，所有表面均經(jīng)過鈍化處理�？紤]到海水腐蝕電位的影響，在凝汽器內(nèi)部增設(shè)了陰性保護(hù)裝置，以保護(hù)鈦管。由于熱噴射器的工作環(huán)境比較惡劣，全部采用了316L奧氏體不銹鋼。隨著材料工業(yè)的進(jìn)步，國外大量價(jià)廉物美的新材料已用于低溫多效海水淡化設(shè)備上。Sea-Care海優(yōu)是一種鐵素體不銹鋼，其強(qiáng)度高，延塑性好且加工硬化率低。鋼中增加了Ni含量，提高了耐氯點(diǎn)腐蝕，縫隙腐蝕及氯應(yīng)力腐蝕開裂性能，在國外已廣泛用于海水淡化熱交換器，海水冷卻凝汽器的管材，其價(jià)格比鈦材下降15%左右。大量使用鈦管和銅合金管使海水淡化設(shè)備價(jià)格居高不下，目前國外的冷卻管子已改用專門的A5052鋁合金管，其價(jià)格是銅管的1/3，重量是銅管的1/4，其橫管降膜的親水性比銅管好。目前國內(nèi)已用于水-電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的海水淡化裝置，這是今后發(fā)展大型海水淡化裝置頗有潛力的材料。同時(shí)，對于溫度不是很高的場合，大量用于殼體的是316L奧氏體不銹鋼，但可用涂層碳鋼來替換，目前已有在小型設(shè)備上成功應(yīng)用的例子。塑料、復(fù)合材料等也逐漸被使用在海水淡化設(shè)備上。相信在不久的將來會有更多價(jià)廉物美的新材料替換傳統(tǒng)材料。

利用機(jī)械壓縮機(jī)把蒸汽壓縮、升壓和升溫（溫度升高10℃左右），并作為加熱和使海水蒸發(fā)的熱源，因此壓汽蒸餾在運(yùn)行后不需外部提供加熱蒸汽，靠機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，過程效率高、比能耗低，而且過程不需冷卻水，結(jié)構(gòu)緊湊，但壓汽機(jī)造價(jià)較高，容易腐蝕、結(jié)垢難于進(jìn)一步大型化。蒸汽被壓縮后，壓力增高，溫度也隨之上升。根據(jù)這個(gè)原理，可將壓縮機(jī)的機(jī)械功轉(zhuǎn)化為海水蒸發(fā)所需要的熱能。對于二效蒸汽壓縮蒸餾裝置而言，可用第一效的二次蒸汽加熱第二效的海水；但是第二效的二次蒸汽的壓力和溫度都比較低，必須用壓縮機(jī)提高其壓力和溫度之后，才能用來加熱第一效的海水。蒸汽壓縮蒸餾的熱功效率比其他蒸發(fā)過程高得多，而且能直接用柴油機(jī)驅(qū)動，單位體積產(chǎn)量高，很適用于艦艇、島嶼和野戰(zhàn)的條件。MVC工作原理和工藝流程分別為圖14和圖15所示。

（1）基本原理：海水蒸發(fā)過程所產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)增壓，蒸汽飽和溫度相應(yīng)提高，再輸入到蒸發(fā)器管束內(nèi)，作為進(jìn)料海水蒸發(fā)的熱源，并自身冷凝為淡化水。上述過程周而復(fù)始，連續(xù)生產(chǎn)。壓汽蒸餾按操作溫度可分為常壓壓汽蒸餾和負(fù)壓壓汽蒸餾兩種。從結(jié)構(gòu)上，又分為水平管降膜噴淋式和垂直管式兩種形式；前一結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是料液自液體分布器出來之后，在水平傳熱管上以薄膜的形式分布，又依靠重力向下實(shí)現(xiàn)再分布，由于液膜分布薄且均勻，因而傳熱系數(shù)高，并且蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單，在海水淡化領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

（2）工藝流程：進(jìn)料海水用極少量阻垢劑預(yù)處理后，進(jìn)入一個(gè)板式換熱器，回收自蒸發(fā)器排放出的濃鹽水和淡化水的熱量。之后，與循環(huán)的濃鹽水混合，進(jìn)入到蒸發(fā)器中，噴淋到水平傳熱管束的外表面上，噴淋量需剛好在管子表面形成連續(xù)的液膜，與管束內(nèi)經(jīng)壓縮機(jī)增壓的蒸汽（略低于濃鹽水蒸發(fā)平衡壓力）熱交換。管內(nèi)蒸汽冷凝成淡水導(dǎo)出，管外一部分鹽水產(chǎn)生蒸發(fā)，通過汽液分離器除去夾帶的液滴之后，蒸汽進(jìn)壓縮機(jī)壓縮并導(dǎo)入傳熱管束內(nèi)。如此構(gòu)成了二次蒸汽的不斷循環(huán)和潛熱交換。

（3）主要優(yōu)缺點(diǎn)：壓汽蒸餾與多效蒸餾的技術(shù)十分類似，差別在于前者使用壓縮機(jī)，而后者用蒸汽驅(qū)動。

（4）適用范圍：適用于僅有電能的地方，主要建造中小型裝置。

除了單程多效閃蒸外，熱法海水淡化所有系統(tǒng)不僅可以在海水溫度起伏較大的情況下運(yùn)行，而且還可以對較寬范圍鹽漬度的海水進(jìn)行淡化。造水比是指每單位蒸汽產(chǎn)生的淡水量，是熱機(jī)組最重要的性能參數(shù)之一；單產(chǎn)能耗是指每單位產(chǎn)品所消耗能源量，是熱機(jī)組的另一個(gè)基本性能參數(shù)。多級閃蒸和低溫多效蒸餾工藝的造水比在8到10之間波動，而MED-TVC（低溫多效蒸餾—熱蒸汽壓縮）的造水比增至8-16之間。因此，多數(shù)現(xiàn)存的MED-TVC裝置可以以獨(dú)立運(yùn)行模式運(yùn)行。與此相反的是，由于火電廠可以低成本的提供低壓蒸汽和電力，因此多級閃蒸和低溫多效蒸餾往往與火電廠耦合進(jìn)行水電聯(lián)產(chǎn)，既可減少發(fā)電機(jī)組的冷源損失，還可共用現(xiàn)有給排水設(shè)施、實(shí)現(xiàn)水汽等工質(zhì)的循環(huán)和重復(fù)利用，從而提高整個(gè)水電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

多級閃蒸和低溫多效蒸餾海水淡化工藝的熱能來源于低壓蒸汽，同時(shí)內(nèi)部的采抽需要電能。而機(jī)械壓縮蒸餾和反滲透只需電能就可以使壓縮機(jī)和流程泵運(yùn)轉(zhuǎn)。

確定海水淡化制水工藝及工藝參數(shù)應(yīng)考慮原海水情況、取排水方式、預(yù)處理方案、產(chǎn)品水水質(zhì)和濃排水處置等因素。

附近海域的潮汐、海水水質(zhì)、赤潮頻率等是重要的原海水?dāng)?shù)據(jù)。其中潮汐數(shù)據(jù)對工程的取水設(shè)計(jì)有重要影響，赤潮頻率將對海水預(yù)處理方式產(chǎn)生影響。海水含鹽量是海水淡化工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，海水水溫的不同，將顯著改變海水淡化工程的設(shè)計(jì)參數(shù)、能耗、產(chǎn)量和取排水量。對于北方建設(shè)的海水淡化站還要注意冬季海水溫度。

原海水取水一般采用地表取水和地下取水兩種方式。理論上采用岸邊打井的地下取水方式將會簡化預(yù)處理工藝從而降低工程造價(jià)，但由于發(fā)電機(jī)組冷卻水用量很大，目前國內(nèi)電廠的大型海水淡化系統(tǒng)的取水無一例外地采用與發(fā)電機(jī)組冷卻水取水方式一致，即采用地表取水。

提高海水溫度有利于降低SWRO的運(yùn)行電耗并提高產(chǎn)水率，有研究表明，進(jìn)水水溫每升高1℃，SWRO的產(chǎn)水通量會增加2.5%－3.0%。當(dāng)然溫度太高也會降低出水水質(zhì)，并影響反滲透膜的運(yùn)行安全。對于冬季海水溫度較低的地區(qū)，一般傾向于冬季取機(jī)組冷卻水的排水，而夏季取機(jī)組冷卻水的補(bǔ)充水，大唐王灘、華能威海、華能玉環(huán)和浙能樂清等海水淡化工程均按此方案設(shè)計(jì)。

低溫多效蒸餾工藝對海水的需求有兩種，一是作為生產(chǎn)淡水的原料水，二是作為冷卻濃排水和產(chǎn)品水的冷卻水。由于蒸發(fā)器的驅(qū)動力是總的溫差（工藝運(yùn)行最高溫度減去給水溫度），高溫差可以允許設(shè)置更多的效數(shù)，可以獲得較高的造水比，在同樣的能耗下生產(chǎn)更多的淡水；作為冷卻用水時(shí)，海水溫度低，可以減少冷卻水用量，降低濃排水溫度，因而取排水量減少。因此較低的海水溫度對低溫多效蒸餾工藝有益。發(fā)電機(jī)組有大量的冷卻海水，海水淡化裝置冷卻用水可以取自機(jī)組循環(huán)冷卻水，這樣可以減少整個(gè)工程的取水量，天津北疆電廠水電聯(lián)產(chǎn)工程按此方案設(shè)計(jì)。

預(yù)處理方案主要根據(jù)海水水質(zhì)及海水淡化主工藝而定。

SWRO工藝對原料海水的水質(zhì)要求較高，系統(tǒng)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵因素是預(yù)處理。SWRO預(yù)處理工藝相對復(fù)雜，一般采取凝聚、澄清、過濾（傳統(tǒng)過濾或膜過濾）處理工藝。岸邊井取水方式由于所取海水經(jīng)過了砂層的過濾，水質(zhì)較好，因而預(yù)處理工藝相對簡單，一般采用簡單的過濾即可直接進(jìn)入SWRO；地表式取水則需要更完善的預(yù)處理工藝系統(tǒng)。近年來，超/微濾膜作為海水預(yù)處理工藝已經(jīng)得到越來越多用戶的青睞，華能玉環(huán)電廠和浙能樂清電廠均采用超/微濾膜作為SWRO 的預(yù)處理，大唐王灘電廠則直接采用超濾作為SWRO的預(yù)處理。

MED對進(jìn)料海水的水質(zhì)要求不高，主要考慮的是進(jìn)料海水中的懸浮物。對于進(jìn)料海水的懸浮物不同海水淡化廠商的要求也不盡相同，法國Sidem公司要求進(jìn)入MED裝置的海水含沙量和懸浮物含量不超過300mg/L（最好小于50mg/L），而以色列IDE公司則要求進(jìn)入MED 裝置的海水含沙量和懸浮物不超過25mg/L，分別作為以上兩家廠商用戶的河北國華滄東電廠和天津北疆電廠均設(shè)置了類似的預(yù)處理系統(tǒng)。根據(jù)我國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蒸餾法海水淡化工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（HY/T 115-2008）的規(guī)定，進(jìn)入熱法海水淡化裝置的海水懸浮物含量要求小于50mg/L。因此對于MED工藝，懸浮物含量較低的原海水一般不需進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，對于懸浮物含量高的海水，如渤海灣地區(qū)海水懸浮物含量較高（2000mg/L－4000mg/L）且含量隨季節(jié)的變化大，需要對原海水進(jìn)行澄清和過濾等預(yù)處理。

SWRO 出水水質(zhì)與以蒸餾法為主的熱法工藝相比較差。世界衛(wèi)生組織對飲用水硼含量的要求很嚴(yán)（小于0.3mg/L），我國新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）中也對硼的含量進(jìn)行了限制（小于0.5mg/L），因此對于硼含量較高的海水，選擇海水淡化工藝時(shí)應(yīng)充分考慮硼的去除率，一般需要采用復(fù)雜的SWRO 工藝（如以色列Ashkelon海水淡化廠），也可采用熱膜組合工藝以滿足出水水質(zhì)要求。

根據(jù)原海水含鹽量的不同，SWRO出水總固溶物含量一般在200mg/L－500mg/L之間，而且出水pH 值較低、緩沖能力差，這種水直接作為一般工業(yè)用水時(shí)，單純加堿調(diào)整pH值對碳鋼仍有較強(qiáng)的侵蝕性。

如表1所示，MED出水水質(zhì)明顯優(yōu)于SWRO，多數(shù)具有水平網(wǎng)狀除霧器的蒸發(fā)器，海水蒸餾后得到的蒸餾水總固溶物含量值一般為1mg/L－2mg/L（通常保證值是小于5mg/L），出水pH值與SWRO出水相似，在動態(tài)條件下對碳鋼的腐蝕較重。

SWRO和MED工藝對海水的濃縮程度相當(dāng)。海水淡化濃排水處置是各界關(guān)注的焦點(diǎn)，國內(nèi)在這方面的研究尚未報(bào)道，國外已經(jīng)開展了不少研究。由于濃排水處理不當(dāng)將會對海洋環(huán)境產(chǎn)生影響，因此進(jìn)行海水淡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取必要的控制措施（如控制各種藥品加藥量、降低排水溫度、在排水管線上設(shè)置必要的在線監(jiān)測表計(jì)等），以盡量減輕對環(huán)境造成的影響。在環(huán)保要求嚴(yán)格的地區(qū)，如澳大利亞珀斯海水淡化廠，其取排水位于海灣內(nèi)，為減少排水對海域的影響，濃水排放是基于模型試驗(yàn)結(jié)論執(zhí)行的：反洗水與反滲透濃水混合后排放，濃水排放管線上檢測溶解氧和氧化還原電位（簡稱ORP），排水在入海之前采用亞硫酸氫鈉中和游離氯。濃排水排放方式可根據(jù)工程特點(diǎn)合理選擇。濃排水有條件時(shí)宜優(yōu)先考慮進(jìn)行綜合利用，暫時(shí)不能綜合利用的宜在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留將來回用的系統(tǒng)，利用機(jī)組大量的冷卻水對濃排水進(jìn)行稀釋后一起排放等，當(dāng)海水淡化濃排水單獨(dú)排放或與機(jī)組冷卻水排水一起排放時(shí)，排水口宜考慮多口噴嘴等稀釋措施。

海水淡化排放的濃排水的鹽度通常為海水的2倍，密度也相應(yīng)增加。濃排水單獨(dú)或者與電廠冷卻水混合排放入海是最常見的排放方式。在排放口附近，高鹽度的濃排水會在短時(shí)間內(nèi)殺死或者殺傷海洋生物，尤其是對鹽度敏感的海洋生物。濃排水與電廠冷卻水的混合排放降低了排放水的鹽度和溫度，但有關(guān)專家提醒，這兩種水體混合會改變它們的物理和化學(xué)屬性，仍可能對海洋環(huán)境造成危害。

20世紀(jì)60年代－70年代中期，美國相關(guān)機(jī)構(gòu)曾對佛羅里達(dá)州KeyWest島的一座小型海水淡化廠做過長期觀測，研究海水淡化對海洋環(huán)境的影響。該廠采用多級閃蒸法進(jìn)行海水淡化，日生產(chǎn)能力僅為9 920 t。長時(shí)間的監(jiān)測表明：濃排水排放對多種海洋生物產(chǎn)生了不良甚至是致命性的影響，海蛸、多種藻類、苔蘚蟲等海洋生物在一段時(shí)期內(nèi)消失；在研究末期，監(jiān)測區(qū)域內(nèi)沒有存活的瓣鰓類軟體動物（如蛤）；在淺水區(qū)發(fā)現(xiàn)海膽綱動物大量死亡。本案例中只是一個(gè)小型的海水淡化廠，對于大型的海水淡化裝置，其大量的濃排水排放可能會對更大范圍的海洋環(huán)境和海洋生物造成不利影響。和取水口的選擇原則一樣，排水口應(yīng)選在開闊的、對流擴(kuò)散作用頻繁的海域，有條件的話，應(yīng)該利用海洋數(shù)學(xué)模型研究預(yù)選排水口處的流場和水質(zhì)，選擇對海洋環(huán)境影響最小的地點(diǎn)。而且，可在排水口末端加裝擴(kuò)散機(jī)，加速濃排水和海水的混合。

當(dāng)前我國主流的海水淡化技術(shù)是SWRO和MED，在海水淡化工程建設(shè)時(shí)，確定海水淡化工藝及工藝參數(shù)應(yīng)考慮原海水情況、取排水方式、預(yù)處理方案、產(chǎn)品水水質(zhì)和濃排水處置等因素。通常情況下，SWRO工藝能耗低、預(yù)處理要求高、產(chǎn)水品質(zhì)差、設(shè)備維護(hù)量大；MED工藝能耗高、預(yù)處理要求低、產(chǎn)水品質(zhì)好、設(shè)備維護(hù)量小。一般單獨(dú)設(shè)立的海水淡化廠適合采用SWRO工藝；如果有蒸汽或余熱配套，那么MED工藝更為經(jīng)濟(jì)和可靠。正如本文前面所述，反滲透法被廣泛用于苦咸水的淡化，事實(shí)上，在多數(shù)情況下反滲透法用于海水淡化的可靠性比較差，這也使得它的最終生產(chǎn)成本大大提高，與蒸餾法相比并沒有多大優(yōu)勢。

淡化水水質(zhì)要求決定海水淡化工藝方案。反滲透與低溫多效蒸餾、多級閃蒸相比在產(chǎn)品水純度上是有區(qū)別的，其中以低溫多效蒸餾工藝的出水純度最高，其產(chǎn)品水經(jīng)簡單處理即可作為高壓鍋爐的補(bǔ)給水，也可以向高端飲用水、生理鹽水、醫(yī)藥用水等方向發(fā)展。如河北國華滄東電廠采取“企業(yè)制水，政府包銷”合作模式，將海水淡化產(chǎn)品水經(jīng)管道輸送至附近的鋼鐵廠后，這些淡水不經(jīng)任何處理，一部分作為除鹽水或軟化水用于鍋爐補(bǔ)水，一部分與黃河水摻混調(diào)配水質(zhì)后用于循環(huán)冷卻。因此用戶可以根據(jù)不同用水水質(zhì)要求選擇單一或組合的海水淡化方案，如熱膜耦合和分質(zhì)供水也是目前比較看好的海水淡化工程方案。

工程特點(diǎn)是海水淡化工藝選擇的重要依據(jù)。一般單獨(dú)設(shè)立的海水淡化廠適合采用反滲透工藝，如果有蒸汽或余熱配套，那么低溫多效蒸餾工藝更為經(jīng)濟(jì)和可靠。盡管反滲透對于大型、中型、小型海水淡化工程都適合，但反滲透法曾廣泛用于苦咸水的淡化，目前用于海水淡化的可靠性不高（如前文所述的幾個(gè)反滲透海水淡化項(xiàng)目，由于反滲透的清洗和換膜次數(shù)較為頻繁，使得設(shè)備的維護(hù)量較大和運(yùn)行費(fèi)用較高），因此，盡管反滲透的能耗低，但由于設(shè)備維護(hù)量大和運(yùn)行費(fèi)用高的原因，使得反滲透的最終生產(chǎn)成本與熱法相比并沒有太大優(yōu)勢。低溫多效蒸餾和多級閃蒸等適合較大型的海水淡化系統(tǒng)，對于十萬噸級及以上海水淡化工程來說多級閃蒸技術(shù)則更為安全、可靠和經(jīng)濟(jì)。建設(shè)海水淡化工程時(shí)，在確定海水淡化工藝及工藝參數(shù)時(shí)，還要考慮原海水水質(zhì)、取排水方式、預(yù)處理方案、產(chǎn)品水水質(zhì)和濃排水處置等邊界條件。總之，對于海水淡化工程的工藝選擇沒有唯一、也沒有最佳，而應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行論證和選擇。在海水淡化市場上沒有絕對正確的工藝，只有更適合的工藝。在選擇工藝時(shí)需要分析當(dāng)?shù)啬茉磧r(jià)格以及淡化水產(chǎn)品的最終使用目標(biāo)要求。例如，中東地區(qū)能源價(jià)格低廉，如果采用熱法淡化海水，盡管一次性投入較高，但較低價(jià)格的蒸汽以及后期運(yùn)營維護(hù)成本占有很強(qiáng)優(yōu)勢。

總之，對于一個(gè)海水淡化工程來說，海水淡化工藝沒有唯一的和最佳的，選擇海水淡化工程方案時(shí)不僅要基于工程特點(diǎn)，還要考慮工程項(xiàng)目的需求及其邊界條件的限制。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，反滲透（SWRO）、低溫多效蒸餾（MED）和多級閃蒸（MSF）將決定海水淡化的未來。近十年來，反滲透法海水淡化發(fā)展趨勢較快，而且出現(xiàn)了日產(chǎn)萬噸級的大型海水淡化裝置。但目前國際上，蒸餾法用于海水淡化方面所占的比例仍是較高的。表1是三種海水淡化主流工藝參數(shù)對比，表2是海水淡化工藝綜合能耗比較，表3是海水淡化主流方法比較，表4是SWRO、MED、MSF和MVC等四種主要海水淡化技術(shù)的性能比較。

在恒溫恒壓下，將1mol的水從大量的海水中可逆的取出，再可逆的放入純水中，此過程所需要的最小公W等于1mol水在純水與海水中自由能G的差值，即：

W=G純水-G海水=（Gn+RTlnα純水）-（Gn+RTlnα海水）=RTln（α純水/α海水）

式中：α純水——水的活度；

      α海水——海水中水的活度；

      R——氣體常數(shù)；

      T——絕對溫度；

      Gn——標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)水的自由能。

根據(jù)活度的定義，純水的活度為1（即α海水=1），海水中水的活度可近似用摩爾分?jǐn)?shù)表示，即：

α海水=N/（N+2n）

式中：N——水的物質(zhì)的量，mol；

      n——海水中電解質(zhì)物質(zhì)的量，mol。

W=RTln{1/[N/（N+2n）]}=RTln（1+2n/N）

因?yàn)镹>>n，上式可近似定成：

W=2RTn/N

如果是自海水中取出1000g水，n/N=m，則：

W=2RTm

實(shí)際淡化過程，不是從大量的海水中取出水放到純水中，而是將濃度為c0的海水，淡化成濃度為c1的淡水和濃度為c2的濃海水，即：

海水（c0）→淡水（c1）+濃海水（c2）

此過程所需能量，與三者的濃度有關(guān)，需要的最小功，等于鹽和水在始態(tài)與終態(tài)的自由能之差：W=（n1G1鹽+ n1G1鹽- n1G1鹽）+（N1G1水+ N1G1水- N1G1水）。

從脫鹽的直接能耗來說，反滲透法明顯優(yōu)于單目的的蒸餾法，但不明顯優(yōu)于雙目的（如熱電制水和或水電聯(lián)產(chǎn)）的蒸餾法。而且由于反滲透膜的壽命短，換膜費(fèi)用高，膜本身就反映了能耗。對蒸餾法來說，過程的直接能耗，不同地區(qū)差別很大，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。

技術(shù)	優(yōu)點(diǎn)	缺點(diǎn)	發(fā)展方向
多級閃蒸法MSF	產(chǎn)量大，工藝成熟，維護(hù)量小，對原水預(yù)處理要求低和使用壽命長，出水品質(zhì)好。	傳熱系數(shù)較低，能耗大，性能比低，成本高。	提高最高操作溫度，改進(jìn)熱交換的新方法，裝置大型化，采 用新材料和管路優(yōu)化設(shè)計(jì)提高效率。
反滲透法RO	能耗低（不需要蒸汽）；建設(shè)周期短、 投資低、操作方便；適用于各種規(guī)模。	原水預(yù)處理要求高；RO膜容易污染和結(jié)垢；膜要經(jīng)常更換。	段間能量回收集成技術(shù)；新型RO膜研究； 全膜法預(yù)處理工藝；高回收率工藝。
低溫多效蒸餾法LT-MED	節(jié)能，原水預(yù)處理要求不高、過程循環(huán)動力消耗小、淡水水質(zhì)高；減少制水成本。	設(shè)備結(jié)垢問題比較嚴(yán)重；設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜；裝置容量偏小。	裝置規(guī)模的大型化；采用新材料和新工藝提高性能；與核能 等新能源結(jié)合。

由于膜的壽命和膜裝置的限制，使得膜法在大規(guī)模處理海水中仍處于不利地位。因?yàn)榉礉B透法的制水成本，受膜壽命和裝置規(guī)模的不利影響超過了低能耗所帶來的好處，一般認(rèn)為海水淡化裝置容量超過日產(chǎn)6000m³淡水時(shí)，雙目的蒸餾法比反滲透法更經(jīng)濟(jì)。

低溫多效蒸餾裝置的造水成本可以分為如下幾個(gè)部分：化學(xué)藥品消耗，電力消耗，人工工資、福利及管理費(fèi)用，維修費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi)用。淡化裝置的年利用率以95%計(jì)算，其各部分費(fèi)用如下（單位：人民幣，元）。

（1）化學(xué)藥品消耗：萬噸級低溫多效蒸餾裝置海水中化學(xué)藥品加入量為：聚磷酸鹽類阻垢劑4mg/L，消泡劑0.2mg/L。折算每噸淡水阻垢劑消耗量13克、每噸淡水消泡劑消耗量0.65克，目前阻垢劑（Sokalan PM15 I）采購價(jià)格23,000元/噸、消泡劑（AF）采購價(jià)格32,000元/噸。每噸淡水的化學(xué)藥品費(fèi)用為0.32元（其中：阻垢劑0.3元、消泡劑0.02元）。

（2）熱力消耗：低溫多效蒸餾裝置的造水比為10，每噸淡水消耗100kg蒸汽，裝置制水使用汽輪機(jī)四段抽汽（蒸汽參數(shù)：320℃、0.6MPa），按到廠標(biāo)煤價(jià)623元/噸（不含稅）計(jì)，蒸汽價(jià)格按32.74元/噸（不含稅）計(jì)。每噸淡水的熱力成本為3.274元。

（3）電力消耗：低溫多效蒸餾裝置生產(chǎn)1噸淡水的電力消耗為1.0kWh。每度電價(jià)以0.4元計(jì)，每噸淡水的電力成本為0.4元。

（4）職工工資福利費(fèi)用：低溫多效蒸餾的自動化程度較高，淡化裝置每班設(shè)二人操作就行。人員的配備采用三班十二人制，人均年工資20000元，每噸淡化水的工資費(fèi)用為：0.046元。福利費(fèi)用取為工資額的15%，每噸淡水的福利費(fèi)用為0.007元。職工工資福利費(fèi)用為0.053元/噸。

（5）大修及檢修維修費(fèi)用：根據(jù)國家規(guī)定，供水工程的大修及檢修維護(hù)費(fèi)取固定資產(chǎn)原值的1.5%，每噸淡水的大修及檢修維修費(fèi)用為0.69元。

（6）管理費(fèi)：管理費(fèi)取為勞動力費(fèi)用的20%，每噸淡水的管理費(fèi)用為0.01元。

（7）固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用：固定資產(chǎn)的折舊年限為20年，固定資產(chǎn)原值為10，000萬元，每噸淡水的固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用為0.91元。

通過以上計(jì)算得出，低溫多效蒸餾海水淡化的單位制水成本約5.657元/噸。

在進(jìn)行水的成本分析時(shí)，反滲透膜的使用壽命以3年計(jì)，工程的折舊年限以15年計(jì)，銀行貸款的還款年限以15年、年利率以6%計(jì)，裝置的年利用率以95%計(jì)算，其造水成本的各項(xiàng)費(fèi)用分別為：

（1）化學(xué)藥品消耗：600t/h反滲透淡化裝置的海水中化學(xué)藥品加入量為：聚合氯化鐵5mg/L，次氯酸鈉4mg/L，亞硫酸氫鈉5mg/L，阻垢緩蝕劑（FLOCON/SHMP）2mg/L。水的回收率為45%，海水反滲透的噸（淡）水化學(xué)藥品費(fèi)用分別為：聚合氯化鐵0.023元，次氯酸鈉0.009元，亞硫酸氫鈉0.022元，阻垢劑0.253元，清洗劑0.034元，離子交換再生藥劑費(fèi)0.05元。反滲透淡化的化學(xué)藥品消耗總量為0.391元/噸。

（2）電力消耗：反滲透裝置的第一級電力消耗為3.9kWh，第二級電力消耗為1.0kWh，加上離子交換、引水和其他附屬設(shè)置及照明等的費(fèi)用，淡化1噸淡水的總電力消耗為5.7kWh。每度電價(jià)以0.4元計(jì)，海水反滲透的噸水電力成本為2.28元。

（3）職工工資福利費(fèi)用：海水反滲透的預(yù)處理部分需要人工維護(hù)，淡化裝置每班設(shè)3人操作。人員的配備采用三班9人制，人均年工資20000元，每噸淡化水的勞動力費(fèi)用為：0.034元。福利費(fèi)用取為工資額的15%，每噸淡水的福利費(fèi)用為0.005元。職工工資福利費(fèi)用為0.04元/噸。

（4）大修及檢修維護(hù)費(fèi)用：反滲透淡化工程的年大修及檢修維護(hù)費(fèi)用為其固定資產(chǎn)原值的1.5%，則每噸淡水的維修費(fèi)用為0.23元。

（5）管理費(fèi)：管理費(fèi)取為勞動力費(fèi)用的20%，每噸淡水的管理費(fèi)用為0.008元。

（6）膜更換費(fèi)用：海水反滲透膜壽命以3年計(jì)，膜的更換費(fèi)用為0.923元。

（7）固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用：固定資產(chǎn)的折舊年限為15年，固定資產(chǎn)原值為8,000萬元，每噸淡水的固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用為0.97元。

通過以上計(jì)算得出，反滲透海水淡化的單位制水成本約4.842元/噸。

多級閃蒸的造水成本可以分為如下幾個(gè)部分：化學(xué)藥品消耗，電力消耗，人工工資、福利及管理費(fèi)用，維修費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi)用。淡化裝置的年利用率以95%計(jì)算，其各部分費(fèi)用如下：

（1）化學(xué)藥品消耗：多級閃蒸加入阻垢分散劑5mg/L、33%鹽酸100mg/L，水的回收率為50%，每噸淡水消耗阻垢分散劑10.0克、33%鹽酸200克，阻垢分散劑的價(jià)格10000元/噸，每噸淡水消耗阻垢分散劑0.10元、鹽酸0.10元。周期性的加入液氯作殺生劑，平均加量以1mg/L計(jì)，殺生劑價(jià)格1000元/噸，每噸淡水消耗殺生劑0.002元。多級閃蒸裝置每年清洗二次，清洗劑的消耗量根據(jù)結(jié)垢程度決定，根據(jù)原料水條件以及國外清洗劑消耗量的經(jīng)驗(yàn)，清洗劑的消耗平均以3000公斤/年計(jì)算，其價(jià)格以15000元/噸計(jì)算，每噸淡水消耗清洗劑0.12元�；瘜W(xué)藥品費(fèi)用合計(jì)為0.322元。

（2）熱力消耗：多級閃蒸的造水比為10，每噸淡水消耗100kg蒸汽，裝置制水使用汽輪機(jī)四段抽汽（蒸汽參數(shù)：320℃、0.6MPa），按到廠標(biāo)煤價(jià)623元/噸（不含稅）計(jì)，蒸汽價(jià)格按32.74元/噸（不含稅）計(jì)。每噸淡水的熱力成本為3.274元。

（3）電力消耗：多級閃蒸裝置的主體電力消耗為3.5kWh，加上引水、產(chǎn)品水輸送、濃鹽水排污和廠區(qū)照明費(fèi)用，生產(chǎn)1噸淡水的電力消耗為4.0kWh。每度電價(jià)以0.4元計(jì)，多級閃蒸的噸水電力成本為1.6元。

（4）職工工資福利費(fèi)用：多級閃蒸的自動化程度較高，淡化裝置每班設(shè)二人操作就行。人員的配備采用三班十二人制，人均年工資20000元，每噸淡化水的工資費(fèi)用為0.046元。福利費(fèi)用取為工資額的15%，每噸淡水的福利費(fèi)用為0.007元。職工工資福利費(fèi)用為0.053元/噸。

（5）大修及檢修維修費(fèi)用：根據(jù)國家規(guī)定，供水工程的大修及檢修維護(hù)費(fèi)取固定資產(chǎn)原值的1.5%，每噸淡水的大修及檢修維修費(fèi)用為0.46元。

（6）管理費(fèi)：管理費(fèi)取為勞動力費(fèi)用的20%，每噸淡化水的管理費(fèi)用為0.011元。

（7）固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用：固定資產(chǎn)的折舊年限為20年，固定資產(chǎn)原值為17,000萬元，每噸淡水的固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用為1.46元。

通過以上計(jì)算得出，多級閃蒸的單位制水成本約7.179元/噸。

低溫壓汽蒸餾裝置的造水成本可分為如下幾個(gè)部分：化學(xué)藥品消耗、電力消耗、人工工資、福利及管理費(fèi)用、維修費(fèi)用和設(shè)備折舊費(fèi)用。裝置的年利用率以95%計(jì)算，其各部分費(fèi)用如下：

（1）化學(xué)藥品消耗：低溫壓汽蒸餾加入聚磷酸鹽類阻垢分散劑5mg/L，水的回收率為50%，每噸淡水消耗阻垢分散劑10克，阻垢分散劑的價(jià)格10000元/噸，每噸淡水消耗阻垢分散劑0.10元。周期性的加入液氯作殺生劑，平均加量以1mg/L計(jì)，殺生劑價(jià)格1000元/噸，每噸淡水消耗殺生劑0.002元。低溫壓汽蒸餾裝置每年清洗一次，清洗劑的消耗量根據(jù)結(jié)垢程度決定，根據(jù)原料水條件以及國外清洗劑消耗量的經(jīng)驗(yàn)，清洗劑的消耗平均以3000千克/年計(jì)算，其價(jià)格以15000元/噸計(jì)算，每噸淡水消耗清洗劑0.06元�；瘜W(xué)藥品費(fèi)用合計(jì)為0.162元。

（2）熱力消耗：低溫壓汽蒸餾裝置不需要蒸汽造水，因此熱消耗為零。

（3）電力消耗：3´2000噸低溫壓汽蒸餾裝置的主體電力消耗為7.5kWh，加上引水、產(chǎn)品水輸送、濃鹽水排污和廠區(qū)照明費(fèi)用，生產(chǎn)一噸淡水的電力消耗為8.0kWh。每度電價(jià)以0.4元計(jì)，低溫壓汽的噸水電力成本為3.2元。

（4）職工工資福利費(fèi)用：低溫多效蒸餾的自動化程度較高，淡化裝置每班設(shè)二人操作就行。人員的配備采用三班十二人制，人均年工資20,000元，每噸淡化水的工資費(fèi)用為0.046元。福利費(fèi)用取為工資額的15%，每噸淡水的福利費(fèi)用為0.007元。職工工資福利費(fèi)用為0.053元/噸。

（5）大修及檢修維修費(fèi)用：根據(jù)國家規(guī)定，供水工程的大修及檢修維護(hù)費(fèi)取固定資產(chǎn)原值的1.5%，每噸淡水的大修及檢修維修費(fèi)用為0.572元。

（6）管理費(fèi)：管理費(fèi)取為勞動力費(fèi)用的20%，每噸淡化水的管理費(fèi)用為0.011元。

（7）固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用：固定資產(chǎn)的折舊年限為20年，固定資產(chǎn)原值為16,000萬元，每噸淡水的固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用為1.827元。

通過以上計(jì)算得出，低溫壓汽蒸餾的單位制水成本約5.825元/噸。

項(xiàng)目	SWRO	MED	MSF	MVC
產(chǎn)品水水質(zhì)， mg/L	300-500	5-10	5-10	5-10
操作溫度，   ℃	5-45	<70	≈110	<70
裝置總能耗，kWh/m3	5.0-6.0 （有能量回收）	5.0	8.0	8.0
原水預(yù)處理	要求高	要求低	不需要	要求低
水利用率 %	<40	15-40	12-25	15-40
腐蝕結(jié)垢傾向		較小	較大，要加酸和脫氣	較小
建造材質(zhì)要求		低	高	低

進(jìn)入蒸餾裝置的海水無需進(jìn)行預(yù)處理，僅設(shè)置海水過濾網(wǎng)即可。而進(jìn)入海水反滲透裝置的海水需進(jìn)行絮凝澄清、過濾和加氯等預(yù)處理。并且由于反滲透的水利用率低，所以預(yù)處理系統(tǒng)龐大，投資也較高，占地面積也大。

對于新建電廠，蒸餾法需要啟動蒸汽，因此啟動鍋爐的容量應(yīng)該考慮滿足淡化設(shè)施的需要，啟動鍋爐的補(bǔ)充水應(yīng)考慮一套單獨(dú)的水處理設(shè)施用于啟動；另外，由于沒有備用設(shè)備，需要淡水水源作為工業(yè)用水的備用水源。而膜法不需要啟動蒸汽，機(jī)組啟動時(shí)，給水水溫較低，對淡化設(shè)備出力稍有影響，并不影響機(jī)組的啟動用水，不需要考慮額外的啟動設(shè)施；淡化設(shè)備考慮有足夠的備用出力，可以滿足設(shè)備檢修時(shí)的用水的需要。

蒸餾法海水淡化海水濃縮倍率最高可達(dá)到2倍，反滲透法海水淡化海水濃縮倍率一般為1.4倍（一級反滲透回收率按40%，脫鹽率按98%;二級反滲透回收率按75%，脫鹽率按98%）。

名稱	SWRO	MED	MSF	MVC
總價(jià)	8,000	10,000	17,000	16,000

項(xiàng)目	MED	SWRO	MSF	MVC
化學(xué)藥品費(fèi)用	0.32	0.391	0.322	0.162
熱力費(fèi)用	3.274	0	3.274	0.00
電力費(fèi)用	0.4	2.28	1.6	3.2
工資福利費(fèi)用	0.053	0.04	0.053	0.053
大修及檢修維護(hù)費(fèi)	0.69	0.23	0.46	0.572
管理費(fèi)用	0.01	0.008	0.011	0.011
膜更換費(fèi)用	0.00	0.923	0.00	0.00
固定資產(chǎn)折舊費(fèi)用	0.91	0.97	1.46	1.827
單位制水成本	5.657	4.842	7.179	5.825

海水淡化熱法工藝需要復(fù)雜的工業(yè)裝置，其特點(diǎn)是需要典型的大型處理設(shè)備。而反滲透工藝要相對簡單，其核心工藝為分離膜。目前MSF、MED和SWRO三種技術(shù)都比較成熟，對于技術(shù)的選擇沒有唯一和最佳，而是基于每個(gè)項(xiàng)目的自身特點(diǎn)，重點(diǎn)考慮邊界條件的限制。單獨(dú)設(shè)立的海水淡化廠適合采用SWRO；如果有電廠蒸汽或余熱配套，那么MED技術(shù)更為經(jīng)濟(jì)和可靠。MED出水水質(zhì)好且設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定；十萬噸級及以上MSF技術(shù)則更為安全，可靠和經(jīng)濟(jì)。SWRO與MED、MVC相比在產(chǎn)品水純度上是有區(qū)別的，其中MED出水純度最高，因此可以根據(jù)不同用水水質(zhì)要求選擇適宜的海水淡化方案。SWRO消耗電能，MED主要消耗熱能，從綜合利用能源角度看MED可利用電廠余熱熱能。SWRO設(shè)備投資省，能量消耗低（采用能量回收裝置后），建設(shè)周期短。 無論海水淡化規(guī)模大型、中型、小型，SWRO都適合，而MSF和MED等適合較大型的海水淡化系統(tǒng)。圖16是MED與SWRO的綜合技術(shù)性能對比。

水電聯(lián)產(chǎn)主要是指海水淡化水和電力聯(lián)產(chǎn)聯(lián)供。由于海水淡化成本在很大程度上取決于消耗電力和蒸汽的成本，水電聯(lián)產(chǎn)可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力，從而實(shí)現(xiàn)能源高效利用和降低海水淡化成本。國外大部分海水淡化廠都是和發(fā)電廠建在一起的，這也是當(dāng)前大型海水淡化工程的主要建設(shè)模式。熱膜聯(lián)產(chǎn)主要是采用熱法和膜法海水淡化相聯(lián)合的方式（即MED-SWRO或MSF-SWRO方式），滿足不同用水需求，降低海水淡化成本。

目前，世界上最大的熱膜聯(lián)產(chǎn)海水淡化廠是阿聯(lián)酋富查伊拉海水淡化廠，日產(chǎn)海水淡化水量為45.4萬立方米，其中，MSF日產(chǎn)水28.4萬立方米，SWRO日產(chǎn)水17萬立方米。其優(yōu)點(diǎn)是：投資成本低，可共用海水取水口。SWRO和MED/MSF裝置淡化產(chǎn)品水可以按一定比例混合滿足各種各樣的需求。此外，以上方法的其他組合也日益受到重視。在實(shí)際選用中，究竟哪種方法最好，也不是絕對的，要根據(jù)規(guī)模大小、能源費(fèi)用、海水水質(zhì)、氣候條件以及技術(shù)與安全性等實(shí)際條件而定。實(shí)際上，一個(gè)大型的海水淡化項(xiàng)目往往是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。就主要工藝過程來說，包括海水預(yù)處理、淡化（脫鹽）、淡化水后處理等。其中預(yù)處理是指在海水進(jìn)入起淡化功能的裝置之前對其所作的必要處理，如殺除海生物，降低濁度、除掉懸浮物（對反滲透法），或脫氣（對蒸餾法），添加必要的藥劑等；脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分，是整個(gè)淡化系統(tǒng)的核心部分，這一過程除要求高效脫鹽外，往往需要解決設(shè)備的防腐與防垢問題，有些工藝中還要求有相應(yīng)的能量回收措施；后處理則是對不同淡化方法的產(chǎn)品水針對不同的用戶要求所進(jìn)行的水質(zhì)調(diào)控和貯運(yùn)等處理。海水淡化過程無論采用哪種淡化方法，都存在著能量的優(yōu)化利用與回收，設(shè)備防垢和防腐，以及濃鹽水的正確排放等問題。海水淡化技術(shù)的發(fā)展與工業(yè)應(yīng)用，已有半個(gè)世紀(jì)的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發(fā)為主要代表的工業(yè)技術(shù)。專家普遍認(rèn)為，今后三、四十年在工業(yè)應(yīng)用上，仍將是這三項(xiàng)技術(shù)“唱主角”，但反滲透的比重將越來越大。從地區(qū)上來講，中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選，因?yàn)樗�具有大型化和超大型化（單臺設(shè)備產(chǎn)水量目前已高達(dá)日產(chǎn)淡水4萬噸－5萬噸）、適應(yīng)于污染重的海灣水以及預(yù)處理費(fèi)用低的優(yōu)勢；然而在中東以外地區(qū)將以反滲透或膜法為首選，因?yàn)槟しǖ哪芎暮统杀径季哂袃?yōu)勢，以北美地區(qū)為例，近期的發(fā)展已經(jīng)表明，在淡化和水處理方面都將以膜法為主。圖17和圖18分別是全球和我國的海水淡化方法比重示意圖。

制水成本高一直是制約我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要瓶頸問題，設(shè)備容量大型化是降低海水淡化制水成本的必由之路，而設(shè)備容量大型化則意味著材料用量及設(shè)備造價(jià)的提高。海水淡化設(shè)備的一般選材原則是綜合考慮材料的性能價(jià)格比、強(qiáng)度重量比、工藝性能以及所處介質(zhì)中的穩(wěn)定性等因素。

反滲透法海水淡化設(shè)備主要包括膜材料及組件、過濾器、高壓泵、能量回收裝置等。

膜法海水淡化系統(tǒng)材質(zhì)選擇也經(jīng)歷了類似的發(fā)展過程。1979年，當(dāng)首個(gè)大規(guī)模膜法海水淡化工程在沙特阿拉伯吉達(dá)建設(shè)時(shí)，其高壓泵材質(zhì)為316L，運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)較大程度的縫隙腐蝕。此后，1986年建設(shè)的Duba和Haqi兩個(gè)海水淡化工程其高壓泵材質(zhì)則為317L，然而運(yùn)行過程中同樣發(fā)生了腐蝕問題。在此之后，奧氏體不銹鋼904L以及雙相不銹鋼2205均逐漸開始被應(yīng)用，實(shí)際運(yùn)行表明，其應(yīng)用多數(shù)情況下均較為穩(wěn)定，但仍存在一些問題。1991年投入運(yùn)營的阿拉伯聯(lián)合酋長國Fujairah海水淡化廠，采用254SMO做為高壓泵的主要材質(zhì)，后續(xù)運(yùn)營中表現(xiàn)十分穩(wěn)定，沒有發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。自此之后254SMO逐步成為大規(guī)模膜法海水淡化系統(tǒng)的主要選擇。20世紀(jì)后期，超級雙相不銹鋼2507以其優(yōu)良的抗腐蝕能力及較低的價(jià)格，越來越得到市場的認(rèn)可，應(yīng)用逐漸廣泛。

對于膜法海水淡化系統(tǒng)材質(zhì)選擇來講，原海水輸送、低壓增壓泵等材質(zhì)一般選擇雙相鋼2205，也有選擇904L的，但不多；系統(tǒng)中高壓泵、高壓管道、濃水管道、能量回收裝置等，材質(zhì)一般為254SMO或者SAF2507，后者通常較為經(jīng)濟(jì)。而系統(tǒng)所涉及到的低壓海水輸送管道、產(chǎn)水管道材質(zhì)則可選擇FRP或者PVC。

反滲透膜作為海水淡化反滲透法的核心部件，廣泛運(yùn)用于海水和苦咸水淡化、污水處理、再生水回用等領(lǐng)域。長久以來國內(nèi)反滲透膜市場一直被陶氏化學(xué)、美國海德能、日本東麗等國外品牌瓜分。近年來，南方匯通的子公司北京時(shí)代沃頓憑借產(chǎn)品性價(jià)比優(yōu)勢帶領(lǐng)國內(nèi)品牌突飛猛進(jìn)。未來海水淡化大規(guī)模開發(fā)與進(jìn)口替代效應(yīng)將給時(shí)代沃頓帶來難得的發(fā)展機(jī)遇。

反滲透膜占據(jù)國內(nèi)膜技術(shù)市場最大份額。目前國內(nèi)的反滲透膜主要應(yīng)用于鍋爐水處理，未來將向廢水處理、回用及海水淡化等行業(yè)傾斜。據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會預(yù)測，2015年我國膜市場需求將達(dá)到200億元，反滲透膜有望占據(jù)半壁江山。

反滲透膜的結(jié)構(gòu)，有非對稱膜和均相膜兩類。當(dāng)前使用的膜材料主要為醋酸酸纖維素、PVDF（聚偏氟乙烯）和芳香聚酰胺類。其組件有中空纖維式、卷式、板框式和管式。

此外還有復(fù)合膜，它主要由以上兩種材料制成，它是以很薄的致密層和多孔支撐層復(fù)合而成。多孔支撐層又稱基膜，起增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的作用；致密層也稱表皮層，起脫鹽作用，故又稱脫鹽層。基膜的材料以聚砜最為普遍，其次為聚丙烯和聚丙烯腈。因?yàn)榫垌績r(jià)廉易得，制膜簡單，機(jī)械強(qiáng)度好，抗壓密性能好，化學(xué)性能穩(wěn)定，無毒，能抗生物降解。脫鹽層的材料主要為芳香聚酰胺。此外還有哌嗪酰胺、丙烯-烷基聚酰胺與縮合尿素、糠醇與三羥乙基異氰酸酯、間苯二胺與均苯三甲酰氯等。

在反滲透法海水淡化系統(tǒng)中，高壓離心泵作為反滲透裝置水壓系統(tǒng)的核心，泵體材料由耐海水腐蝕不銹鋼材料制作，是非常關(guān)鍵的設(shè)備。目前，我國反滲透海水淡化產(chǎn)業(yè)剛剛起步，主要是摸索具有自主知識產(chǎn)權(quán)的反滲透工藝和關(guān)鍵的膜技術(shù)，所用高壓泵主要依賴進(jìn)口，國內(nèi)目前沒有適用于反滲透海水淡化的高壓泵。

國外用于反滲透海水淡化工程的高壓泵主要是往復(fù)式柱塞泵和多級離心泵，表7是國外反滲透海水淡化用泵廠商和參數(shù)一覽表。

高壓泵的選型來看，目前，國內(nèi)中小規(guī)模的反滲透海水淡化工程多用美國的Cat Pumps、Aplex Industries Inc等公司的往復(fù)泵，這種泵大都是由高壓清洗機(jī)型高壓泵改造而來，價(jià)格昂貴，有的小泵泵速高達(dá)500 r/min－600r/min，所以會出現(xiàn)上述的噪聲超標(biāo)現(xiàn)象。大中規(guī)模的反滲透海水淡化工程多用Grundfos公司的高壓增壓組合泵，盡管Grundfos泵流量偏小，當(dāng)流量不能滿足要求時(shí)仍采用多臺并聯(lián)，而大規(guī)模的反滲透海水淡化工程，則采用蘇爾壽或KSB的多級泵，從Grundfos泵、蘇爾壽泵和KSB泵所配帶的電機(jī)功率來看，不同流量和比轉(zhuǎn)速的泵，效率基本可達(dá)到70％－80％之間。

反滲透海水淡化能量回收裝置的作用就是把反滲透系統(tǒng)高壓濃海水的壓力能量回收再利用，從而大幅降低反滲透海水淡化的制水能耗和制水成本。按照工作原理，能量回收裝置主要分為水力渦輪式和功交換式兩大類。

目前功交換式能量凹收裝置西方國家處于技術(shù)壟斷地位，價(jià)格昂貴，其代表產(chǎn)品包括DWEER（Work exchanger energy recovery）、PX（Pressure exchanger）、ARt（Aqualyng recuperator）等。能量回收裝置是反滲透海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)，也是我國目前發(fā)展反滲透海水淡化產(chǎn)業(yè)迫切需要攻克的關(guān)鍵部件之一。

能量回收裝置關(guān)鍵部件對材料有較高要求，需要高強(qiáng)度，耐海水腐蝕，水潤滑性能優(yōu)越，耐摩擦性能好的特殊材料。HVCPX.1000的控制閥門過流部分材質(zhì)采用POM、PA、PTFE、PEEK、PE等工程塑料和316L不銹鋼，能直接以海水作為工作介質(zhì)，通過試驗(yàn)表明其動作靈敏，抗污染力強(qiáng)，耐海水腐蝕，無泄漏，工作可靠。

熱法海水淡化設(shè)備主要包括蒸發(fā)器、熱交換器、壓力容器以及各種表格泵、閥等。

（1）銅管

盡管在海水淡化領(lǐng)域里，銅合金管受到了鈦合金管和不銹鋼管的挑戰(zhàn)，但目前海水淡化用冷凝管主要還是用銅合金管。而且基于價(jià)格、耐蝕性、加工難易程度方面的考慮，銅合金管在海水淡化市場中的主體地位不會動搖，而海亮股份作為海水淡化銅管行業(yè)的龍頭，必將充分分享到海水淡化市場發(fā)展的盛宴。

在海水淡化熱交換用管出口方面，海亮股份的主要客戶都為國際大型海水淡化設(shè)備制造商，如法國SIDEM、韓國斗山重工等，這在一個(gè)方面證明其熱交換用銅管方面的加工實(shí)力。目前國內(nèi)生產(chǎn)熱交換用冷凝管的企業(yè)約有十幾家，產(chǎn)量在1000噸以上的企業(yè)有海亮股份、長沙銅鋁材有限公司、中鋁洛陽銅業(yè)公司、沈陽銅興產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司等，競爭較為激烈。預(yù)計(jì)“十二五”期間新增海水淡化產(chǎn)能100萬噸/日，假設(shè)蒸餾法占50%，裝機(jī)日產(chǎn)淡水1萬噸/日需要銅管400噸計(jì)算，未來5年海水淡化裝置銅管需求約為2萬噸。到2020年，新增海水淡化裝置需要銅管約45000噸，再加上水電聯(lián)產(chǎn)電廠凝汽器用熱交換冷凝管數(shù)量，在未來10年中用于海水淡化及水電聯(lián)產(chǎn)的熱交換管約8萬噸。

銅管的使用年限一般為10年－15年，未來更新?lián)Q代也將拉動熱交換用銅管的需求。但國內(nèi)的增量市場相比國外尤其是中東地區(qū)海水淡化項(xiàng)目需求，依然較小。

海水淡化蒸餾法設(shè)備中熱交換部位需要使用大量耐腐蝕管材，目前以銅合金為主，未來鈦管憑借其超耐腐蝕的特性，有望取代銅管的地位。

（2）不銹鋼管

反滲透海水淡化管道可以分為低壓管道和高壓管道，為保證輸送海水的需要，低壓管道經(jīng)常采用玻璃鋼、UPVC、PE等材質(zhì)，高壓管道常采用不銹鋼材質(zhì)，常用的牌號有316L、2205等。

低溫多效蒸餾海水淡化裝置通常包括有蒸發(fā)器、閃蒸罐、蒸汽熱壓縮器、真空泵、支架、平臺和梯子等部分構(gòu)成，工藝泵及管路系統(tǒng)一般安裝在蒸發(fā)器下方支架內(nèi)部。裝置的主體為蒸發(fā)器，包括殼體、傳熱管、管板、布水系統(tǒng)以及淡水箱等。從裝置的制造上來講，與海水接觸的部分，其制造材料需選用耐腐蝕的材料，目前采用較多的為316L或雙相不銹鋼。

（3）鈦管

鈦是海水淡化設(shè)備中優(yōu)良的材料。目前海水淡化主流方法分為熱法和膜法兩種，前者是將海水加熱使之汽化，然后將蒸汽冷凝而獲得淡水，工作溫度高，海水腐蝕性較大，對鈦的需求很高；后者是將海水加壓，使其中的淡水透過半透膜而將鹽份截留，工作溫度較低，目前使用鈦較少。

多級閃蒸法（MSF）的設(shè)備主要由海水加熱、熱回收部冷凝器、熱輸出部冷凝器、通風(fēng)凝結(jié)器和噴射壓氣機(jī)等部分構(gòu)成，熱交換部位使用大量的傳熱管，管內(nèi)走海水，管外走蒸汽。傳熱管原來用銅合金管，但是由于銅合金不耐腐蝕，未來將逐漸被鈦管所代替。在低溫多效蒸餾法（LT-MED）中也需要用大量的傳熱管，鈦管不僅能有效的抑制加熱后的海水對管材的腐蝕，同時(shí)能更好的減少表面結(jié)垢問題，降低維修費(fèi)用。反滲透膜法（RO）目前使用鈦合金較少，但是在預(yù)處理時(shí)為了殺死海水中的細(xì)菌注入氧時(shí)，耐蝕性好的鈦管是更好的選擇，同時(shí)鈦合金能更好的解決生物污堵問題，實(shí)驗(yàn)證明在海水流速為3m/s－5m/s的鈦制海水淡化設(shè)備中，生物污堵現(xiàn)象是最輕微的。

鈦材多方位的優(yōu)勢決定了未來在海水淡化管領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用空間，預(yù)計(jì)未來十年，中國海水淡化鈦需求量約為9500噸－23520噸，全球約為140.63萬噸－281.25萬噸。雖然國內(nèi)初步測算需求量并不大，但國內(nèi)需求只占國際需求總量的1.6%，可以說整體發(fā)展空間非常巨大。

海水淡化工廠用鈦量因條件不同差別很大，多的每一萬噸淡水裝置要用鈦107噸，少的每萬噸淡水裝置用鈦只有0.22噸。還有的蒸餾法淡化廠完全不用鈦而采用耐蝕性較差的鋼材或銅材鈦管。用量的多少決定于技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件，凡是海水含鹽量高水溫高、水污染嚴(yán)重的地方，用鈦量就比較多。反之，就可能不用或少用。凡是經(jīng)濟(jì)條件好的地方為了安全可靠，愿意采用好材料用鈦就比較多，反之就會不用或少用。表8為世界典型海水淡化工程用鈦管的情況統(tǒng)計(jì)。

我國天津大港電廠于1987年引進(jìn)兩套3000噸/日的多級閃蒸海水淡化裝置。裝置由美國設(shè)計(jì)，韓國制造。熱交換器的管子主要是白銅管，只在熱放出部位用了鈦管，是Φ16×0.6×18400mm的焊接管，每臺設(shè)備740根，重1.77噸。鈦管中間隔板用碳鋼。1999年，停產(chǎn)檢修時(shí)，鈦管完好無損，但碳鋼隔板已嚴(yán)重腐蝕，無法再用。由于碳鋼隔板與鈦管無法分離，因此，只好將整個(gè)熱交換器廢棄，重新做了一臺熱交換器，隔板改用不銹鋼。新做的熱交換器1999年投入使用至檢修時(shí)約5年時(shí)間，發(fā)現(xiàn)不銹鋼隔板已被腐蝕，但尚可繼續(xù)使用。當(dāng)初想節(jié)約投資，設(shè)備隔板用了碳鋼，使鈦管熱交換器被迫完好無損地廢棄，結(jié)果是招致巨大的損失�？梢婋m然一次性投資中鈦成本略顯昂貴，但是長期來看，使用鈦的性價(jià)比反而更高。

海水淡化裝置的主要生產(chǎn)國是美國和日本。日本公司為沙特建造日產(chǎn)淡水3萬噸的蒸餾法裝置10臺，用鈦管3200噸，平均日產(chǎn)淡水1萬噸的裝置，需用鈦107噸。

天津大港的2×3000噸/日的MSF裝置，熱交換器主要用白銅管，只在熱放出部分用了鈦管，每臺設(shè)備用740根，重1.77噸。如果這個(gè)模式按比例換算成日產(chǎn)萬噸的裝置，則鈦管用量為5.9噸。

山東青島黃島電廠于2003年建成一臺3000噸/日的低溫多效蒸餾裝置。裝置分10段，共有10個(gè)列管式熱交換器，大部分管子是白銅管，只在上部用了少量鈦管。10個(gè)熱交換器共用Φ19×0.5×4220mm的鈦焊管2200支，重1.25噸。如果按比例換算成日產(chǎn)淡水萬噸的裝置，用鈦量為4.2噸。

目前，規(guī)�；�的海水淡化裝置蒸發(fā)器的制造材料主要有兩種，一種是采用316L或雙相不銹鋼等耐海水腐蝕的材料，另一種是采用碳鋼加防腐涂層。

國內(nèi)可以生產(chǎn)海水淡化蒸發(fā)器的企業(yè)主要有中國一重、上海電氣、雙良股份等。

河北國華滄東電廠一期2×1萬噸/日的低溫多效蒸餾海水淡化項(xiàng)目，海水淡化裝置采用4效蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器總換熱面積為4萬m²，殼體材質(zhì)采用316L，每效使用的換熱管為13200根，其中鋁黃銅管規(guī)格Φ25.4×0.7，數(shù)量12909根；鈦管規(guī)格Φ25.4×0.5，數(shù)量291根。鈦管主要作為上三排換熱管使用。該項(xiàng)目使用的各種水泵殼體材料均為316L、蒸汽管道采用304材質(zhì)。表9為海水淡化裝置中常用的不銹鋼種類。

雙相不銹鋼之所以逐漸成為海水淡化用不銹鋼重要的一類材料，是因?yàn)樗�具有�?yōu)異的耐蝕性，特別是耐應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂是在一定溫度下，材料在腐蝕環(huán)境下，有拉應(yīng)力存在的前提下造成材料突然失效的一種腐蝕方式。雙相不銹鋼的強(qiáng)度是奧氏體不銹鋼的兩倍，特別是其優(yōu)異的力學(xué)性能可以降低材料成本。2205雙相不銹鋼已經(jīng)應(yīng)用于多級閃蒸（MSF）海水淡化裝置蒸發(fā)器的外殼。建于2004年的利比亞Melittah海水淡化廠和建于2005年的阿爾及利亞Skikda海水淡化廠均采用了2205雙相不銹鋼，意大利制造海水淡化設(shè)備的工廠FISIA采用雙相不銹鋼作為工程材料。如今雙相不銹鋼已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用在海水淡化裝置中。與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼具有極優(yōu)越的耐應(yīng)力腐蝕破裂的能力，大大提高了這方面的耐腐蝕能力和安全性。同時(shí)，雙相不銹鋼的高強(qiáng)度使得蒸發(fā)器的壁厚可以大大地減少。從而材料用量和成本大大降低。根據(jù)工況條件，同一裝置中可以使用不同的雙相不銹鋼鋼種。目前較為成熟的是裝置的上部根據(jù)具體情況選用合金程度較低的LDX2101或2304；而下部則選用耐腐蝕能力較好的2205。這樣的結(jié)合己被證明是在保證材料性能情況下，最佳經(jīng)濟(jì)效益的選擇。表10為海水淡化裝置常用不銹鋼的機(jī)械性能表，表11列出了世界范圍內(nèi)部分低溫多效蒸餾海水淡化裝置蒸發(fā)管和管板材質(zhì)。

我國目前海水淡化產(chǎn)能約有64萬噸/日，根據(jù)規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2015年時(shí)，我國海水淡化新增產(chǎn)能約90萬噸/日－135萬噸/日，到2020年時(shí)，比現(xiàn)在新增產(chǎn)能190萬噸/日－235萬噸/日。假設(shè)這些新增產(chǎn)能中熱法和膜法各占一半，若按照天津大港和山東黃島的模式測算，預(yù)計(jì)每1萬噸/日淡水用鈦量約為5噸，則保守估算，到2015年時(shí)，海水淡化設(shè)備鈦新增需求量約為225噸－338噸；到2020年時(shí)，為475噸－588噸。目前日產(chǎn)淡水1萬噸的海水淡化設(shè)備中需要銅合金管約400噸，假設(shè)鈦管壁厚為銅管的一半，由于鈦的密度約為銅的密度的一半，因此相同長度的鈦管質(zhì)量約為銅管的1/4，則若新增海水淡化設(shè)備中全部用鈦管替代銅管的話，日產(chǎn)1萬噸的海水淡化設(shè)備用鈦量約為100噸；若除冷凝管外其他配套也用鈦合金的話，鈦需求量將是之前測算數(shù)據(jù)的20倍－40倍，即9500噸－23520噸。

全球范圍內(nèi)，海水淡化設(shè)備的鈦需求市場更大。目前中國海水淡化市場份額只占到全球的1.6%，中東地區(qū)的國家占比將近50%，包括沙特22%、阿聯(lián)酋11%、科威特6.7%、卡塔爾2.5%、巴林2.1%等，由于中東地區(qū)的海水有“四高”的特點(diǎn)，即高溫、高菌藻、高石油污染和高鹽度，不適宜用膜法，并且中東地區(qū)能源豐富，因此大量采用大型的熱法海水淡化設(shè)備。假設(shè)中東地區(qū)海水淡化都采用熱法，其他地區(qū)采用一半熱法一半膜法，則保守測算未來十年全球海水淡化設(shè)備鈦需求量140.63萬噸－281.25萬噸，僅中東地區(qū)就有93.75萬噸－187.50萬噸。

在海水淡化技術(shù)日漸成熟的今天，經(jīng)濟(jì)性是決定其廣泛應(yīng)用的重要因素。在國內(nèi)，“制水成本和投資費(fèi)用過高”，一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問題，但實(shí)際上這是一個(gè)"認(rèn)識"問題。目前世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠(yuǎn)程調(diào)水和海水（苦咸水）淡化三種。開采地下水作為一個(gè)重要的開源措施，工程量小、成本低，這是很吸引人的優(yōu)點(diǎn)，但地下取水受資源條件限制很大，而且許多地區(qū)多年來由于過度開采地下水，已形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導(dǎo)致了海水倒灌等環(huán)境危害，地下水的開采已經(jīng)受到制約。遠(yuǎn)程調(diào)水，目前并沒有把工程投資費(fèi)用以及被引水地區(qū)的間接經(jīng)濟(jì)損失計(jì)算在內(nèi)，僅以日常運(yùn)行費(fèi)用、管理費(fèi)計(jì)算其成本，這與真正成本相差很大。其實(shí)引水工程，除了巨額的投資之外，還要占用大量耕地，還存在被引水地區(qū)的環(huán)境危害等問題。如引黃濟(jì)青（島）工程，占地達(dá)6.2萬畝，還會造成黃河斷流、植被破壞等生態(tài)環(huán)境問題，而生態(tài)環(huán)境的破壞在經(jīng)濟(jì)上是難以估量的。專家預(yù)測，南水北調(diào)工程實(shí)施后，長江水流到北京，按現(xiàn)行不變成本計(jì)算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專家預(yù)測每立方米將達(dá)20元。美國有資料認(rèn)為，遠(yuǎn)程調(diào)水超過40公里，成本將超過海水淡化。

對于海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關(guān)鍵。40多年來，隨著技術(shù)的提高，海水淡化的能耗指標(biāo)降低了90%左右，成本隨之大為降低。目前我國海水淡化的成本已經(jīng)降至4元/立方米－7元/立方米，苦咸水淡化的成本則降至2元/立方米－4元/立方米（天津海水淡化與綜合利用研究所應(yīng)用納濾技術(shù)，將含鹽量為1.5萬mg/L的淺層苦咸水淡化為含鹽量小于300mg/L的可直接飲用水，每噸水的運(yùn)行成本還不到3元錢），如果進(jìn)一步綜合利用，把淡化后的濃鹽水用來制鹽和提取化學(xué)物質(zhì)等，則其淡化成本還可以大大降低。

海水中蘊(yùn)藏著大量的鹽、鎂、鉀、溴、鋰等重要的化學(xué)元素，世界上其他國家每年從海洋中提取鹽5000萬噸，鎂及氧化鎂260萬噸，溴20萬噸。而我國目前僅開展了規(guī)模化制鹽，多數(shù)化學(xué)元素的綜合利用尚處于科學(xué)研究階段。我國海岸線長，海域廣闊，從海水中提取化學(xué)元素，增加化工資源供應(yīng)的潛力很大。以下為反滲透膜法+精制鹽的工藝流程：海水原水→海水原水池→海水泵→混凝澄清設(shè)備→海水清水池→海水清水泵→超濾自清洗過濾器→超濾裝置→提升泵→保安過濾器→電滲析裝置（①→電滲析稀鹽水水箱→提升泵→反滲透保安過濾器→一級海水反滲透高壓泵→一級海水反滲透裝置→一級淡水箱、②→電滲析濃鹽水水箱→提升泵→多效蒸發(fā)制鹽裝置，電滲析出水為兩股物料，一股為稀鹽水用于反滲透海水淡化，另一股為濃鹽水用于多效蒸餾制鹽）。

至于某些生產(chǎn)性的工藝用水，如電廠鍋爐用水，由于對水質(zhì)要求較高，需由自來水進(jìn)行再處理，此時(shí)其綜合成本將大大高于海水淡化的一次性處理成本。可見，如果拋開政府補(bǔ)貼等政策性因素而單從經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面分析，海水淡化尤其是苦咸水淡化的單位成本實(shí)際上是很有競爭力的。表12是幾種淡水獲取方式的成本比較。

海水淡化是能量密集型產(chǎn)業(yè)，使用化石燃料在帶來能源的同時(shí)也帶來巨大的環(huán)境隱患，開發(fā)利用新能源進(jìn)行海水淡化具有現(xiàn)實(shí)意義。主要應(yīng)用：風(fēng)能、核能、太陽能、波浪能、潮汐能、液化天然氣（LND）、熱能、生物質(zhì)能、海洋溫差等。由于化石燃料的價(jià)格攀升以及環(huán)境保護(hù)等因素，使傳統(tǒng)海水淡化企業(yè)趨向于使用新能源，如核能、太陽能、風(fēng)能、潮汐能等，與化石燃料相比，它們都是清潔能源，也屬于可再生能源。另外核能具有能量密度大的優(yōu)點(diǎn)，是環(huán)境友好型能源，同時(shí)也是可持續(xù)發(fā)展的能源，目前利用核能進(jìn)行海水淡化的成本與利用傳統(tǒng)的化石燃料幾乎相同。20世紀(jì)90年代以來，核能應(yīng)用于海水淡化技術(shù)得到了國際原子能機(jī)構(gòu)和世界許多國家的廣泛重視。圖19為可再生能源海水淡化技術(shù)構(gòu)成圖。

太陽能海水淡化系統(tǒng)實(shí)際上是將太陽能利用裝置和傳統(tǒng)海水淡化裝置相結(jié)合，用太陽能代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源供給海水淡化裝置所需能量。比較有前途的結(jié)合方式如表13和表14所示。

由國外已建成、并使用的可再生能源海水淡化項(xiàng)目可見，有相當(dāng)部分系統(tǒng)使用了太陽能（表2.2所示）。雖然受自然條件限制較大、初期投資高、經(jīng)濟(jì)性仍不夠理想，但由于技術(shù)成熟、系統(tǒng)可獨(dú)立運(yùn)行、不受電力和蒸汽的限制、無污染、可隨機(jī)組合、適應(yīng)性強(qiáng)，因此對于電力和蒸汽缺乏的海島或沙漠地區(qū)，太陽能海水淡化或苦咸水淡化具有競爭力。

太陽能海水淡化可以分為直接法和間接法。直接法是將集能部分和脫鹽部分結(jié)合，間接法則分開。間接法主要是蒸餾和反滲透太陽能海水淡化裝置。蒸餾裝置的關(guān)鍵技術(shù)是提高系統(tǒng)能源利用率。反滲透裝置主要研究為光伏發(fā)電海水淡化，關(guān)鍵技術(shù)是研發(fā)低成本電池材料和解決太陽能供電穩(wěn)定性。

槽式太陽能熱系統(tǒng)具有規(guī)模大、壽命長、成本低等特點(diǎn)，是目前最成熟的大規(guī)模太陽能熱利用技術(shù)。近年來，世界許多科研機(jī)構(gòu)都致力于研發(fā)直接用水作吸熱介質(zhì)的DSG （Direct Stream Generation）系統(tǒng)，并成功商業(yè)化。

系統(tǒng)包括兩個(gè)部分：槽式太陽能聚光-集熱子系統(tǒng)和傳統(tǒng)的海水淡化子系統(tǒng)。槽式太陽能聚光-集熱系統(tǒng)是整個(gè)太陽能海水淡化的核心部件，包括拋物面反射鏡、支架、追蹤傳動裝置以及直通式真空集熱管。傳統(tǒng)的海水淡化子系統(tǒng)包括：閃蒸分離器、MED或MSF蒸發(fā)器、海水預(yù)處理系統(tǒng)和濃鹽水排放系統(tǒng)。

原理：海水在集熱管內(nèi)流動、吸熱，最后通過節(jié)流閥噴出進(jìn)入閃蒸容器，閃蒸為蒸汽。不斷加入預(yù)處理的給水以保持閃蒸容器內(nèi)的水位，同時(shí)過冷水在集熱管內(nèi)再循環(huán)。為了防止在集熱管內(nèi)沸騰，海水被加壓到合適壓強(qiáng)，這個(gè)壓差由循環(huán)水泵提供。通過選擇合適的給水速度和海水淡化系統(tǒng)的給氣壓力，可以大大減小水泵的耗能。圖20是槽式太陽能熱海水淡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

（1） 閃蒸法

加壓的海水在集熱管中被加熱，然后在獨(dú)立的氣室中閃蒸為蒸汽。海水在集熱管內(nèi)由于壓力較高保持單相流動。閃蒸法原理圖如圖21所示。

（2） 直接蒸發(fā)法

海水在集熱管內(nèi)直接加熱最終產(chǎn)生蒸汽，通過汽水分離裝置得到蒸汽。這種方法會在集熱管內(nèi)產(chǎn)生汽-水兩相流動。直接蒸發(fā)法原理圖如圖22所示。

（3） 間接蒸發(fā)法

傳熱流體在集熱管中循環(huán)，海水在另一個(gè)不與集熱器直接接觸的容器內(nèi)，通過熱交換器被加熱并產(chǎn)生蒸汽。間接蒸發(fā)法原理圖如圖23所示。

直接蒸發(fā)法可能有運(yùn)行穩(wěn)定性的問題，流動不穩(wěn)定性會導(dǎo)致受影響管段的流動損耗，甚至造成集熱管過熱和選擇性吸收涂層的永久損壞。間接蒸發(fā)法，系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)在于大部分導(dǎo)熱流體難以制取、可燃、易分解等特殊性質(zhì)。而閃蒸系統(tǒng)可有效避免上述缺陷，且具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、效率較高、建造成本低等優(yōu)點(diǎn)。因此閃蒸系統(tǒng)適宜作為研究開發(fā)對象。

主要研究領(lǐng)域?yàn)楣夥�技術(shù)和RO技術(shù)的結(jié)合，具有不受有無電源困擾、運(yùn)行成本低廉、無污染、無燥音等特點(diǎn)。研究表明，太陽能較之柴油供電海水淡化系統(tǒng)效益明顯，成本僅為柴油的29.4%（10年運(yùn)行費(fèi)用之比），按太陽能光伏電池使用壽命20年計(jì)算，成本僅為柴油的17.6%；按0.5元/升銷售淡水，太陽能海水淡化系統(tǒng)的初期投資只需1.5年即可回收。圖24為大魚山島光伏太陽能海水淡化示范工程。

2010年6月，在舟山市岱山縣大魚山島建成一套5m³/d的光伏太陽能海水淡化示范工程，其工藝流程如圖25所示，分為光伏發(fā)電系統(tǒng)、海水預(yù)處理、反滲透處理和系統(tǒng)控制四大部分。

太陽能光伏陳列布置在海水淡化廠房樓頂，利用“光伏效應(yīng)”將太陽光輻射能轉(zhuǎn)化為直流電能，再通過逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能，用來供給海水淡化設(shè)備所需電能。工程取水點(diǎn)位于大魚山島南海岸的灰鱉洋海域，通過海水取水泵將海水（濁度約80-150 NTU）泵入水力循環(huán)澄清池，經(jīng)混凝沉淀處理后濁度下降低到5-10NTU，再經(jīng)電抑菌海水箱滅菌處理，出水經(jīng)海水增壓泵增壓（約0.32 MPa）后泵入多介質(zhì)過濾器進(jìn)一步過濾處理，使其渾濁度降低到1NTU以下，污染指數(shù)≤3-5。經(jīng)過預(yù)處理的海水通過保安濾器后由海水高壓泵進(jìn)一步升壓1.5-1.8 MPa左右，再經(jīng)能量回收裝置增壓至海水淡化額定操作壓力（約4.5-5.5 MPa）后進(jìn)入反滲透膜組器，透過反滲透膜的淡化水（約30％）收集后從膜堆引出，再經(jīng)pH調(diào)質(zhì)處理后供給用戶使用；其余的反滲透高壓濃海水進(jìn)入能量回收裝置，余壓能交換后排出系統(tǒng)。

大魚山島是一個(gè)遠(yuǎn)離岱山本島的小海島，既缺水，又缺電。缺水季節(jié)靠運(yùn)輸，噸水總成本達(dá)30元左右。如利用柴油發(fā)電機(jī)供電進(jìn)行海水淡化，噸水制水成本約 l6.5元/t左右。如采用光伏太陽能供電噸水成本約13.0元/t左右，還可依據(jù)《太陽能光電建筑應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》，享受財(cái)政補(bǔ)助，實(shí)際成本約為9元/t左右。無論從節(jié)能環(huán)保角度，還是從噸水成本角度考慮，光伏太陽能海水淡化優(yōu)勢明顯。

海水直接進(jìn)入太陽能集熱系統(tǒng)，然后輸出到第一級閃蒸室。避免中間的換熱損失，使第一級蒸發(fā)溫度提高，提高淡水產(chǎn)量。同時(shí)，傳統(tǒng)海水蒸餾淡化工藝中多級閃蒸要求負(fù)荷穩(wěn)定，很難適應(yīng)太陽能作為熱源的不穩(wěn)定條件，為此開發(fā)了閃蒸與低溫多效相結(jié)合的新工藝。即第一級是閃蒸段，后段為低溫多效系統(tǒng)。閃蒸段連接太陽能直接加熱海水系統(tǒng)，低溫多效系統(tǒng)解決條件不穩(wěn)定的問題，使太陽能海水蒸餾淡化系統(tǒng)的總能效提高。圖26是太陽能閃蒸-多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)流程圖。

圖26 太陽能閃蒸-多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)流程圖

在海水淡化中采用太陽能正變得經(jīng)濟(jì)可行。在美國成本約為1.1美分/千克，為一般純凈水價(jià)格的1/4；據(jù)估計(jì)，在我國治水價(jià)格大約也僅為0.1/千克，適合我國目前的消費(fèi)水平。所以，利用太陽能海水淡化，在化石能源逐漸減少的情況下，是解決淡水資源缺乏的理想措施之一。國外太陽能海水淡化技術(shù)已有發(fā)展，過去幾十年內(nèi)，建造了大量的太陽能海水淡化系統(tǒng)，部分仍在運(yùn)行。受光熱光伏轉(zhuǎn)換效率以及占地等因素的限制，目前太陽能海水淡化只適合沒有電、汽，淡水需求量小的島嶼、海洋移動平臺等。

采用先進(jìn)的制造工藝和強(qiáng)化轉(zhuǎn)熱傳質(zhì)新技術(shù)，使其與太陽能的具體特點(diǎn)結(jié)合，達(dá)到優(yōu)勢互補(bǔ)，提高太陽能海水淡化裝置的經(jīng)濟(jì)性，才能被廣大用戶接受。 由于傳統(tǒng)蒸餾裝置的缺點(diǎn)，單純太陽能蒸餾技術(shù)基本處于停滯的狀態(tài)，聯(lián)合太陽能海鹽生產(chǎn)、海水淡化、熱發(fā)電等多目標(biāo)產(chǎn)業(yè)綜合系統(tǒng)的研究發(fā)展方向良好。把膜技術(shù)和太陽能蒸餾系統(tǒng)結(jié)合起來的太陽能蒸餾系統(tǒng)隨著膜技術(shù)的快速發(fā)展將可能成為今后太陽能海水淡化的主要發(fā)展方向。

利用太陽能進(jìn)行海水淡化，其能量利用方式有兩種方式：蒸餾法和電滲析法，在近期內(nèi)仍將以利用蒸餾方法為主。研究發(fā)展結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、產(chǎn)水率高、熱能利用高的太陽能海水淡化系統(tǒng)一直是科學(xué)家們追尋熱門課題。隨著太陽能技術(shù)的不斷改進(jìn)和性價(jià)比的不斷提高，太陽能海水淡化工藝越來越具有競爭力。過去的幾十年里，很多研究都認(rèn)為偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)該使用小規(guī)模的太陽能海水淡化裝置，但現(xiàn)在它們中的一些已經(jīng)朝著中型化或大型化的方向發(fā)展。我國對太陽能海水淡化技術(shù)也有不少研究：上世紀(jì)80年代—90年代初期，我國在該領(lǐng)域的研究基本集中在單級盤式太陽能蒸餾器上；上世紀(jì)90年代初—90年代末期間進(jìn)行了改進(jìn)，研制了多級迭盤式太陽能蒸餾器以及其他回收水蒸汽潛熱的太陽能蒸餾器；上世紀(jì)90年代末至現(xiàn)在，出現(xiàn)了多級降膜多效回?zé)崾�、多級閃蒸式等太陽能淡化裝置等。近年來，我國雖然也出現(xiàn)了少量太陽能反滲透海水淡化裝置的研究，但泵的驅(qū)動動力源采用蒸汽、風(fēng)能等，目前未見采用光伏發(fā)電作為泵驅(qū)動動力的太陽能光伏海水淡化裝置的報(bào)道；而國外自上世紀(jì)80年代即開始了太陽能光伏反滲透海水淡化系統(tǒng)的研究，并已得到較為廣泛應(yīng)用。本文主要介紹國際上太陽能光伏反滲透淡化系統(tǒng)的研究，為國內(nèi)相關(guān)研究人員提供參考。對于太陽能反滲透海水淡化裝置，近年來國內(nèi)僅公開了少量以采用蒸汽、風(fēng)能為動力源的相關(guān)研究，如2003年公開的我國專利CN02281876.6，研究了一種反滲透海水淡化設(shè)備，包括精濾器、反滲透膜組件，還包括太陽能集熱器、貯熱器和循環(huán)泵組成的產(chǎn)生蒸汽的太陽能部分，及具有自清洗過濾器、自動沖洗罐、汽輪泵的反滲透海水淡化部分，汽輪泵提供反滲透組件的進(jìn)水流量和壓力。太陽能反滲透海水淡化設(shè)備用太陽能產(chǎn)生的蒸汽直接驅(qū)動汽輪泵無須消耗電力，也避免了蒸汽轉(zhuǎn)化為電力再驅(qū)動泵所造成的熱效率的損失，既具有太陽能技術(shù)的節(jié)能和環(huán)保特點(diǎn)，又具有膜法海水淡化的優(yōu)點(diǎn)。

   美國Water Serv.公司Boesch, William W.等1982年報(bào)道了世界第一家太陽能反滲透淡化廠，采用反滲透和太陽能光伏海水淡化系統(tǒng)，解決干旱地域的水生產(chǎn)。該系統(tǒng)操作不需其他后備能源，采用簡單直流電陣列即可。加拿大Highquest Eng.公司Keefer, B. G.等年研究了太陽能光伏電源與反滲透淡化的最優(yōu)匹配。其利用太陽能光伏反滲透淡化系統(tǒng)，海水淡化的能量消耗<4kWh/m³。日本日歷造船工程有限公司Satone, Hiroyuki等研究了采用太陽能光伏反滲透法淡化海水，在過濾器中添加60ppm NaHSO₃脫氧，添加1.5ppm NaOCl消毒，2ppm FeCl₃絮凝。該系統(tǒng)的平均脫鹽率為99.7%。英國拉夫堡大學(xué)Thomson, Murray等研究了一種成本效率高、無電池的光伏反滲透海水淡化系統(tǒng)，包括2.4KWp光伏陣列。在厄立特里亞（Eritrea）通過鉆井海水，該系統(tǒng)全年中每日提供量為3m³/d。實(shí)踐證明，光伏淡化系統(tǒng)通常利用鉛酸電池，需要設(shè)備在固定流速下操作；然而在實(shí)際中，特別在炎熱的氣候下，電池會出現(xiàn)問題。而該系統(tǒng)能在可變流量下工作，可以有效利用自然變化太陽能，無需電池。該系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)變換器，電動機(jī)和泵，提供了優(yōu)良的能源和成本效率。德國imb+frings watersystems GmbH的Lindemann, Johannes H.2004年報(bào)道了地中海、中東和海灣國家的風(fēng)能和太陽能海水淡化應(yīng)用。其中大加納利島的反滲透廠提供日產(chǎn)量0.8m³/d－3m³/d的飲用水。該廠包含一個(gè)4.8kWp光伏系統(tǒng)和60kWh電池儲能。

風(fēng)能作為清潔的可再生新能源應(yīng)用于海水淡化工程，已經(jīng)取得了較為成熟的研究成果，特別是近年來風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和海水淡化技術(shù)的進(jìn)步，使得風(fēng)力發(fā)電海水淡化在世界范圍內(nèi)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。

海上風(fēng)資源豐富，具有風(fēng)速大、相對穩(wěn)定的特點(diǎn)，風(fēng)能是海水淡化的重要能源選擇。國際上利用風(fēng)能進(jìn)行海水淡化的國家主要有西班牙、希臘、墨西哥、英國、澳大利亞、荷蘭等（如表15所示）。據(jù)國家氣候中心測算，我國陸地上離地面10m高度層風(fēng)能資源技術(shù)可開發(fā)量為2.548 TW，在一些風(fēng)能資源豐富，淡水資源匱乏的地區(qū)，特別是一些脫離大陸電網(wǎng)的孤島地區(qū)非常具有優(yōu)越性。

風(fēng)能海水淡化主要有兩種形式：（1） 風(fēng)電海水淡化（分離式）；（2） 風(fēng)力直接驅(qū)動海水淡化（耦合式）。分離式是先將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，然后再驅(qū)動脫鹽單元進(jìn)行海水淡化。耦合式是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化的機(jī)械能直接用于驅(qū)動脫鹽單元進(jìn)行海水淡化。兩者都必須采用相關(guān)的調(diào)節(jié)裝置解決風(fēng)能的波動性問題。分離式海水淡化的風(fēng)電可以并入電網(wǎng)，也可以不并網(wǎng)作為獨(dú)立能源直接為海水淡化廠供電。最近，美國GE公司對這兩種供電方式的風(fēng)電海水淡化廠進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和實(shí)體模型研究，表明風(fēng)力發(fā)電并入電網(wǎng)式的海水淡化廠成本更低。

風(fēng)電的重要特點(diǎn)是其隨機(jī)性（不連續(xù)性），風(fēng)電并網(wǎng)后，會對電網(wǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。同樣，即使風(fēng)電不并網(wǎng)而直接為海水淡化廠供電，其淡水產(chǎn)量也不穩(wěn)定，難以保證城市的穩(wěn)定可靠供水。解決方法主要有：蓄水池法、電池法、抽水蓄能法等，以第一種方法為主。

最近，德國著名風(fēng)電公司Enercon設(shè)計(jì)并生產(chǎn)出以反滲透海水淡化技術(shù)為基礎(chǔ)的新型可變負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)電海水淡化裝置（工作原理如圖26所示），成功地解決了因風(fēng)電不穩(wěn)定而在獨(dú)立為海水淡化系統(tǒng)供電上的限制。其成果和創(chuàng)新主要集中在兩個(gè)方面：一是新型高效的能量回收裝置；二是負(fù)載功率和產(chǎn)水量可連續(xù)調(diào)節(jié)。該項(xiàng)技術(shù)顯著降低了海 水淡化的能耗和成本，同時(shí)也大大降低了風(fēng)電獨(dú)立海水淡化的難度和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。該系統(tǒng)已經(jīng)在挪威Utsira 進(jìn)行了運(yùn)行測試。

（1）西班牙加那利群島海水淡化系統(tǒng)（Canary Island）

加那利群島位于非洲西北，大西洋東部，由13個(gè)火山島組成，面積7273 km，人口約200萬，是著名旅游勝地。全境屬亞熱帶地中海式氣候，年平均降水量為 300 mm，蒸發(fā)量高，海水淡化是島上日常淡水的主要來源。從20世紀(jì)60年代以來，全島共建有采用不同技術(shù)的海水淡化廠34座，其中反滲透法30座，蒸餾法3座，電滲析法1座。截至2001年，最大日淡化能力達(dá)331800m³。

21世紀(jì)初，在歐盟的資助下，興建一座獨(dú)立風(fēng)電海水淡化廠，對比研究三種不同的海水淡化技術(shù)（RO法、壓縮蒸汽法和電滲析法）對風(fēng)電波動性和隨機(jī)性的適應(yīng)性問題，表明三種技術(shù)都可用于獨(dú)立風(fēng)電海水淡化，其中RO在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上最佳。RO法共采用八組 RO系統(tǒng)，每套RO系統(tǒng)產(chǎn)水能力為25 m3/d。該系統(tǒng)一個(gè)重要特點(diǎn)是它不需要柴油發(fā)電機(jī)、電池、抽水蓄能等常規(guī)儲能裝置或設(shè)備來平衡和消除風(fēng)電的隨機(jī)性和波動性的影響，只需配備一定轉(zhuǎn)動慣量的飛輪來抑制風(fēng)機(jī)輸出功率的快速波動，系統(tǒng)即可正常運(yùn)行。整個(gè)獨(dú)立電網(wǎng)由兩臺230kw 的風(fēng)機(jī)供電，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到啟動風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)開始啟動，并優(yōu)先加速飛輪。同步電機(jī)與飛輪一起為獨(dú)立電網(wǎng)提供基本頻率保證。當(dāng)電網(wǎng)頻率達(dá)到52Hz時(shí)，若風(fēng)機(jī)輸出功率足夠大，將啟動第一組RO系統(tǒng)；若發(fā)電功率仍足以支撐另一組 RO系統(tǒng)，則啟動下一組 RO系統(tǒng)；依次類推，直到所有RO系統(tǒng)都已投入運(yùn)行。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，若風(fēng)電輸出功率過剩，則優(yōu)先通過加速飛輪蓄能；其次是調(diào)整迎風(fēng)角以降低發(fā)電輸出功率。若風(fēng)電輸出功率仍過大，則關(guān)閉其中一臺或多臺風(fēng)電機(jī)組。當(dāng)風(fēng)速降低時(shí)，首先通過變槳增加風(fēng)機(jī)輸出功率；若輸出功率仍偏小，則利用飛輪儲能進(jìn)行彌補(bǔ)。當(dāng)飛輪轉(zhuǎn)速低至電網(wǎng)最低頻率48Hz時(shí)，若風(fēng)機(jī)輸出功率仍不能維持已連接 RO系統(tǒng)正常運(yùn)行，則關(guān)閉其中一組RO系統(tǒng)；若還不能實(shí)現(xiàn)功率平衡，則繼續(xù)關(guān)閉更多組 RO系統(tǒng)，直到所有 RO系統(tǒng)均已停止運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用以上運(yùn)行策略的獨(dú)立風(fēng)電RO海水淡化系統(tǒng)在不進(jìn)行能量回收情況下單位產(chǎn)水耗電量為7.5 kWh/m³。西班牙加那利群島海水淡化工程如圖27所示。

（2）挪威阿奇若島（Island of Utsira）風(fēng)力海水淡化系統(tǒng)

挪威 Utsira島風(fēng)力發(fā)電廠可能是目前世界上惟一的獨(dú)立于電網(wǎng)的大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，建于2004年，由德國恩那康公司設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)由四組反滲透膜（RO-Unit）組成，每組產(chǎn)水能力為7.5-15m³/h，系統(tǒng)最大產(chǎn)水能力為1440m³/d。因系統(tǒng)采用Enercon專門設(shè)計(jì)的能量回收裝置，產(chǎn)水耗電量為2-2.8 kWh/m³。

整個(gè)系統(tǒng)包括：（1） Enercon風(fēng)機(jī)；（2） 柴油發(fā)電機(jī)組；（3） 主同步裝置；（4） 用于控制頻率的飛輪蓄能裝置；（5） 蓄電池裝置。柴油發(fā)電機(jī)組主要用于當(dāng)風(fēng)速波動過大或風(fēng)速過小而供電不足時(shí)保證電廠的正常供電。主同步裝置和飛輪蓄能裝置則盡可能減少柴油發(fā)電機(jī)組的啟動。一般主同步裝置和飛輪蓄能裝置可保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，不需柴油發(fā)電機(jī)組投入工作。對于引起風(fēng)機(jī)功率快速波動的陣風(fēng)，飛輪儲能裝置可以起到穩(wěn)定電網(wǎng)的作用。蓄電池裝置主要用于平衡長周期的供電用電不匹配。當(dāng)用水（或用電）低谷時(shí)，多余的電用來為蓄電池裝置充電；而當(dāng)用水（或用電）高峰時(shí)，僅靠風(fēng)力發(fā)電不能滿足供電要求蓄電池裝置會自動放電進(jìn)行功率補(bǔ)充。除了蓄電池裝置之外，作為試驗(yàn)，Utsira島風(fēng)力發(fā)電廠還安裝了一套電解槽裝置。當(dāng)風(fēng)電過剩時(shí)，富余電力用于電解制氫，用于低風(fēng)速時(shí)段發(fā)電。整個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，由一套能源管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。各部件的運(yùn)行狀態(tài)信息會及時(shí)傳送到遠(yuǎn)在德國奧爾赤（Aurich）的Enercon公司控制中心，由該中心根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況自動對其進(jìn)行必要的調(diào)整和管理。

（3）澳大利亞珀斯風(fēng)能海水淡化廠

珀斯海水淡化廠2006年底竣工，2007年初投入使用，是澳大利亞第一個(gè)大規(guī)模海水淡化裝置。日最高產(chǎn)水量14.4萬噸，占珀斯市供水總量的17%。使用可再生能源風(fēng)能作為能源，成為全球最大的使用清潔能源的海水淡化工廠，為全球樹立了一個(gè)新標(biāo)桿。

工廠依據(jù)位于珀斯北部200公里的Emu Downs風(fēng)力農(nóng)場的發(fā)電量決定其電力需要。83兆瓦的風(fēng)力農(nóng)場包含48臺風(fēng)輪機(jī)，每年為風(fēng)力網(wǎng)貢獻(xiàn)272吉瓦時(shí)電力，預(yù)計(jì)每年能為珀斯海水反滲透設(shè)備充分補(bǔ)償180吉瓦時(shí)的電力要求。此外，用于連續(xù)監(jiān)控設(shè)備排放量的儀器會在流量超標(biāo)的情況下自動關(guān)閉工藝流程。該設(shè)備共有12組一級通道產(chǎn)量為160,000m³/d的海水反滲透機(jī)組以及6組最終產(chǎn)品流量為144,000 m³/d的BWRO機(jī)組，擁有世界上最低的能源消耗率，這部分得益于美國能源回收公司的（ERI）PX壓力交換器能量回收裝置的使用。據(jù)悉，PX技術(shù)為珀斯海水淡化反滲透設(shè)備節(jié)約15.6兆瓦的能量。表16為珀斯項(xiàng)目實(shí)際情況一覽表。

海水淡化是高耗能產(chǎn)業(yè)，海水淡化的遠(yuǎn)景規(guī)劃應(yīng)與能源的遠(yuǎn)景規(guī)劃，尤其是海上風(fēng)力發(fā)電規(guī)劃協(xié)調(diào)制定。將風(fēng)力系統(tǒng)與反滲透系統(tǒng)相結(jié)合是目前比較成功的風(fēng)力海水淡化案例。海水淡化反滲透膜是海水淡化廠成本的重要組成部分，這方面我國研究和生產(chǎn)水平與國外有很大差距。國外的經(jīng)驗(yàn)表明，海水淡化成本與海水淡化廠規(guī)模密切相關(guān)。大規(guī)模海水淡化廠（日產(chǎn)水大于10萬m3）可顯著降低產(chǎn)水成本。在原理與工藝試驗(yàn)取得成功后，首先在具有1000-10000人的缺乏淡水水源、依靠柴油發(fā)電的海島建設(shè)小型獨(dú)立風(fēng)電海水淡化廠。取得經(jīng)驗(yàn)后再在沿海一帶建一座具有一定規(guī)模的獨(dú)立風(fēng)力海水淡化廠。

我國風(fēng)能資源豐富（約有250GW），其中沿海風(fēng)能可開發(fā)量（H=40m）8.41GW，近年來風(fēng)力發(fā)電建設(shè)規(guī)模和速度發(fā)展飛快。但由于風(fēng)能具有間歇性與不可調(diào)度的特點(diǎn)，高占比的風(fēng)力發(fā)電與電網(wǎng)系統(tǒng)并接后將對其安全及品質(zhì)造成一定的沖擊，對電網(wǎng)的電壓、穩(wěn)定性造成一定程度的影響。限制了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和風(fēng)電資源的有效利用。采用風(fēng)電進(jìn)行海水淡化，能夠提供風(fēng)電因電網(wǎng)要求等不能入網(wǎng)情況下的有效利用途徑，實(shí)現(xiàn)綠色能源的充分利用。目前國際上利用風(fēng)能進(jìn)行海水淡化已有較多的工程實(shí)例，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)證明風(fēng)能是進(jìn)行海水淡化的一種重要能源選擇。2004年公開的我國專利CN200320105925.X，研究了一種風(fēng)能直接驅(qū)動的反滲透海水淡化裝置，包括由高壓泵、反滲透膜組等構(gòu)成的海水淡化設(shè)備、立軸式風(fēng)力機(jī)，風(fēng)力機(jī)包括至少兩組垂直葉片，每組一對葉片通過垂直軸桿連接，每個(gè)垂直軸桿裝有第一傘齒輪，與每個(gè)垂直軸桿分別傳動連接的水平軸桿兩端裝有第二、三傘齒輪，水平軸桿一端通過第二傘齒輪與第一傘齒輪嚙合，其另一端通過第三傘齒輪與風(fēng)力機(jī)主軸一端的第四傘齒輪嚙合，風(fēng)力機(jī)主軸另一端連有導(dǎo)向電機(jī)，風(fēng)力機(jī)主軸外側(cè)裝有水平軸桿帶動繞風(fēng)力機(jī)主軸旋轉(zhuǎn)的外軸套，外軸套傳遞動力至高壓泵。本實(shí)用新型采用風(fēng)力直接驅(qū)動海水淡化設(shè)備中的高壓泵，相對于以風(fēng)力發(fā)電為基礎(chǔ)的電力驅(qū)動裝置，其風(fēng)能利用率高，投資省、維護(hù)費(fèi)用低。

西班牙Inst. Energ.Renovables的Gonzalez,A.等開發(fā)了位于西班牙臺里發(fā)的海水淡化系統(tǒng)，采用100kW風(fēng)能轉(zhuǎn)換器和220組件光電發(fā)生系統(tǒng)，提供最大能源26.4kW，該反滲透廠在65-75kg/cm2下運(yùn)作，日流量500m³/d，產(chǎn)生150 m³新鮮水（總不溶固體<500ppm），脫鹽率99.2%。

核能海水淡化涉及三種技術(shù)，即核技術(shù)、淡化技術(shù)以及它們之間的連接技術(shù)�？梢允菃我荒康幕蛩�電聯(lián)產(chǎn)。涉及主要問題為反應(yīng)堆的選擇、核燃料循環(huán)方式、連接方式等方面。核能海水淡化連接方式主要包括核電站和淡化裝置的連接、供熱用核反應(yīng)堆和淡化裝置的連接、水電聯(lián)產(chǎn)核反應(yīng)堆和淡化裝置的連接。選擇核能海水淡化必需考慮該地區(qū)的電水需求、核能淡化的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性和一定的運(yùn)行彈性，保證產(chǎn)品水不被污染，電力和淡水的穩(wěn)定供應(yīng)，不對周圍居民和環(huán)境產(chǎn)牛影響，同時(shí)核能海水淡化工程的建設(shè)、管理和運(yùn)行是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，需考慮各個(gè)方面兇素的影響。

國外于20世紀(jì)60年代開始核能海水淡化的研究，國際原子能機(jī)構(gòu)對核能海水淡化的研究起了重要的推動作用，日本、韓國、俄羅斯、哈薩克斯坦等對核能海水淡化進(jìn)行了大量研究。1973年哈薩克斯坦曾建成核能供熱的低溫多效海水淡化裝置，淡化能力80×103m³/d，并成功運(yùn)行26年。以色列也曾建造了核供熱低溫多效淡化裝置，淡化規(guī)模17.4×103m³/d，由于效率不高和高油價(jià)被迫于1983年關(guān)閉。截止1998年，日本共建成10座核能海淡化廠，目前在運(yùn)行的有8個(gè)，分別采用多級閃蒸、低溫多效和反滲透工藝，規(guī)模從1000-2600m³/d不等。國外在該領(lǐng)域具有豐富的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)已經(jīng)相對成熟。

紅沿河核電海水淡化系統(tǒng)于2008年開工，2009年7月開始設(shè)備安裝，2010年4月啟動系統(tǒng)調(diào)試，是核電站輔助設(shè)施中最大的廠房，是我國核電站中首個(gè)海水淡化系統(tǒng)，開辟了核電站利用海水淡化技術(shù)提供淡水資源的先河。該系統(tǒng)投用后，每天可提供約10.08kt淡水，滿足紅沿河核電一期工程4臺GW級核電機(jī)組生產(chǎn)、生活用水需求。海水淡化系統(tǒng)是通過預(yù)處理（混凝、沉淀、過濾）、反滲透脫鹽等技術(shù)，將海水轉(zhuǎn)化成符合生產(chǎn)、生活要求的淡水。試驗(yàn)分析結(jié)果表明，該 系統(tǒng)一級脫鹽率達(dá)到99.6％（設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為99.3％），二級脫鹽率達(dá)98.7％（設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為97.0％）。所產(chǎn)淡水的電導(dǎo)率等指標(biāo)優(yōu)于當(dāng)?shù)刈詠硭�，完全滿足電廠生產(chǎn)、生活需要。不但大大緩解項(xiàng)目所在地水資源缺乏的狀況，也為有效解決沿海核電站淡水資源問題開辟了新路，對后續(xù)核電項(xiàng)目建設(shè)有積極的參考意義。

遼寧紅沿河核電站是東北地區(qū)第一座核電站和最大的能源建設(shè)項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)6臺GW級壓水堆核電機(jī)組，目前項(xiàng)目進(jìn)展順利。一期工程4臺機(jī)組已全面開工建設(shè)，是目前全球在建機(jī)組最多的核電項(xiàng)目。

核能是一種高效、清潔、安全的能源，代表著未來能源的發(fā)展方向，而且核能海水淡化在國外具有豐富的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)已經(jīng)成熟。在淡化規(guī)模加大時(shí)，相比于傳統(tǒng)化石燃料作為能源的海水淡化工程，核能海水淡化的能源優(yōu)勢更加明顯。因此在缺乏淡水資源，同時(shí)又缺乏常規(guī)能源或常規(guī)能源運(yùn)輸不便的沿海地區(qū)，核能海水淡化技術(shù)具有很好的應(yīng)用前景。

波浪能是海洋表面所具有的動能和勢能，是海洋能量中最不穩(wěn)定的一種能源。潮汐能是月球和太陽等天體的引力使海洋水位發(fā)生潮汐變化而產(chǎn)生的能量。

波浪能和潮汐能的研究重點(diǎn)在發(fā)電領(lǐng)域，關(guān)于海水淡化的研究不多。印度建造了波浪能發(fā)電反滲透海水淡化裝置，愛爾蘭則建造了波浪能轉(zhuǎn)化為液壓能驅(qū)動反滲透脫鹽單元的海水淡化裝置，國內(nèi)中科院廣州能源所進(jìn)行了波浪能海水淡化的研究。

上海理工大學(xué)劉業(yè)鳳根據(jù)潮汐能和太陽能的特點(diǎn)，并基于多效蒸餾技術(shù)，提出了一種新型的太陽能多效蒸餾海水淡化裝置。該裝置利用了降膜蒸發(fā)和降膜凝結(jié)強(qiáng)化傳熱技術(shù)。其主要特點(diǎn)是利用潮汐能代替用電力驅(qū)動的水泵和真空泵為系統(tǒng)給排水以及抽真空提供動力，從而降低了系統(tǒng)運(yùn)行成本。原理如圖28所示。

給水蓄水池中的給水通過給水管進(jìn)人冷凝器，再通過噴淋器噴淋在蒸發(fā)器的換熱管上，蒸發(fā)冷凝器內(nèi)淡化后的濃鹽水通過排水管與濃鹽水箱相連。蒸發(fā)器、蒸發(fā)冷凝器和冷凝器處于同一箱體內(nèi)并被放置于高于海洋漲潮后水面約4m處，給水蓄水池用于在海洋漲潮時(shí)蓄積海水，濃鹽水池和淡水蓄水池壁足夠高，保證其與外界大氣連通且海水在漲潮時(shí)不會入內(nèi)。從而便可以利用海水在漲潮和退潮的液位差即潮汐能使給水蓄水池與濃鹽水蓄水池存在4-6m的液位差Δh。

調(diào)查顯示我國波浪能和潮汐能的蘊(yùn)藏總量分別達(dá)到70和110GW。波浪能、潮汐能海水淡化技術(shù)還需進(jìn)一步完善，距離規(guī)�；�的應(yīng)用還有一段距離，但對于波浪能和潮汐能較豐富但淡水資源匱乏的沿海或海島地區(qū)，該技術(shù)具有很大的吸引力。

天然氣是三大主要能源之一，由于其高效和清潔而被廣泛使用。為了便于遠(yuǎn)洋運(yùn)輸，天然氣開采后通常要經(jīng)過脫酸、脫水處理，通過低溫工藝將其液化轉(zhuǎn)變?yōu)長NG，每生產(chǎn)一噸LNG的動力消耗約為850kWh，而LNG在接收站氣化成常溫氣體供給用戶的過程中將釋放出大量冷能，為830-860kJ/kg。這部分冷能通常被海水或空氣帶走，不僅造成了極大的能源浪費(fèi)，也會影響周圍海域及地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。如果能利用好這部分的冷能，則能達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

LNG常壓下的蒸發(fā)溫度是−162℃，是一種深冷冷源，可應(yīng)用于海水淡化、空氣分離、冷能發(fā)電、冷凍冷藏等領(lǐng)域。LNG海水淡化屬于冷凍法海水淡化技術(shù)的一種，利用氣化過程中的冷能作為能源用冷凍法進(jìn)行海水淡化。為能源用冷凍法進(jìn)行海水淡化的技術(shù)。

日本、美國和歐洲等西方經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家都非常重視LNG冷能的回收利用，多年以來一直在進(jìn)行這方面的探索研究，逐步擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，并積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。認(rèn)為進(jìn)口的LNG不僅是燃料，同時(shí)是寶貴的冷能。美國的Cravalho等人首先提出回收LNG冷能用于海水淡化的零凈功耗系統(tǒng)，其裝置主要由熱機(jī)、熱泵和相關(guān)換熱器構(gòu)成，系統(tǒng)理論最大淡水輸出量大約為6.7kg（水）/kg（LNG）。Antonelli等也提出利用LNG進(jìn)行淡化海水的冷凍法，該方法采用了正丁烷為中間冷媒進(jìn)行蒸發(fā)冷凍法工藝。日本是世界上最大的LNG進(jìn)口國，占全世界LNG交易量的近1/2左右，同時(shí)日本也是對LNG冷能利用得最好的國家。

我國大多沿海城市都面臨淡水短缺，回收利用LNG冷能進(jìn)行海水淡化有良好的發(fā)展前景。LNG接受站都建在海邊，沿海海產(chǎn)品的生產(chǎn)消費(fèi)較多，因地制宜的回收利用LNG冷量進(jìn)行海產(chǎn)品的加工存儲具有很大意義。將LNG冷能用于海水淡化是冷能利用的一種方法，與其他冷能利用方式相比，不需要過多的能源和裝置，同時(shí)也可為沿海地區(qū)LNG接收站解決可能存在的淡水不足或淡水昂貴問題。近年來，上海交通大學(xué)和中國科學(xué)院廣州能源研究所均開展利用LNG冷能海水淡化的研究，取得一定成就。上海理工大學(xué)和上海電氣集團(tuán)進(jìn)行了LNG間接冷凍法海水淡化技術(shù)研究，對關(guān)鍵部件和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行分析，并制造了海水淡化樣機(jī)。我國第一個(gè)LNG冷能回收項(xiàng)目—深圳大鵬灣LNG冷能綜合利用項(xiàng)目，海水淡化與制冰是其中三個(gè)子項(xiàng)目之一。

LNG冷能是一種清潔能源，具有很高的利用價(jià)值。但目前LNG冷能大都直接排放到大海和空氣中，對環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。我國對LNG冷能的回收尚處于初級階段，LNG海水淡化技術(shù)在我國沿海有LNG項(xiàng)目同時(shí)淡水資源匱乏的地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，新能源海水淡化技術(shù)在國內(nèi)外尚未得到大規(guī)模的應(yīng)用，但它代表了未來海水淡化技術(shù)的發(fā)展方向，符合資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設(shè)的要求，在淡水資源和能源均嚴(yán)重不足的地區(qū)具有廣闊的應(yīng)用前景。核電廠基建投資高，但燃料費(fèi)用較低，發(fā)電成本也較低，采用核能與淡化聯(lián)產(chǎn)，可有效得到海水淡化所需的大量電能，并可減低海水淡化制水成本。世界上還有很多處于不同研發(fā)階段的使用可再生能源的獨(dú)立海水淡化裝置。所謂“獨(dú)立”是指這類裝置不與中心電網(wǎng)相連，只用可再生能源來提供動力。這些裝置規(guī)模都很小，他們的日產(chǎn)淡水能力在幾立方米到幾百立方米之間，可以在偏遠(yuǎn)地區(qū)惡劣的自然條件下為當(dāng)?shù)厝巳粘Ｉ�活提供可飲用水。這類裝置的技術(shù)主要包括：太陽能/多級閃蒸，太陽能/多效加濕法，太陽能/蘭氏環(huán)/反滲透，太陽能/膜蒸餾，光電/反滲透，風(fēng)能/反滲透，風(fēng)能/光電/反滲透整合，以及波浪能/反滲透等。Papapetrou等人對此類使用可再生資源的獨(dú)立海水淡化技術(shù)進(jìn)行了綜述，其中最受歡迎的是光伏/反滲透海水淡化技術(shù)（圖29顯示了突尼斯的光伏反滲透海水淡化系統(tǒng)），其次是風(fēng)能/反滲透海水淡化技術(shù)和太陽能/低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)。然而，這些技術(shù)還面臨著技術(shù)問題和局限，需要進(jìn)行大規(guī)模海水淡化整合的研究和改進(jìn)，以保證這些技術(shù)的可靠性。

美國佐治亞州的一家公司研制出一種新型海水淡化設(shè)備，據(jù)稱淡化過程的費(fèi)用只有現(xiàn)有技術(shù)的三分之一。據(jù)最新一期英國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道，這種便攜式的新設(shè)備每天能夠處理1.1萬升水。它使用了一種稱為“迅速噴霧蒸發(fā)”（RSE）的技術(shù)：含鹽的水通過管道噴霧進(jìn)入分離室，形成非常細(xì)小的水滴；在分離室的熱空氣中，水滴迅速蒸發(fā)，水和鹽分等雜質(zhì)分離；水蒸氣輸入凝結(jié)室成為純水，而鹽分則落在分離室的底部，而傳統(tǒng)技術(shù)鹽分回收后集結(jié)在管道上面，很難取下。該公司稱，新技術(shù)效率比現(xiàn)有的反向滲透等技術(shù)要高得多。試驗(yàn)表明，它能處理含鹽量高達(dá)16％的水，大大超出了一般海水的濃度。平均算來，它生產(chǎn)1000升淡水的成本是16至27美分。科學(xué)家說，這種裝置還可以處理廢水。RSE技術(shù)回收的效率可達(dá)95％，傳統(tǒng)技術(shù)只能達(dá)到35％，投資只有蒸餾法和反滲透法的四分之一且運(yùn)行維護(hù)成本大為降低。

在工業(yè)社會里，人們將產(chǎn)業(yè)定義為技術(shù)加資本。目前，我國的海水淡化技術(shù)比較成熟，進(jìn)入了商業(yè)化階段，該行業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間正在吸引著越來越多的產(chǎn)業(yè)資本和金融資本的進(jìn)入。紐約投資企業(yè)貝爾-斯特恩公司首席投資戰(zhàn)略家伊麗莎白•麥凱認(rèn)為，水業(yè)將是21世紀(jì)最大的行業(yè)，而作為未來水業(yè)發(fā)展方向之一的海水淡化產(chǎn)業(yè)，其投資價(jià)值相當(dāng)看好。華爾街專業(yè)人士分析，繼IT股和生物股之后，海水淡化公司的股票將成為投資者一致看好的炙手可熱的新興成長股。

早在400多年以前就有人提出海水淡化的問題，進(jìn)入20世紀(jì)后，海水淡化技術(shù)隨著水資源危機(jī)的加劇得到了加速發(fā)展，70年代以來，更多的沿海國家由于水資源匱乏而加快了海水淡化的產(chǎn)業(yè)化。目前，無論是中東的產(chǎn)油國還是西方的發(fā)達(dá)國家都建有相當(dāng)規(guī)模的海水淡化廠。沙特、以色列等中東國家70%的淡水資源來自于海水淡化，美國、日本、西班牙等發(fā)達(dá)國家為了保護(hù)本國的淡水資源也競相發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)。截至1997年底，全世界單臺產(chǎn)量在100噸／日以上的海水淡化設(shè)備，日產(chǎn)水量就已達(dá)2300萬噸，且一直以10%－30%的速度增長，由此帶動了淡化水產(chǎn)品提供、設(shè)備制造、工程安裝、技術(shù)服務(wù)等整體海水淡化市場的巨大需求。目前世界上每年海水淡化市場的成交額已達(dá)數(shù)百億美元。在我國，海水淡化年產(chǎn)量也已超過了千萬噸。現(xiàn)代意義上的海水淡化則是在第二次世界大戰(zhàn)以后才發(fā)展起來的。戰(zhàn)后由于國際資本大力開發(fā)中東地區(qū)石油，使這一地區(qū)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人口快速增加，這個(gè)原本干旱的地區(qū)對淡水資源的需求與日俱增。而中東地區(qū)獨(dú)特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實(shí)選擇，并對海水淡化裝置提出了大型化的要求。在這樣的背景下，20世紀(jì)60年代初，多級閃蒸海水淡化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生�，F(xiàn)代海水淡化產(chǎn)業(yè)也由此步入了快速發(fā)展的時(shí)代。海水淡化技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用始于干旱的中東地區(qū)，但并不局限于該地區(qū)。由于世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內(nèi)的區(qū)域，因而海水淡化技術(shù)近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區(qū)得到應(yīng)用。最新資料表明，到2003年止，世界上已建成和已簽約建設(shè)的海水和苦咸水淡化廠，其生產(chǎn)能力達(dá)到日產(chǎn)淡水3600萬噸。目前海水淡化已遍及全世界125個(gè)國家和地區(qū)，淡化水大約養(yǎng)活世界5%的人口。海水淡化，事實(shí)上已經(jīng)成為世界許多國家解決缺水問題而普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇，其有效性和可靠性已經(jīng)得到越來越廣泛的認(rèn)同。圖30是世界海水淡化市場分布圖。

海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是實(shí)現(xiàn)水資源利用的開源增量技術(shù)，可以增加淡水總量，且不受時(shí)空和氣候影響。海水淡化是世界上公認(rèn)的解決淡水危機(jī)的最佳方案之一。由于世界上70％以上的人口都居住在離海洋120公里以內(nèi)的區(qū)域，海水淡化可以保障沿海居民飲用水和工業(yè)鍋爐補(bǔ)水等穩(wěn)定供水�，F(xiàn)代意義上的海水淡化是在第二次世界大戰(zhàn)以后才發(fā)展起來的。從20世紀(jì)50年代以后，隨著水資源危機(jī)的加劇，海水淡化技術(shù)得到了加速發(fā)展。第一個(gè)現(xiàn)代海水淡化工廠于1954年建于美國德克薩斯的弗里波特，現(xiàn)在仍在運(yùn)轉(zhuǎn)著。而大規(guī)模的海水淡化技術(shù)應(yīng)用始于中東地區(qū)。中東各國“富得流油”，卻十分干旱，水資源嚴(yán)重匱乏。1983年，沙特阿拉伯在吉達(dá)港修建了日產(chǎn)淡水30萬噸的海水淡化廠；在科威特，現(xiàn)在每天可以生產(chǎn)淡水100萬噸。波斯灣沿岸地區(qū)，有的國家的淡化海水已經(jīng)占到了本國淡水使用量的80%－90%。

目前，海水淡化已遍及全世界一百二十多個(gè)國家和地區(qū)，主要市場集中在中東、美國等地區(qū)，亞洲國家如日本、新加坡、韓國、印尼與中國等也都在積極發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)。全球有海水淡化廠1.4萬多座，海水淡化日產(chǎn)量約3500萬噸左右，其中80%用于飲用水，解決全球1億多人的供水問題。世界海水淡化市場分布如圖21所示。目前，世界規(guī)模最大的低溫多效蒸餾海水淡化工程是日產(chǎn)24萬噸的阿聯(lián)酋Taweelahal海水淡化廠、單機(jī)容量最大的多級閃蒸裝置是由韓國Doosan公司承建的沙特68,190m³/d的Yanbu海水淡化裝置、年產(chǎn)淡水量1.27億立方米的以色列哈代拉海水淡化廠則是世界上運(yùn)行中最大的海水反滲透淡化設(shè)施。

目前，世界上已有40多個(gè)國家和地區(qū)開展了海水淡化工作，海水淡化已經(jīng)成為或正在規(guī)劃成為美國、日本、新加坡、以色列、西班牙、加勒比海各島國等水資源的重要組成部分。

美國是北美地區(qū)最先開展海水淡化的國家，美國政府于本世紀(jì)50年代成立鹽水局（Office of Saline Water），進(jìn)行淡化技術(shù)應(yīng)用研究，1974年后轉(zhuǎn)為資源技術(shù)局，不斷推進(jìn)水資源和海水淡化技術(shù)的進(jìn)步。2003年美國全國大約有1200個(gè)海水淡化廠，美國現(xiàn)有海水淡化廠2560多家，居世界首位；日產(chǎn)水量360萬m³/d（其中民用占80%，工業(yè)用占20%），但多數(shù)淡化廠進(jìn)行地下苦咸水的淡化。最近，美國建設(shè)了幾個(gè)大型的淡化廠，如在帕坦灣（弗羅里達(dá)半島西側(cè)墨西哥灣沿岸）新近建設(shè)的海水淡化廠。

日本是一個(gè)島國，地下淡水資源十分有限，主要依賴地表水。目前，日本的海水淡化技術(shù)處于世界前沿，其產(chǎn)水能力約占世界上正在運(yùn)行的海水淡化廠產(chǎn)水能力的20%。

1973年，日本通產(chǎn)省下設(shè)造水促進(jìn)中心，專門研究節(jié)能的海水淡化技術(shù)。日本海水淡化廠主要應(yīng)用在工業(yè)用水（以發(fā)電廠和鍋爐用水為主）及離島地區(qū)生活用水。1968年日本建造了第一座民用海水淡化廠。1997年位于沖繩島的40,000m³/d淡水的逆滲透式海水淡化廠整體設(shè)施正式完成，該廠總投資金額約347億日元，由中央政府補(bǔ)助85%，淡化方式為反滲透法。至2001年，日本共有369座日產(chǎn)量500m³以上的海水淡化廠，可供應(yīng)777,967m³/d的淡化水，其中347座供應(yīng)工業(yè)用水，占總廠數(shù)的94%，供應(yīng)民用水的僅22座，約占總廠數(shù)的6%。在投資金額方面，工業(yè)用淡化廠總投資金額占總額的77.8%。

2005年4月，處理量50，000m³/d的日本最大海水淡化裝置在福崗地區(qū)自來水公司正式啟用。該裝置前處理用超濾膜（UF）、后處理（第二階段處理）用超低壓反滲透膜（RO）（均為日東電工生產(chǎn)），回收率由以前的40%提高到60%。

新加坡雖然降雨充沛，但因?yàn)橥恋孛娣e有限，無法貯存雨水，因此水資源缺乏，人均水資源量曾經(jīng)是全球倒數(shù)第二位。在嚴(yán)重的資源型缺水面前，新加坡被迫高度依賴馬來西亞的淡水資源，于1961年和1962年與馬來西亞簽署了兩份長期水供協(xié)定，但這兩份協(xié)議將分別于2011年和2061年到期。為了提高2011年以后供水的可靠性和自給自足能力，新加坡開始謀劃“維持可持續(xù)性的水供”新策略。根據(jù)預(yù)計(jì)，到2011年新生水和淡化海水將達(dá)到新加坡每日用水需求量的30%和10%。新加坡正在逐漸擺脫建國以來對從馬來西亞購買水資源的高度依賴。新加坡四面環(huán)海，在海水利用方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。新加坡早在20世紀(jì)70年代就研究海水淡化科技，但因?yàn)槌杀咎�高，直�?0年代初期，新加坡公共事業(yè)委員會（PUB）才開始規(guī)劃由民間企業(yè)供應(yīng)淡化水項(xiàng)目，決定以BOO方式（建設(shè)－擁有－運(yùn)營）興建1座13.6萬m³/d的海水淡化廠。2003年6月，新加坡斥資兩億新元興建首座海水淡化廠新泉（SingSpring），由星泉公司以每噸0.78元新幣的售價(jià)，每天提供13.6萬噸的淡化水給公共事業(yè)委員會。該廠采用反向逆滲透薄膜科技，生產(chǎn)可靠安全且符合世界衛(wèi)生組織和PUB食用水安全標(biāo)準(zhǔn)的淡水。該廠已于2005年9月開始供水，可滿足新加坡10%的用水需求。2008年1月西拉雅能源公司（Powerseraya）投資2000萬新元建成的反滲透海水淡化廠正式啟用，成為東南亞首個(gè)具備生產(chǎn)熱能、水和電的全方位能源公司。該廠設(shè)在新加坡裕廊島，全球首次采用直徑16英寸的反向滲透薄膜。日產(chǎn)淡水 1萬噸，用于高質(zhì)廠生產(chǎn)用水和生活飲用水；蒸汽將出售給新加坡石化公司用于工業(yè)生產(chǎn)。目前，通過淡化海水來增加和擴(kuò)大海水供應(yīng)，已成為新加坡水源供應(yīng)管理的重要組成部分。

以色列是一個(gè)干旱少雨、水資源極度缺乏的國家，沙漠地區(qū)約占國土總面積的2/3。由于水資源缺乏而且咸水比例較大的自然狀況，促使以色列加大了對咸水、海水等非常規(guī)水源的利用，并在這方面走在了世界前列。以色列水資源委員會認(rèn)為解決以色列乃至整個(gè)中東地區(qū)水資源問題的根本出路只能靠淡化海水。

自60年代起以色列的科技人員就一直致力于咸水淡化技術(shù)的研究，實(shí)際生產(chǎn)量也逐年增加。尤其最近幾年由于技術(shù)成熟和成本降低，海水淡化生產(chǎn)量增長非�？�。根據(jù)以色列水資源委員會的“以色列水資源供需預(yù)測，到2020年以色列的咸水和海水淡化都要有顯著增加，其中海水淡化量相對1998年水平更是增加20倍，達(dá)到年產(chǎn)淡水2億噸的水平，占總供水能力的近8%。按照以色列學(xué)者Nessim Moatty對1995和1998年以色列的水資源總體規(guī)劃結(jié)果的分析，在加大廢水利用、進(jìn)口水資源和海水淡化三種解決水資源短缺的主要措施中，海水淡化是消除未來用水“赤字”的唯一途徑。

以色列年用水需求量約20億噸，但水資源供給僅有16億噸，不足部分則以污水回收再利用及海水淡化補(bǔ)充。按以色列水資源委員會的規(guī)劃，將在20年內(nèi)再建8個(gè)海水淡化廠，以供應(yīng)民用及工業(yè)用水。在興辦方式上，多采用BOOT（興建-擁有－營運(yùn)－移轉(zhuǎn)）或BOO（興建－擁有－營運(yùn)）模式，承包商往往是私人企業(yè)家。政府對初期投資給予支持并在合同中確定工廠生產(chǎn)后由政府保證的最低購買量，以降低投資者的風(fēng)險(xiǎn)。

目前以色列兩個(gè)大型裝置正在運(yùn)行，即：帕勒馬希姆（Palmachin）海水淡化裝置和阿什克隆（Ashkelon）海水淡化裝置。其中的阿什克隆裝置產(chǎn)淡水量為330,000m³/d，是迄今為止世界上最大的反滲透工程。

西班牙是歐洲最干旱的國家之一，長期以來，西班牙政府大力支持海水淡化，以此作為解決缺水狀況的一種途徑。2004年新政府執(zhí)政后，他們制定了南方供水的新規(guī)劃，主要方法是在缺水最嚴(yán)重的地中海沿岸興建20座海水淡化廠。預(yù)計(jì)這些廠將滿足50%的水需求。

西班牙1965年就建成了第一家海水淡化廠，目前有3000家海水淡化廠在運(yùn)轉(zhuǎn)，700家合計(jì)產(chǎn)量超過800,000m³/d，占世界市場的25%�，F(xiàn)在，西班牙在廢水再利用、工業(yè)用水處理和海水淡化等領(lǐng)域有技術(shù)優(yōu)勢和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而且是反滲透海水淡化裝置第二大國。最近，西班牙又在地中海沿岸陸續(xù)推出三座節(jié)能型大規(guī)模海水淡化廠，提供該地區(qū)生活、工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水。根據(jù)2001年西班牙的水資源計(jì)劃，西班牙將在未來8年投資200億歐元，新建41家海水淡化廠。西班牙“水計(jì)劃”（Agua program）將會大大提高地中海沿岸淡水供給能力，到2010年其海水淡化能力將達(dá)到270萬m³/d，到2015年，海水淡化產(chǎn)量將達(dá)1,300,000m³/d。

隨著全球變暖的加劇，近十年來世界許多國家和地區(qū)都出現(xiàn)用水緊張的狀況，澳大利亞昆士蘭東南部地區(qū)從2000年至2009年間遭受了旱災(zāi)。當(dāng)?shù)氐木S文霍（Wivenhoe）水庫曾經(jīng)一度只能提供16%的飲用水。澳大利亞深受干旱之苦。

2006年，澳大利亞第一座海水反滲透裝置在珀斯（Perth）投入運(yùn)行，淡水產(chǎn)量為144,000m³/d，現(xiàn)在又打算建該市第二座。2009年，土根鎮(zhèn)一座耗資10億美元、占地15英畝（1英畝約合4047平方米）的海水淡化廠投入運(yùn)行。悉尼的海水淡化廠于2010年初開始運(yùn)行。另外，墨爾本和阿德萊德的海水淡化廠也在建設(shè)中。2010年7月，澳大利亞史上最大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程之一的海水淡化工程正在其五大城市推進(jìn)。該項(xiàng)目耗資132億美元（1美元約合6.77元人民幣），每天可從處理數(shù)百萬升海水，使其海水淡化成為飲用水。預(yù)計(jì)兩年之后，澳大利亞主要城市飲用水的30%將來源于海水。

澳大利亞為每立方米海水淡化需要花費(fèi)1.75美元到2美元，這其中包括了海水淡化廠的建設(shè)成本、清潔能源和其他成本。國際海水淡化協(xié)會的潘克拉茲認(rèn)為，有些國家的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)相對不那么嚴(yán)格，所以當(dāng)今世界上一般的海水淡化廠每脫鹽1立方米海水的成本是1美元，澳大利亞海水淡化成本可能是世界上最高的。

目前，無論是中東的產(chǎn)油國還是西方的發(fā)達(dá)國家都建有相當(dāng)規(guī)模的海水淡化廠。在中東地區(qū)和一些島嶼地區(qū)，淡化水在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。沙特、以色列等中東國家70%的淡水資源來自于海水淡化，美國、日本、西班牙等發(fā)達(dá)國家為了保護(hù)本國的淡水資源也競相發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)。中國是繼美、法、日、以色列等國之后研究和開發(fā)海水淡化先進(jìn)技術(shù)的國家之一。目前全球海水淡化市場成交額已達(dá)到數(shù)十億。著名的海水淡化公司有：法國Sidem公司、英國Weir熱能公司、韓國斗山重工公司、以色列IDE公司、意大利Fisia公司等。

國外海水淡化工程的建設(shè)，過去通常為政府出資建設(shè)和政府管理，對海水淡化的初期發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。隨著海水淡化技術(shù)的快速發(fā)展和行業(yè)市場化發(fā)展需要，一些國家特別是中東國家采取政府引導(dǎo)與市場化運(yùn)作相結(jié)合的模式，在保證政府對淡化水控制權(quán)的前提下引入市場機(jī)制，允許私營經(jīng)濟(jì)和國外企業(yè)介入，進(jìn)一步降低海水淡化工作的建設(shè)投資和運(yùn)營成本。BOT和BOO是主要的融資模式。

制定有效的政策才能帶動行業(yè)的快速發(fā)展。許多國家在加大海水淡化資金投入的同時(shí)，積極制定有效行業(yè)發(fā)展政策。例如：阿聯(lián)酋對發(fā)電設(shè)施和供水設(shè)備的進(jìn)口沒有限制，只征收4%的關(guān)稅。

海水淡化是涉及多方面的系統(tǒng)工程，需要加大統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的力度，并不斷完善制度和標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)海水淡化產(chǎn)業(yè)健康、有序、快速發(fā)展。例如，以色列專門設(shè)立了水資源委員會，具體負(fù)責(zé)海水淡化水定價(jià)、調(diào)撥和監(jiān)管。

我國是繼美、法、日、以色列等國之后研究和開發(fā)海水淡化先進(jìn)技術(shù)的國家之一，繼西沙群島日產(chǎn)200噸電滲析海水淡化裝置成功運(yùn)行后，又先后在舟山建成了日產(chǎn)500噸反滲透海水淡化站，在大連長海建成日產(chǎn)1000噸海水淡化站。初步統(tǒng)計(jì)，截至2010年底，國內(nèi)建成海水淡化裝置70多套，設(shè)計(jì)淡化水產(chǎn)能60萬立方米/日；在建裝置5套，設(shè)計(jì)淡化水產(chǎn)能26萬立方米/日。其中，反滲透法占總產(chǎn)能的66%，低溫多效蒸餾法占33%，其他海水淡化方法占1%。其中，制水規(guī)模和單機(jī)容量最大的低溫多效蒸餾海水淡化工程是天津北疆電廠的已建4×25,000m³/d和在建4×25,000m³/d海水淡化裝置，8套裝置均以色列IDE公司引進(jìn)（如圖31和圖32所示），全部建成后也是我國目前最大的海水淡化工程項(xiàng)目；制水規(guī)模和單機(jī)容量最大的反滲透海水淡化工程是華能玉環(huán)電廠的6列共計(jì)3.5 萬噸/日的反滲透海水淡化工程，該工程也是目前亞洲最大的膜法海水淡化工程；制水規(guī)模和單機(jī)容量最大的多級閃蒸海水淡化工程是天津大港電廠2套日產(chǎn)3000噸的多級閃蒸海水淡化裝置，于1990年由美國Envirogenics公司引進(jìn)。

SWRO和MED是國內(nèi)海水淡化工程中應(yīng)用最多的方法，已建成投產(chǎn)的海水淡化裝置中，SWRO和MED合計(jì)占了總產(chǎn)水量的98.62%。SWRO，55套，約占總裝置數(shù)量的83.33%；產(chǎn)能33.3128萬m³/d，占總產(chǎn)量的73.15%。MED裝置數(shù)量排第二，8套，約占總裝置數(shù)量12.12%；產(chǎn)能11.6000萬m³/d，占總產(chǎn)量的25.47%，SWRO起步早于MED，2005年之后產(chǎn)能增加迅速，2005－2008年產(chǎn)能一直高于MED。MED始于2004年，2004－2007年產(chǎn)能出現(xiàn)小幅增加，2008年之后產(chǎn)能再次迅速增加。MSF、ED和MVC均僅1套裝置，且應(yīng)用年代較早，規(guī)模較小。MSF、ED和MVC這三項(xiàng)技術(shù)不代表技術(shù)發(fā)展的方向。而SWRO和MED裝置數(shù)量多，產(chǎn)能大，2005年之后產(chǎn)能增長迅速，是我國海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的選擇。

已建成的66套海水淡化裝置，山東省占20套，合計(jì)產(chǎn)水能力7.0610萬m³/d；浙江省占22套，合計(jì)產(chǎn)水能力9.1380萬m³/d；遼寧省占12套，合計(jì)產(chǎn)水能力6.6764萬m³/d；河北省占4套，合計(jì)產(chǎn)水能力9.2500萬m³/d；天津市占4套，合計(jì)產(chǎn)水能力11.7萬m³/d；其他地區(qū)占4套，合計(jì)產(chǎn)水能力1.7134萬m³/d。目前天津市和河北省僅有4套淡化裝置，但淡化水產(chǎn)能大，平均單套裝置的日產(chǎn)能達(dá)二三萬噸。浙江、山東海水淡化裝備數(shù)量多，分居一二位，但平均單套裝置的日產(chǎn)能僅三四千噸。各主要省份海水淡化產(chǎn)量有顯著提高均始于2005年，但2008年之后除河北省、天津市海水淡化產(chǎn)量迅速提高外，其他幾個(gè)省份呈現(xiàn)下降趨勢。目前天津市和河北省海水淡化起步晚，發(fā)展快，目前在各省份中產(chǎn)能最高，裝置規(guī)模趨于大型化，具備較高的海水淡化水平。我國萬噸級海水淡化工程分布如圖33所示。

2005年起，海水淡化產(chǎn)量呈現(xiàn)快速增長之勢。之后2007年－2009年海水淡化產(chǎn)量一直維持較高的產(chǎn)量，2005年推出的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》對我國海水淡化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很大的推動作用。

目前淡化海水主要用于解決沿海城市工業(yè)用水和海島地區(qū)的市政生活用水。反滲透海水淡化技術(shù)應(yīng)用于市政供水具有較大優(yōu)勢，幾乎所有市政供水的海水淡化系統(tǒng)均采用了反滲透技術(shù)。

目前我國已建成20個(gè)萬噸級海水淡化工程，但只有兩個(gè)全部或部分使用了自主技術(shù)，分別是2009年國華滄東電廠投產(chǎn)的1.25萬噸/日低溫多效蒸餾海水淡化裝置和2010年投產(chǎn)的舟山六橫日產(chǎn)十萬噸級膜法海水淡化項(xiàng)目一期工程。我國已建萬噸級海水淡化工程，主要采用的是反滲透法和低溫多效蒸餾法。反滲透萬噸級海水淡化裝置共13套，總規(guī)模達(dá)28.7664萬m³/d，平均單套裝置的日產(chǎn)能2萬噸以上，最大單機(jī)生產(chǎn)能力為1萬m³/d；低溫多效蒸餾萬噸級海水淡化裝置共7套，總規(guī)模達(dá)21.2500萬m³/d，平均單套裝置的日產(chǎn)能3萬噸以上，最大單機(jī)生產(chǎn)能力為2.5萬m³/d。

為解決日益嚴(yán)重的淡水危機(jī)，促進(jìn)海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，黨和國家高度重視并積極推動海水利用工作。1994年3月，經(jīng)國務(wù)院第16次常務(wù)會議審議并通過的《我國21世紀(jì)議程》將海水淡化和直接利用作為實(shí)現(xiàn)水資源持續(xù)利用的推廣示范工程技術(shù)。從“九五”末期開始，國家海洋局等就著手研究與制定海水利用的一系列相關(guān)政策法規(guī)，使我國海水利用政策日臻完善。

國家海洋局、科技部、教育部和國家自然科學(xué)基金委等聯(lián)合發(fā)布的《國家“十二五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》提出，“十二五”時(shí)期要重點(diǎn)突破關(guān)鍵技術(shù)，培育和支撐海洋戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，海水綜合開發(fā)和利用相關(guān)技術(shù)成為重點(diǎn)之一�！秶鴦�(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》（國辦發(fā)〔2012〕13號，以下簡稱《意見》），《意見》指出發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)工作：一是加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)和裝備研發(fā)；二是提高工程技術(shù)水平；三是培育海水淡化產(chǎn)業(yè)基地；四是組建海水淡化產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟；五是實(shí)施海水淡化示范工程；六是建設(shè)海水淡化示范城市；七是推動使用海水淡化水；八是完善海水淡化標(biāo)準(zhǔn)體系。為加快落實(shí)海水淡化重點(diǎn)工作。《意見》提出了加大財(cái)稅政策支持力度、實(shí)施金融和價(jià)格支持政策、完善相關(guān)法律法規(guī)、加強(qiáng)監(jiān)督管理、強(qiáng)化宣傳培訓(xùn)等多項(xiàng)政策措施。國家發(fā)改委環(huán)資司正在組織對2005年的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》進(jìn)行重新編制，目前此規(guī)劃正在進(jìn)行中期報(bào)告的評審，其中針對海水淡化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展存在的問題，提出了促進(jìn)海水淡化措施和辦法，完善海水淡化政策保證機(jī)制。表17列出我國當(dāng)前海水淡化相關(guān)政策的匯總。

試點(diǎn)類別	試點(diǎn)單位
一、試點(diǎn)城市	浙江省舟山市
	廣東省深圳市
二、試點(diǎn)園區(qū)	天津市濱海新區(qū)
	河北省滄州市渤海新區(qū)
三、試點(diǎn)海島	浙江省溫州市洞頭縣鹿西鄉(xiāng)（島）
四、產(chǎn)業(yè)基地	杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心有限公司
五、供水試點(diǎn)	天津國投津能發(fā)電有限公司
六、苦咸水淡化試點(diǎn)	甘肅省慶陽市環(huán)縣

2000年，海水利用就被列入國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委聯(lián)合發(fā)布的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》。

2001年，海水利用作為先進(jìn)環(huán)保和資源綜合利用領(lǐng)域的高技術(shù)，被列入國家計(jì)委、科技部聯(lián)合發(fā)布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》。

2003年，國務(wù)院發(fā)布了《全國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃綱要》，這是我國制定的第一個(gè)指導(dǎo)全國海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展的宏偉藍(lán)圖和綱領(lǐng)性文件，提出要把發(fā)展海水利用作為戰(zhàn)略性的接續(xù)產(chǎn)業(yè)加以培植，繼續(xù)積極發(fā)展海水直接利用和海水淡化技術(shù)。

2005年，國務(wù)院以國發(fā)（2005）21號文發(fā)出《國務(wù)院關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會近期重點(diǎn)工作的通知》中，明確提出把“推進(jìn)沿海缺水城市海水淡化和海水直接利用”，列入近期加快建設(shè)節(jié)約型社會的重點(diǎn)工作。同年，國務(wù)院關(guān)于發(fā)布實(shí)施《促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整暫行規(guī)定》的決定中，提出加強(qiáng)水利建設(shè)，優(yōu)化水資源配置，積極開展海水淡化。

2006年，在《國家“十一五”科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》中，“大型海水淡化及綜合利用技術(shù)研究與示范”被列為國家“十一五”期間資源領(lǐng)域的重大項(xiàng)目。在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2006-2020年）》中，“海水淡化”被列為重點(diǎn)領(lǐng)域及其優(yōu)先主題項(xiàng)。國家海洋局、科學(xué)技術(shù)部、國防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會、國家自然科學(xué)基金委員會聯(lián)合印發(fā)的《國家“十一五”海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》，是我國首個(gè)國家海洋科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，明確提出重點(diǎn)開展大型海水淡化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化示范研究，開發(fā)可規(guī)�；瘧�(yīng)用的海水淡化裝備和膜法低成本淡化技術(shù)及關(guān)鍵材料，發(fā)展海水直接利用和海水淡化技術(shù)。另外，同年出臺的《節(jié)水型社會建設(shè)“十一五”規(guī)劃》、《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》、《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃科技教育發(fā)展專項(xiàng)規(guī)劃》、《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》等也為海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了政策支持。

2007年，《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》（國發(fā)[2007]15號）中，提出制定支持再生水、海水淡化水、微咸水、礦井水、雨水開發(fā)利用的價(jià)格政策。國家發(fā)展改革委印發(fā)了《高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》（發(fā)改高技[2007]911號），提出發(fā)展海水直接利用和海水淡化技術(shù)，重點(diǎn)開發(fā)海水循環(huán)冷卻技術(shù)、海水預(yù)處理技術(shù)、濃鹽水綜合利用技術(shù)、可規(guī)�；瘧�(yīng)用的海水淡化裝備，支持熱法、膜法低成本淡化技術(shù)及關(guān)鍵材料開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，建設(shè)海水綜合利用示范基地，擴(kuò)大海水利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

2008年國家海洋局制定《全國科技興海規(guī)劃綱要（2008年-2010年）》，要求優(yōu)先推動海水綜合利用產(chǎn)業(yè)技術(shù)集成和產(chǎn)業(yè)化；構(gòu)建包括海水綜合利用在內(nèi)的科技成果轉(zhuǎn)化與推廣平臺和若干專項(xiàng)成果轉(zhuǎn)化基地；實(shí)施海水綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)示范工程，帶動科技興海全面發(fā)展；提高海水淡化裝備制造能力和產(chǎn)業(yè)化能力。

2012年2月，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，《意見》指出我國是淡水資源缺乏的國家，人均水資源擁有量低，且時(shí)空分布不均。發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，對緩解我國沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺，促進(jìn)中西部地區(qū)苦咸水、微咸水淡化利用，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，保障水資源持續(xù)利用具有重要意義，有利于培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，推動發(fā)展方式轉(zhuǎn)變�！笆�一五”期間，我國海水淡化能力快速增長，已具備進(jìn)一步發(fā)展的條件。為加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，提出發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、重點(diǎn)工作、政策措施和組織協(xié)調(diào)等幾條意見。

2005年，國家發(fā)改委、國家海洋局和財(cái)政部聯(lián)合頒發(fā)了《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》，全面推進(jìn)我國海水淡化與綜合利用工作�！兑�(guī)劃》作為我國第一個(gè)詳盡闡述海水利用發(fā)展目標(biāo)的宏觀指導(dǎo)性文件，明確回答和闡述了我國海水利用現(xiàn)狀，海水利用面臨的形勢，海水利用的指導(dǎo)思想、原則和目標(biāo)，發(fā)展重點(diǎn)、區(qū)域布局和重點(diǎn)工程，投資分析與環(huán)境影響評價(jià)，保障措施等六個(gè)方面的內(nèi)容，對于促進(jìn)沿海地區(qū)水資源的可持續(xù)利用，引導(dǎo)海水利用快速健康發(fā)展具有十分重要的意義�！兑�(guī)劃》的出臺，標(biāo)志著我國海水利用事業(yè)步入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。

為配合《海水利用專項(xiàng)計(jì)劃》的開展與實(shí)施，各沿海地方也紛紛開始籌劃地方海水利用專項(xiàng)規(guī)劃。2005年，青島市率先編制完成全國第一個(gè)城市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃—《青島市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》。2006年，天津制定了《天津市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，明確發(fā)展熱法和膜法海水淡化、海水直接利用和海水化學(xué)資源提取產(chǎn)業(yè)鏈，建設(shè)海水淡化產(chǎn)業(yè)化基地和示范城市。2007年，浙江省發(fā)展規(guī)劃研究院編制《浙江省海水利用發(fā)展規(guī)劃》，鼓勵(lì)發(fā)展海水利用裝備（產(chǎn)品）制造業(yè)，培育海水利用產(chǎn)業(yè)鏈。2009年，《廣東省海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》啟動會在廣州召開，要求根據(jù)廣東省海水利用工作的實(shí)際情況，編制一個(gè)真正符合本省實(shí)際的海水利用專項(xiàng)規(guī)劃。2010年，遼寧省發(fā)展改革委與遼寧省海洋漁業(yè)廳聯(lián)合頒布《遼寧省海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》。

2006年，國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會、國家發(fā)展和改革委員會、科技部、國家海洋局等部委聯(lián)合制定了《海水利用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展計(jì)劃》，計(jì)劃涵蓋了我國海水淡化、海水冷卻、海水化學(xué)資源提取、大生活用海水和海水綜合利用等領(lǐng)域。2008年，國家海洋局和物價(jià)標(biāo)準(zhǔn)委員會聯(lián)合發(fā)布《全國海洋標(biāo)準(zhǔn)化“十一五”發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃提出“十一五”期間重點(diǎn)研究、制定海水資源綜合利用和海洋能開發(fā)利用標(biāo)準(zhǔn)及這期間我國海洋標(biāo)準(zhǔn)化工作發(fā)展思路和目標(biāo)。其中，海水淡化綜合利用標(biāo)準(zhǔn)以海水冷卻技術(shù)、大生活用海水技術(shù)、海水淡化工程、海水綜合利用等方面的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的研制為主。

從2005年起，國家及地方相關(guān)政策法規(guī)中出現(xiàn)了一些海水產(chǎn)業(yè)價(jià)格政策和海水利用優(yōu)惠政策�！逗Ｋ�淡化專項(xiàng)規(guī)劃》提出要研究制定鼓勵(lì)海水利用的財(cái)稅政策，對從事有關(guān)海水利用特別是海水淡化給予必要的稅收優(yōu)惠政策支持。 2007年11月國家發(fā)展委員會和商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2007年修訂）》，將“日產(chǎn)10萬立方米及以上海水淡化及循環(huán)冷卻技術(shù)和成套設(shè)備開發(fā)與制造”、“效率>90%的反滲透海水淡化用能量回收裝置等反滲透膜組件”等5項(xiàng)海水利用相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)作為優(yōu)先鼓勵(lì)投資項(xiàng)目。同年，國務(wù)院推出《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》，要求積極穩(wěn)妥的推進(jìn)資源性產(chǎn)品價(jià)格改革，制定支持海水淡化等的價(jià)格政策，加大水資源費(fèi)征收力度。國家對海水利用產(chǎn)業(yè)的支持和鼓勵(lì)在稅收政策以及循環(huán)經(jīng)濟(jì)法規(guī)中也有體現(xiàn)：新的《中華人民共和國企業(yè)所得稅法》規(guī)定，國家對企業(yè)從事海水淡化項(xiàng)目的所得將給予“三免三減半”的優(yōu)惠，即前三年免稅，后三年稅收減半；《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》規(guī)定：“國家鼓勵(lì)和支持沿海地區(qū)進(jìn)行海水淡化和海水直接利用，節(jié)約淡水資源”。

此外，地方性政策規(guī)劃中也有扶持海水利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)優(yōu)惠政策。

國家發(fā)改委、科技部和國家海洋局對發(fā)展我國海水淡化都發(fā)揮了重要作用�？萍疾恳恢标P(guān)注海水淡化技術(shù)的發(fā)展，在“九五”到“十一五”期間，進(jìn)一步加大了對海水淡化和海水直接利用技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的資金支持，直接推動了我國海水淡化和海水直接利用的技術(shù)進(jìn)步和示范推廣。2004年，國家發(fā)改委通過設(shè)立“城市節(jié)水與海水利用”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)和“節(jié)能、節(jié)水和資源綜合利用”重大項(xiàng)目，重點(diǎn)支持海水淡化和海水直接利用產(chǎn)業(yè)化示范工程。

國家海洋局更是在其職能范圍內(nèi)，積極組織海水淡化的調(diào)查、宣傳，同時(shí)在海水淡化的取水區(qū)域選劃、環(huán)境保護(hù)等方面都采取了許多積極有效的措施。2008年，國家海洋局于出臺了《為擴(kuò)大內(nèi)需促進(jìn)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展做好服務(wù)保障工作的通知》，提出了以下十項(xiàng)海水措施。要求加強(qiáng)海水淡化，海水直接利用和海水綜合利用技術(shù)研究，大力扶持海洋高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

我國海水利用的市場監(jiān)管工作已啟動，將對海水利用產(chǎn)業(yè)的健康、有序、快速發(fā)展起到積極推動作用。近年來，在國家的高度重視下，我國海水淡化及綜合利用產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展。為了適應(yīng)這一形勢發(fā)展的需要，國家海洋局在海水利用市場準(zhǔn)入與監(jiān)管方面開展了一些具有重要意義的工作。

2008年9月，“國家海水及苦咸水利用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”正式成立，負(fù)責(zé)開展全國海水及苦咸水利用產(chǎn)品設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督檢查工作。2010年，該中心完成了我國首次海水及苦咸水利用膜產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督專項(xiàng)抽查任務(wù)，抽檢結(jié)果已向社會公布。目前該中心正在執(zhí)行2011年國家海水及苦咸水利用膜產(chǎn)品質(zhì)量的第二次抽檢。

另外，目前我國已制定了69項(xiàng)海水淡化及利用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，另有56項(xiàng)正在抓緊制定中。

為提升我國海水利用產(chǎn)業(yè)的核心競爭力，國家海洋局長期以來還致力于海水淡化及綜合利用的研究開發(fā)和成果轉(zhuǎn)化。在科技部大力支持下，連續(xù)組織實(shí)施了“九五”、“十五”和“十一五”科技攻關(guān)計(jì)劃，初步構(gòu)建起具有我國特色的海水淡化及綜合利用技術(shù)體系，為我國海水淡化及綜合利用規(guī)模化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

剛剛頒布不久的《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》中，將海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展作了重點(diǎn)部署，而海水淡化和綜合利用作為海洋經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也將在“十二五”期間加以培育和大力推進(jìn)，因此，我國海水淡化及綜合利用的發(fā)展將面臨前所未有的機(jī)遇。

我國是缺水型國家，發(fā)展海水淡化不僅是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的迫切要求，也是緩解水資源短缺的重要途徑，對推動沿海地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。目前，我國在一些海水淡化核心技術(shù)與關(guān)鍵設(shè)備上與世界先進(jìn)水平仍有差距，今后應(yīng)從技術(shù)突破、機(jī)制創(chuàng)新、市場培育等多個(gè)方面入手，強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作，充分發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用，加快我國海水淡化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

前些年較為虛無縹緲的海水淡化市場近兩年在我國發(fā)展逐漸有升溫之勢，幕后推手有三個(gè)：一是水資源短缺，加快向海洋要水的進(jìn)程；二是沿海重化工項(xiàng)目對工業(yè)淡水的巨大需求；三是城市自來水價(jià)格節(jié)節(jié)上漲，水價(jià)與海水淡化成本即將并“價(jià)”齊驅(qū)。

需求帶來市場，從去年開始，涌現(xiàn)一批10萬噸規(guī)模以上的海水淡化項(xiàng)目。目前我國海水淡化領(lǐng)域，除了傳統(tǒng)意義上該領(lǐng)域的知名企業(yè)，如以色列的IDE，法國的SLCE，美國的GE、陶氏和德國的西門子，以及新加坡凱發(fā)、日本東麗，近段時(shí)間，另有水務(wù)投資公司——北控水務(wù)、中環(huán)水務(wù)，以及中冶集團(tuán)、日本的日立，分別以不同形式介入。

具體說來，最近值得一提的事件有：北控水務(wù)收購阿科凌，從而獲得曹妃甸海水淡化項(xiàng)目（5萬噸/日，反滲透膜法），后期可能還有更大規(guī)模；中環(huán)水務(wù)同IDE展開技術(shù)合作（從2009年開始，中環(huán)水務(wù)將海水淡化業(yè)務(wù)列入公司發(fā)展戰(zhàn)略，并成立海水淡化專項(xiàng)小組）；東麗與我國藍(lán)星在北京順義合資建設(shè)的反滲透膜項(xiàng)目，預(yù)計(jì)近日投產(chǎn)，總投資額約合5.3億元人民幣；中冶集團(tuán)所屬中冶連鑄與河北樂亭縣簽訂了海水淡化BOT項(xiàng)目框架協(xié)議，建設(shè)每日20萬噸海水淡化及供水項(xiàng)目，總投資20億元，其供水區(qū)域?yàn)闃吠づR港產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)；日立則在積極推進(jìn)大連長興島10萬噸規(guī)模的海水淡化項(xiàng)目（計(jì)劃采用反滲透膜法）。

我國海水淡化技術(shù)是在政府支持和國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目驅(qū)動下發(fā)展起來的，熱法（多級閃蒸、壓氣蒸餾和低溫多效蒸餾蒸餾）和膜法（反滲透、電滲析）等海水淡化技術(shù)的研究開發(fā)，都取得相當(dāng)大的進(jìn)展。1967－1969年全國組織海水淡化會戰(zhàn)，同時(shí)開展了電滲析、反滲透和蒸餾等多種海水淡化方法的研究。1970年，以海水淡化會戰(zhàn)人員為主組建國家海洋局第二海洋研究所海水淡化研究室，1984年在此基礎(chǔ)上組建杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心，這是我國最早的海水淡化技術(shù)研究機(jī)構(gòu)，繼后，天津海水淡化與水綜合利用研究所、清華大學(xué)、大連理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)開展海水淡化技術(shù)研究工作。近40年來，我國的海水淡化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)有了長足的發(fā)展，國內(nèi)的海水淡化以低溫多效蒸餾和反滲透為主要方法。特別是2005年以來，國內(nèi)建成了一批大型海水淡化工程，我國海水淡化進(jìn)入了快速發(fā)展期。1958年首先開展電滲析海水淡化的研究，1967－1969年國家科委和國家海洋局共同組織了全國海水淡化會戰(zhàn)，同時(shí)開展電滲析、反滲透、蒸餾法等多種海水淡化技術(shù)的研究，為海水淡化事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1965年，山東海洋學(xué)院化學(xué)系在國內(nèi)最先進(jìn)行反滲透CA不對稱膜的研究；上世紀(jì)70年代進(jìn)行了中空纖維和卷式RO膜及元件的研究，并初步工業(yè)化�！捌呶濉币詠�，反滲透海水淡化技術(shù)的開發(fā)研究一直列入國家重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，“七五”期間完成了中、低鹽度反滲透膜和組件的研制，建立了海水淡化示范工程；“八五”期間，在中鹽度反滲透膜的研制方面取得了很大進(jìn)展；“九五”攻關(guān)使新型的聚酰胺復(fù)合膜中試放大成功，結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)，現(xiàn)已生產(chǎn)聚酰胺復(fù)合膜產(chǎn)品。1997年在浙江舟山市嵊山鎮(zhèn)建造了500立方米/日反滲透海水淡化示范工程，噸水耗電5.5度以下，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有同等容量的世界先進(jìn)水平。目前我國已建和在建的海水淡化裝置10多個(gè)， 以反滲透法為主，已建成最大反滲透海水淡化工程為5000m³/d。另外，還開展了NF-RO集成海水淡化的研究。浙江玉環(huán)電廠的30000噸/日雙膜法海水淡化工程已完成招標(biāo)合同，建成后將成為國內(nèi)最大的海水淡化同類工程。上世紀(jì)60年代原船舶工業(yè)部上海704研究所開發(fā)了5m³/d級的壓汽蒸餾淡化裝置和利用柴油機(jī)缸套水余熱的閃蒸淡化裝置裝備艦船使用。70年代-80年代初，天津市科委支持了日產(chǎn)淡水百噸級的多級閃蒸中試研究，取得一定的設(shè)計(jì)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)。80年代以后，國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所進(jìn)行了30m³/d規(guī)模的壓汽蒸餾裝置開發(fā)工作，其研究內(nèi)容包括30m³/d豎管常壓壓汽蒸餾裝置和30m3/d水平管負(fù)壓壓汽蒸餾裝置（操作溫度72℃）以及30m³/dOTE/VC淡化裝置。以上研究工作取得的成果和過程中遇到的問題為后期研究積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，對于我國蒸餾法海水淡化技術(shù)的發(fā)展起到了重要的推進(jìn)作用。

1987年天津大港電廠從美國Envirogenics公司引進(jìn)兩套3000m³/d的MSF海水淡化裝置，與離子交換法結(jié)合，解決鍋爐補(bǔ)給水的供應(yīng)，運(yùn)轉(zhuǎn)至今取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益，自1994年開始參照引進(jìn)的多級閃蒸海水淡化裝置，開發(fā)生產(chǎn)出日產(chǎn)1200m³淡水的多級閃蒸系統(tǒng)原型中間試驗(yàn)裝置。1998年完成安裝，此設(shè)備出水電導(dǎo)率在2.7－7μs/cm之間，產(chǎn)水量最大約45m³/h，尚需進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)工作。

2004年6月由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所設(shè)計(jì)的3000m³/d的低溫多效蒸餾海水淡化工程在山東黃島發(fā)電廠一次試車成功并通過9個(gè)多月的運(yùn)行考驗(yàn)（圖34所示）。該海水淡化裝置系國內(nèi)第一臺完全自主知識產(chǎn)權(quán)的多效蒸餾海水淡化裝置，裝置的國產(chǎn)化率達(dá)99%。海水淡化裝置的建設(shè)完成表明我國已初步掌握大型低溫多效蒸餾海水淡化的成套技術(shù)。另外，10000m³/d的多效蒸餾示范工程已完成設(shè)計(jì)，近期將開工建設(shè)。

除了自主設(shè)計(jì)建造的蒸餾淡化工程外，2003年河北國華滄東電廠簽約從法國Sidem公司引進(jìn)2×10000m³/d熱壓縮多效蒸餾海水淡化裝置，裝置于2006年下半年投入運(yùn)行。2004年，天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)簽約從美國WEIR熱能公司引進(jìn)10000m³/d低溫多效裝置，并于2005年底投入運(yùn)行。

隨著我國淡水資源的日益短缺，海濱電廠海水淡化既符合國家的發(fā)展戰(zhàn)略，在經(jīng)濟(jì)上又具有可操作性。目前，我國建設(shè)中的2×1000MW燃煤機(jī)組海水淡化設(shè)備的水量需求都考慮了工業(yè)用水、消防用水和生活用水，產(chǎn)水量均達(dá)2萬t/d，其投資額為1.3~1.6億元人民幣。如果從降低造價(jià)的角度出發(fā)，可以考慮引進(jìn)市場競爭機(jī)制，允許私營或職工與單位投資等多渠道、多層次相結(jié)合的投資方式。主要融資模式可以參照國外BOT（建設(shè)—經(jīng)營—轉(zhuǎn)移）和BOO（建設(shè)—擁有—經(jīng)營）模式，加上國家政策的扶持，實(shí)施有效可行的方案，大力發(fā)展海水淡化技術(shù)，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)入海水淡化領(lǐng)域，將會為內(nèi)陸節(jié)約更多的淡水資源。

1997年，浙江省重大科技攻關(guān)項(xiàng)目“500m³/d反滲透海水淡化示范工程”在浙江省嵊泗縣嵊山島建成投產(chǎn)，這是我國第一個(gè)自行設(shè)計(jì)、建造的百噸級反滲透海水淡化工程。2000年，在國家科技部重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“日產(chǎn)千噸級反滲透海水淡化系統(tǒng)及工程技術(shù)開發(fā)”的支持下，先后在山東長島、浙江嵊泗建成了1000m³/d反滲透海水淡化示范工程，該工藝在國內(nèi)首次應(yīng)用壓力式能量回收裝置，可回收反滲透濃水近94%的能量；2003年，國家發(fā)改委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目“山東榮成10000m³/d反滲透海水淡化示范工程”在山東榮成市建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國成功開發(fā)了萬噸級反滲透海水淡化裝置及工程技術(shù)軟件，擁有了大型反滲透海水淡化工程技術(shù)的自主知識產(chǎn)權(quán)，5000m³/d反滲透海水淡化裝置單機(jī)的設(shè)計(jì)和建造，在國內(nèi)當(dāng)時(shí)尚屬首例。2006年投產(chǎn)的大唐王灘電廠萬噸級反滲透海水淡水工程是我國第一個(gè)投運(yùn)的“雙膜法（UF+SWRO）”海水淡化項(xiàng)目。2007年10月，由國內(nèi)設(shè)計(jì)的單機(jī)1萬m³/d反滲透海水淡化工程在青島黃島發(fā)電廠建成投產(chǎn)，在單機(jī)規(guī)模方面接近國際先進(jìn)水平，標(biāo)志著我國反滲透海水淡化工藝已基本成熟，具備單機(jī)規(guī)模萬噸級以上海水淡化工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)能力。2010年浙江六橫10萬m³/d海水淡化示范工程一期項(xiàng)目已經(jīng)建成，8月一期工程1萬m³/d將投入使用，這是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的海水淡化工程。2010年建成的紅沿河核電站海水淡化系統(tǒng)，日產(chǎn)淡水10080m³，是我國核電站中首個(gè)海水淡化系統(tǒng)，也是膜法海水淡化在核電領(lǐng)域中最大的應(yīng)用項(xiàng)目之一，開辟了核電站利用海水淡化技術(shù)提供淡水資源的先河。

2004年6月由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所設(shè)計(jì)的3000m³/d的低溫多效蒸餾海水淡化工程在山東黃島發(fā)電廠一次試車成功，該裝置系國內(nèi)第一臺完全自主知識產(chǎn)權(quán)的多效蒸餾海水淡化裝置，裝置的國產(chǎn)化率達(dá)99%。該裝置的建設(shè)完成表明我國已初步掌握大型低溫多效蒸餾海水淡化的成套技術(shù)。2006年4月從法國Sidem公司引進(jìn)的2×10000m³/d低溫多效蒸餾海水淡化工程在國華滄東電廠投產(chǎn)。2006年12月由法國Weir公司設(shè)計(jì)、國內(nèi)為主制造的10,000m³/d低溫多效蒸餾海水淡化工程在天津投產(chǎn)。2007年國內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)整合成立海水淡化公司數(shù)家，借助我國電力設(shè)備的出口，目前已經(jīng)簽訂低溫多效蒸餾海水淡化設(shè)備供貨合同4項(xiàng)，產(chǎn)水容量2.8萬/d。2009年國華滄東電廠的海水淡化工程開創(chuàng)了單機(jī)萬噸級海水淡化國產(chǎn)化的先河，日產(chǎn)1.25萬噸規(guī)模的3號海水淡化裝置是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的首臺萬噸級低溫多效蒸餾海水淡化裝置。2009年首鋼京唐鋼鐵廠海水淡化一期工程投產(chǎn)，每天可生產(chǎn)5萬噸淡水，每年生產(chǎn)約1800萬噸淡水，占鋼鐵廠用淡水總量的50%左右。2010年作為國家首批循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)項(xiàng)目的天津北疆電廠一期海水淡化首套裝置投產(chǎn)，單機(jī)產(chǎn)水能力達(dá)到2.5萬m³/d，是國家開發(fā)投資公司和天津市共同開發(fā)建設(shè)的綠色系統(tǒng)工程。至此，標(biāo)志著我國的海水淡化工程技術(shù)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

上世紀(jì)九十年代中期以來，我國自主研究通過國家產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)和國家產(chǎn)業(yè)化計(jì)劃等實(shí)施，在杭州北斗星和貴州貴陽建立了兩條反滲透復(fù)合膜生產(chǎn)線，設(shè)計(jì)膜生產(chǎn)能力達(dá)200萬m³/a。加上從國外引進(jìn)芳香聚酰胺復(fù)合膜生產(chǎn)線，總的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力合計(jì)在450萬m³/a 以上。累計(jì)引進(jìn)的RO膜元件的水處理能力約為1000萬m³/d。2005 年我國反滲透膜銷售額占世界的20%，達(dá)到10億元人民幣，包括膜與水處理工程的RO國內(nèi)市場總額達(dá)50億元人民幣。國產(chǎn)海水給水泵可滿足技術(shù)要求。產(chǎn)量在3000m³/d以下的反滲透用高壓泵已實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化并通過了兩年的現(xiàn)場考核，開發(fā)出了交換式能量回收裝置并進(jìn)行了現(xiàn)場測試，尚需在穩(wěn)定性和可靠性方面進(jìn)一步提高。鋁黃銅類海水淡化傳熱管可滿足國內(nèi)需要并大量出口，開發(fā)出了日產(chǎn)萬噸級以下的蒸汽熱壓縮并完成了為期3年的現(xiàn)場考核，效率接近國際先進(jìn)水平，尚需進(jìn)一步提高效率和開發(fā)更大容量的裝備。

2005年，國家發(fā)改委、國家海洋局和財(cái)政部聯(lián)合頒發(fā)的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》中指出資金籌措要充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，主要走市場化運(yùn)作的路子，通過國家、地方、企業(yè)、社會多方籌集，采取企業(yè)自籌、銀行貸款、社會融資、利用外資、地方配套、國家補(bǔ)助等多種方式，建立多元化、多渠道、多層次、穩(wěn)定可靠的海水利用投入保障體系。對本規(guī)劃中的海水利用工程項(xiàng)目的投融資原則，一是屬于一般性投資項(xiàng)目，企業(yè)作為基本的投資主體，主要向市場融資；二是屬于基礎(chǔ)性和公益性投資項(xiàng)目，在加強(qiáng)中央政策性投融資、國家安排一定比例的資金補(bǔ)助，強(qiáng)化地方和企業(yè)的投資責(zé)任的同時(shí)，也要積極推行市場化運(yùn)作方式。根據(jù)上述投融資原則，國家將對本規(guī)劃中確定的不同性質(zhì)的重點(diǎn)工程，給予一定比例的資金補(bǔ)助。補(bǔ)助原則：一是以供應(yīng)城市和海島居民用水為目標(biāo)的基礎(chǔ)性和公益性海水淡化工程（包括管網(wǎng)建設(shè)），應(yīng)視為城市供水工程等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，安排必要的投資補(bǔ)助。二是屬于示范工程、國產(chǎn)化技術(shù)裝備依托工程、示范城市創(chuàng)建工程和重點(diǎn)改造項(xiàng)目等，給予適當(dāng)補(bǔ)助。地方政府對上述項(xiàng)目，也應(yīng)予以適當(dāng)支持。所有項(xiàng)目都要符合有關(guān)項(xiàng)目管理要求。目前，我國尚處于海水淡化發(fā)展的初級階段，政府仍發(fā)揮主導(dǎo)作用。我國投產(chǎn)的供應(yīng)城市和海島居民用水為目標(biāo)的基礎(chǔ)性和公益性海水淡化工程多以政府投資為主。例如：于2004年2月20日由嵊泗縣發(fā)展計(jì)委委員會以嵊計(jì)[2004]14號文批準(zhǔn)立項(xiàng)，項(xiàng)目總投資約470萬元，其中設(shè)備投資350萬元，新增一套的杭州水處理中心研制的日產(chǎn)1000噸反滲透海水淡化設(shè)備（與一期設(shè)備相同）；土建及海水預(yù)處理部分改造費(fèi)用120萬元。工程于2004年3月正式實(shí)施，計(jì)劃于2004年7月底前投入使用。資金落實(shí)情況：縣財(cái)政全額撥款470萬元。

為了加快解決沿海城市和工業(yè)缺水現(xiàn)狀，從2002 年開始，國家陸續(xù)對水務(wù)項(xiàng)目開放，允許鼓勵(lì)國內(nèi)外企業(yè)個(gè)人投資供水、發(fā)電等社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。同年國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委和外經(jīng)貿(mào)部商務(wù)部發(fā)布的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄》中，鼓勵(lì)外商投資海水淡化城市供水廠項(xiàng)目建設(shè)和經(jīng)營，不再明確要求中方控股。2007年發(fā)展改革委和商務(wù)部日頒布的《外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄（2007年修訂）》中更是將“日產(chǎn)10萬立方米及以上海水淡化及循環(huán)冷卻技術(shù)和成套設(shè)備開發(fā)與制造”等5項(xiàng)海水利用相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)列入“鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄”中。根據(jù)全國海水利用專項(xiàng)規(guī)劃，2010年我國海水淡化規(guī)模將達(dá)到80萬－100萬m³/d，2020年將增長至250萬－300萬m³/d。有數(shù)字顯示：未來20年內(nèi)國際海水淡化市場將有近700億美元的商機(jī)。國際脫鹽協(xié)會技術(shù)委員會主席利昂•阿維爾布奇說，“我國未來會有幾十億美元的市場”，這對國外海水淡化企業(yè)具有強(qiáng)大的吸引力。對此，我國開始采取政府引導(dǎo)與市場化運(yùn)作相結(jié)合的模式，建立國家、地方、企業(yè)多元化、多渠道的投資體系。目前國內(nèi)海水淡化項(xiàng)目主要投資模式有：BOO（建設(shè)－擁有－經(jīng)營）和DBOO（設(shè)計(jì)、建設(shè)、自主擁有和運(yùn)行）等方式。

2009年10月，我國最大海水淡化項(xiàng)目—天津大港新泉海水淡化項(xiàng)目一期10萬m³/d開始試供水。該項(xiàng)目總投資7.4億元，位于大港區(qū)海洋石化園區(qū)內(nèi)，由新加坡凱發(fā)集團(tuán)以DBOO（設(shè)計(jì)、建設(shè)、自主擁有和運(yùn)行）形式投資建設(shè)，是第一個(gè)在我國被政府批準(zhǔn)的非企業(yè)內(nèi)部配套的獨(dú)立項(xiàng)目，打破了多年來海水淡化項(xiàng)目只能為大型項(xiàng)目的配套而不能進(jìn)入市場化運(yùn)作等局面。

2010年3月，曹妃甸阿科凌反滲透膜法5萬m³/d海水淡化項(xiàng)目正式開工。據(jù)《我國經(jīng)濟(jì)周刊》了解，該項(xiàng)目為曹妃甸工業(yè)區(qū)與阿科凌共同出資4.1億元人民幣建設(shè)，阿科凌公司取得了30年的BOO（建設(shè)－擁有－經(jīng)營）權(quán)限。該項(xiàng)目為國內(nèi)未來規(guī)�；�商業(yè)運(yùn)營海水淡化項(xiàng)目開發(fā)探索了新的合作發(fā)展模式。

按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念和發(fā)展模式，將海水作為一種非常規(guī)水資源進(jìn)行綜合利用，形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，這樣在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)還可以降低潛在的環(huán)境污染。海水淡化項(xiàng)目，要積極綜合利用海水淡化排放的濃鹽水制鹽并提取化學(xué)資源，形成濃鹽水循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)鏈；海水直接利用項(xiàng)目，要積極利用海水循環(huán)冷卻排放的濃鹽水制鹽并提取化學(xué)資源。近年來，以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo)，依托沿海工業(yè)園區(qū)建設(shè)，集成海水淡化、海水冷卻和海水化學(xué)資源綜合利用技術(shù)，國內(nèi)部分海水淡化工程開始嘗試采用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

曹妃甸工業(yè)區(qū)是首批被國家批準(zhǔn)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)的11個(gè)園區(qū)之一。海水淡化工程被公認(rèn)為曹妃甸工業(yè)區(qū)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條中的龍頭”。2009年首鋼京唐鋼鐵廠海水淡化一期工程建成投產(chǎn)，它的正式運(yùn)行標(biāo)志著曹妃甸在打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈上取得了新進(jìn)展。

2010年，國家開發(fā)投資公司北疆發(fā)電廠一期海水淡化首套裝置的成功出水。這標(biāo)志著建設(shè)在一片鹽堿灘涂之的國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)項(xiàng)目，正式投入運(yùn)轉(zhuǎn)。項(xiàng)目首創(chuàng)“發(fā)電一海水淡化一濃海水制鹽一土地節(jié)約整理廢物資源化再利用”的“五位一體”循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。

2010年，青島堿業(yè)股份有限公司2萬m³/d海水淡化項(xiàng)目建成投產(chǎn)，使青島堿業(yè)公司在國內(nèi)乃至世界純堿行業(yè)中首家形成了“純堿生產(chǎn)—海水淡化—濃海水化鹽制堿—熱電聯(lián)產(chǎn)一體化”的發(fā)展模式。該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將給企業(yè)帶來資源利用的最大化，并使以海水淡化為標(biāo)志的海洋化工成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

在國家發(fā)展改革委、國家海洋局、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》中，天津、大連、青島等城市被確定為國家級海水淡化與綜合利用示范城市和產(chǎn)業(yè)化基地。國家將以這些城市為基礎(chǔ)，建設(shè)國家海水利用產(chǎn)業(yè)化基地。

天津市位于海河下游，東臨渤海，有153公里海岸線，有利用海水資源的天然條件。按2008年的數(shù)據(jù)，天津全市水資源總量為18.30億m³，天津市常住人口1176萬人計(jì)算，天津市水資源人均占有量156m³，遠(yuǎn)低于國際公認(rèn)的年人均水資源1700m³的警戒線，屬重度缺水地區(qū)。僅相當(dāng)全國人均水資源量的7.53%，天津是淡水資源嚴(yán)重短缺的特大城市。隨著濱海新區(qū)的開發(fā)開放，預(yù)計(jì)到2010年，年需水量將達(dá)到 67082萬m³，供需矛盾將十分突出。

《天津市海水淡化發(fā)展規(guī)劃》中提出，到2010年，初步建立起政府引導(dǎo)、市場化運(yùn)作的海水淡化建設(shè)和運(yùn)營體系，以海水淡化、海水化學(xué)資源提取和海水淡化成套裝備制造為主要內(nèi)容的海水綜合利用產(chǎn)業(yè)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，將本市建成我國海水淡化關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)中心，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的配套裝備加工基地，海水淡化示范城市。天津市政府已確定海水淡化為城市供水的重要補(bǔ)充。到2010年，天津海水淡化規(guī)模將達(dá)到50萬m³/d，海水淡化年生產(chǎn)能力達(dá)1.5億m³以上，年海水直接利用量達(dá)40億m³以上

天津市在海水淡化領(lǐng)域集結(jié)了一批科技開發(fā)力量（比如：國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、天津大學(xué)等）并取得了豐碩的科研成果。最近天津市的５個(gè)單位承擔(dān)了“十一五”國家科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目“海水淡化與綜合利用成套技術(shù)研究和示范”的12個(gè)課題，其中9項(xiàng)為天津市主持實(shí)施，將獲得國家科技專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)6485萬元，占總經(jīng)費(fèi)的80%。

天津是我國較早實(shí)施海水淡化的地區(qū)之一，海水淡化技術(shù)在我國居領(lǐng)先水平。早在上世紀(jì)80年代這里就建設(shè)了我國最早的海水淡化工業(yè)生產(chǎn)裝置。目前，天津海水淡化能力達(dá)到11.7萬m³/d，在建和擬建海水淡化能力達(dá)到48萬m³/d。年直接利用海水能力達(dá)14億噸。上世紀(jì)80年代，天津大港電廠在全國率先引進(jìn)2套3000m³/d多級閃蒸海水淡化裝置。2003年天津塘沽鹽場海水淡化裝置建成千噸級反滲透海水淡化示范工程。2006年，單套產(chǎn)水能力達(dá)1萬m³/d的海水淡化工程正式在天津?yàn)I海新區(qū)建成通水，這是國內(nèi)第一臺自主制造的萬噸級海水淡化設(shè)備，由寶成集團(tuán)引進(jìn)法國威爾公司（ENTROPIE） 全套技術(shù)完成，2006年初設(shè)備正式移交泰達(dá)新水源公司。2009年10月天津大港新泉海水淡化項(xiàng)目一期10萬m³/d開始試供水，特別是為天津100萬噸乙烯項(xiàng)目進(jìn)行供水配套。

天津大港海水淡化工程是目前我國最大海水淡化項(xiàng)目，也是目前亞洲最大的海水淡化廠。該項(xiàng)目由凱發(fā)集團(tuán)以DBOO（設(shè)計(jì)、建設(shè)、自主擁有和運(yùn)行）形式進(jìn)行。2010年前后，伴隨著北疆電廠20萬m³/d、大港新泉10萬m³/d、塘沽臨港工業(yè)區(qū)10萬m³/d等一批海水淡化及綜合利用重大項(xiàng)目的建成投產(chǎn)，以濱海新區(qū)為主體的淡化海水產(chǎn)量將達(dá)到50萬m³/d，約占全國每天淡化海水產(chǎn)量的一半以上。濱海新區(qū)將成為全國海水淡化領(lǐng)域的“巨無霸”，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。天津市已建、在建及擬建海水淡化項(xiàng)目。

配套加工能力增強(qiáng)：目前，大規(guī)模海水淡化的關(guān)鍵設(shè)備主要由發(fā)達(dá)國家提供，年銷售額已近百億美元，每年保持著近20%的增速。以天津膜天膜工程技術(shù)有限公司、天津?qū)毘杉瘓F(tuán)等企業(yè)為代表，天津已經(jīng)在海水淡化設(shè)備制造領(lǐng)域形成了一定的企業(yè)集群和產(chǎn)業(yè)規(guī)模。在膜材料和膜組件、污水膜處理、能量回收裝置等設(shè)備制造方面形成了一定的技術(shù)優(yōu)勢。作為國內(nèi)膜技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)，天津膜天膜工程技術(shù)有限公司已完成國家重大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目“年產(chǎn)100萬平方米中空纖維膜產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目”，該項(xiàng)目總投資額1.2億元人民幣，廠區(qū)占地面積6.7萬平方米，目前為我國乃至亞洲最大的中空纖維膜生產(chǎn)基地。在海水淡化科研成果向?qū)嶋H生產(chǎn)轉(zhuǎn)化方面，天津也已取得了一定的成效。天津膜天膜工程技術(shù)有限公司實(shí)施大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化之后，企業(yè)仍保持著積極的研發(fā)投入，自主開發(fā)了具有國際先進(jìn)水平的CMF（連續(xù)微濾）、MBR（膜—生物反應(yīng)器）、TWF（雙向流）等三大核心技術(shù)，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，使我國成為擁有這些技術(shù)的少數(shù)國家之一。

青島地處黃海之濱，環(huán)抱膠州灣，海岸線長730公里，便于海水的大規(guī)模利用。青島是我國北方沿海嚴(yán)重缺水城市之一，水資源供需矛盾突出，形勢十分嚴(yán)峻。年平均水資源總量為23.9億立方米；人均占有水資源量328立方米，僅為全國平均值的13%，且存在諸如地下水位下降、水質(zhì)污染、海水入侵等問題。水資源短缺是青島市長期面臨的問題，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)能夠?yàn)榍鄭u市提供新水源，減少對客水的依賴，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。

青島市把海水利用既作為解決青島市城市供水不足的重要措施之一，更將其視為青島未來水資源的戰(zhàn)略保障。2005年青島市政府出臺了《青島市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，確立了青島市海水綜合利用的總體目標(biāo)：把青島建設(shè)成全國海水直接利用示范區(qū)、海水淡化產(chǎn)業(yè)示范基地、海水化學(xué)資源綜合利用試驗(yàn)區(qū)和國家海水綜合利用研發(fā)中心，使青島市成為國家海水綜合利用示范城市。2009年市政府出臺的《關(guān)于加快推進(jìn)藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的意見》，明確提出推進(jìn)海水淡化技術(shù)創(chuàng)新，吸引集聚國內(nèi)外海水淡化領(lǐng)域龍頭企業(yè)，發(fā)展海水淡化裝備制造業(yè)，把青島建設(shè)成為全國海水淡化產(chǎn)業(yè)裝備制造基地和國家海水綜合利用示范城市，到2015年海水淡化規(guī)模達(dá)到每日25萬噸。

青島是我國著名的海洋科技城，是我國海洋科研與教育中心，是我國海水利用的發(fā)源地，早在70年代就組建了專門的“海水綜合利用研究所”，在國內(nèi)最早從事反滲透海水淡化研究。在海水利用防腐蝕與防生物附著領(lǐng)域，擁有雄厚的研發(fā)實(shí)力和良好的基礎(chǔ)條件。目前全市涉及海水利用技術(shù)研發(fā)以及人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)有我國海洋大學(xué)、中科院海洋所、國家海洋局一所、我國船舶工業(yè)總公司725所等20多家院所，有能力解決海水利用關(guān)鍵領(lǐng)域的重大技術(shù)問題，推動海水利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

青島特別重視海水淡化技術(shù)的研究與應(yīng)用，海水淡化技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面已取得突破性進(jìn)展，涌現(xiàn)了一批在海水淡化領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)企業(yè)，已經(jīng)具備了發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。2004年黃島發(fā)電廠建成了3000m³/d海水淡化工程，為全國第一個(gè)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的低溫多效蒸餾工藝海水淡化工程，標(biāo)志著青島市海水淡化產(chǎn)業(yè)開始步入全國前列。2006年，青島發(fā)電廠建成2萬m³/d海水淡化工程。2007年，青島黃島發(fā)電廠建成的1萬m³/d反滲透海水淡化示范工程，是我國首臺單體容量最大、技術(shù)含量最高、單機(jī)占地面積最小的海水淡化裝置。目前，黃島發(fā)電廠海水淡化能力約2.6萬m³/d。2010年6月，青島堿業(yè)股份有限公司2萬m³/d海水淡化項(xiàng)目建成投產(chǎn)，使青島堿業(yè)公司在國內(nèi)乃至世界純堿行業(yè)中首家形成了“純堿生產(chǎn)—海水淡化—濃海水化鹽制堿—熱電聯(lián)產(chǎn)一體化”的發(fā)展模式。該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后，將給企業(yè)帶來資源利用的最大化，并使以海水淡化為標(biāo)志的海洋化工成為企業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。目前，青島市形成了6.6萬m³/d的海水淡化能力。目前，青島正在建設(shè)總規(guī)模為10萬m³/d的青島百發(fā)海水淡化項(xiàng)目，該項(xiàng)目采用反滲透海水淡化工藝，計(jì)劃2011年建成通水。屆時(shí)，淡化海水將直接進(jìn)入青島市政自來水供水管網(wǎng)。

近年來，青島市委、市政府非常重視海水淡化技術(shù)的研究與應(yīng)用，海水淡化技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)化方面已取得突破性進(jìn)展，涌現(xiàn)了一批以華歐集團(tuán)為代表的在海水淡化領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生產(chǎn)企業(yè)，已經(jīng)具備了發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。青島科瑞特機(jī)電集團(tuán)的納米多微孔陶瓷復(fù)合膜海水淡化裝置、青島藍(lán)太系膜產(chǎn)品、雙瑞防腐、防污工程有限公司的產(chǎn)品均投入市場。青島海諾水務(wù)科技股份公司目前已具備實(shí)施20萬-30萬噸/日海水淡化項(xiàng)目的能力。

2008年，大連全市水資源總量為19.91億m³，比多年平均值減少42.1%，占遼寧省水資源總量（266.03億m³）的7.48%，而大連市人口則占遼寧�。ǔＷ∪丝�4315萬人）的14.21%。按大連市2008年末常住人口613萬人計(jì)算，大連市水資源人均占有量325m³，低于遼寧省的人均線（617m³），僅相當(dāng)全國人均水資源量的1/6。從國際上人均1000m³作為生存的起碼要求線衡量，大連已是水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)。

大連市委、市政府高度重視海水利用問題。2003年，大連市發(fā)展改革委員組織我國市政工程東北設(shè)計(jì)研究院、北京工業(yè)大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)完成了《大連市海水與城市污水資源戰(zhàn)略研究》。這些研究工作都是創(chuàng)建大連海水利用示范基地的前期工作及理論依據(jù)。2008年，為加快全市海水利用，促進(jìn)水資源可持續(xù)利用，保障經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，大連市海洋與漁業(yè)局編制并經(jīng)市政府批準(zhǔn)發(fā)布《大連市海水利用規(guī)劃（2008－2020）》。規(guī)劃提出了大連市海水利用的指導(dǎo)思想、主要原則、發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)，提出了海水直接利用、海水淡化和海水化學(xué)資源綜合利用的發(fā)展方向和重點(diǎn)。2009年12月9日頒布的《遼寧省海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》，更為大連海水利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好的機(jī)遇。

一是核心技術(shù)優(yōu)勢。大連理工大學(xué)在2007年承擔(dān)了萬噸級多效蒸發(fā)（MED）海水淡化技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目，掌握了大型MED海水淡化裝備核心技術(shù)，以該項(xiàng)成果為依托、我國自主設(shè)計(jì)建造的國產(chǎn)首臺萬噸級海水淡化裝備——“國華滄東電廠1.25萬噸低溫多效蒸餾海水淡化裝置”，于2008年12月建成并順利投入運(yùn)行，該裝置的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國際先進(jìn)水平。該項(xiàng)成果也使我國成為繼法國、以色列之后第三個(gè)擁有萬噸級低溫多效蒸餾（MED）海水淡化裝備核心技術(shù)的國家，使大連在該領(lǐng)域的核心技術(shù)優(yōu)勢領(lǐng)先其他地區(qū)。目前國內(nèi)外眾多企業(yè)紛紛來連尋求合作，在國內(nèi)外產(chǎn)生了重要影響。

二是裝備配套和市場優(yōu)勢。大連已經(jīng)具備大型海水淡化裝備的制造能力。隨著大連市城市化快速發(fā)展、產(chǎn)業(yè)的向北轉(zhuǎn)移，一些新區(qū)新建的和老區(qū)拆遷的電廠（包括核電站）、化工廠等都需要建設(shè)海水淡化裝置，而且《規(guī)劃》對遼寧省沿海地區(qū)和海島的海水淡化都提出了具體目標(biāo)要求，使大連市發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)具有廣闊前景和基礎(chǔ)優(yōu)勢。

浙江全省共擁有海域面積26萬平方公里，大陸海岸線和海島岸線長達(dá)6486公里，面積大于500平方米的島嶼占全國島嶼總數(shù)的2/5，利用海水的條件十分優(yōu)越。2008年全省總水資源量為855.23億立方米，人均水資源量為1670立方米，低于國際公認(rèn)的年人均水資源1700立方米的警戒線。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全省面臨資源性缺水、水質(zhì)性缺水、高耗性缺水三重壓力。尤其是濱海地區(qū)這種情況更為嚴(yán)重。

舟山市地處海島，主要利用水庫、山塘等蓄水設(shè)施依靠梅汛和臺汛兩期降水來蓄水，是一個(gè)資源型缺水的地區(qū)。2008年，舟山市水資源總量8.08億立方米，按舟山市2008年末常住人口105.4萬人計(jì)算，舟山市水資源人均占有量766.6m³，約為全省平均的1/2，加上水污染問題日益加重帶來水質(zhì)型缺水，淡水資源缺乏已成為舟山國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的瓶頸問題。

浙江省政府加大政策扶持力度，引導(dǎo)海水淡化和綜合利用持續(xù)健康發(fā)展。浙江省在“十五”期間啟動了《科技興海重大科技攻關(guān)及示范工程方案》，將海水淡化技術(shù)攻關(guān)和推廣應(yīng)用作為重點(diǎn)項(xiàng)目予以扶持。2007年省發(fā)改委、省海洋與漁業(yè)局和省財(cái)政廳聯(lián)合印發(fā)了《浙江省海水利用發(fā)展規(guī)劃》，明確提出了2010年和2020年我省海水利用發(fā)展目標(biāo)，確定了海水淡化、海水直接利用、海水淡化技術(shù)和裝備制造、海水化學(xué)資源綜合利用等海水利用重點(diǎn)領(lǐng)域。目前，浙江省正在積極研究制定在稅收優(yōu)惠、產(chǎn)業(yè)技術(shù)、用地扶持、項(xiàng)目運(yùn)營等方面的海水利用扶持政策。

舟山在《浙江省海水利用發(fā)展規(guī)劃》總體布局中定位為海水利用綜合發(fā)展區(qū)。以創(chuàng)建國家級海水淡化與綜合利用示范城市為發(fā)展平臺，大力發(fā)展大中型規(guī)模的海水淡化和直接利用，積極發(fā)展海洋化工和海水綜合利用，鼓勵(lì)發(fā)展海水利用裝備（產(chǎn)品）制造業(yè)，培育海水利用產(chǎn)業(yè)鏈。到2010年，海水淡化規(guī)模達(dá)到15萬噸/日，海水直接利用量達(dá)到1億噸/年。

浙江是我國海水淡化人才、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)最集中的省份之一，以國家海洋局杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心、海洋二所、浙江大學(xué)等為代表的科研機(jī)構(gòu)，擁有一大批專業(yè)技術(shù)人才。通過承擔(dān)國家和省部級科研項(xiàng)目，形成了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的重大科技成果，在膜材料合成、制膜工藝優(yōu)化方面具有國內(nèi)先進(jìn)水平。杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心承擔(dān)了我國首套反滲透海水淡化裝置的設(shè)計(jì)和建設(shè)，承擔(dān)了國家千噸級到萬噸級的反滲透海水淡化示范工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)，近些年來在國內(nèi)海水淡化的市場占有率達(dá)到60%以上。目前，浙江已經(jīng)建立了國內(nèi)最大的膜及膜組件生產(chǎn)線，膜的年生產(chǎn)能力達(dá)到120萬平方米。全省已有近百家水處理工程公司和配套產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，年產(chǎn)值達(dá)20多億元。

舟山四面環(huán)海，海水資源極其豐富，海水綜合利用起步也較早，到目前已形成以海水淡化為主，海水直接利用、濃縮海水利用為輔的綜合利用格局。舟山在海水淡化方面可以說是走在全省前列的，1997年嵊泗縣“嵊山500m³/d反滲透海水淡化”示范工程項(xiàng)目是國內(nèi)第一個(gè)自行設(shè)計(jì)、自行施工的工程，開創(chuàng)了國內(nèi)反滲透海水淡化應(yīng)用的先河，技術(shù)上的不斷改進(jìn)，使每噸淡化水綜合成本降到了5元左右。2009全年建設(shè)海水淡化工程3處，完成泗礁4000m³/d、黃龍1000m³/d和衢山2500m³/d的海水淡化工程；完成了我國最大的海水淡化項(xiàng)目—六橫鎮(zhèn)10萬噸級海水淡化與綜合利用產(chǎn)業(yè)化工程一期1萬噸級建設(shè)，適時(shí)建設(shè)六橫鎮(zhèn)10萬噸級海水淡化與綜合利用產(chǎn)業(yè)化二期工程，做好長涂6000m³/d海水淡化工程的前期工作。

截止2009年底，舟山市海水淡化項(xiàng)目情況為：全市累計(jì)建成海水淡化工程18處，合計(jì)產(chǎn)水淡化能力達(dá)到33,200m³/d，有效地緩解了海島旱季缺水狀況。目前在建和擬建項(xiàng)目3個(gè)，分別是舟山六橫10萬m³/d海水淡化工程、岱山縣衢山鎮(zhèn)反滲透海水淡化廠二期工程5000m³/d、菜園海水淡化五期4000m³/d等項(xiàng)目，總生產(chǎn)能力近10萬m³/d。

河北省沿海地區(qū)處于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈的中心地帶，是全國5個(gè)重點(diǎn)海洋開發(fā)區(qū)之一。河北省位于渤海灣西岸及北岸，海岸線總長487.3公里，有良好的海水資源。且由于大陸河川大量的淡水注入，使渤海海水中的鹽度很低，僅為3%。優(yōu)越的自然條件為河北省海水淡化及海水利用產(chǎn)業(yè)化提供了良好的基礎(chǔ)。但同時(shí)河北省也是嚴(yán)重的資源型缺水省份，據(jù)評估分析，目前全省的用水總量為200多億立方米，而省內(nèi)可用的水資源總量約為170億立方米，為保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，每年不得不超采40多億立方米的地下水。按2008年的數(shù)據(jù)，河北省水資源總量為161.0億m³，河北省水資源人均占有量231.1m³，按2008年全國人均水資源量為2066m³/人計(jì)算，僅相當(dāng)全國人均水資源量的11.19%。水資源短缺問題已經(jīng)成為河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)重桎梏。

作為全國水資源嚴(yán)重缺乏的省份之一，要建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)省，解決水資源短缺是必須直面的重大問題，河北省政府高度重視海水利用與開發(fā)。2009年5月，《河北省海水利用規(guī)劃》項(xiàng)目在石家莊通過驗(yàn)收。該規(guī)劃對于規(guī)范和指導(dǎo)河北省沿海三市科學(xué)合理利用海水資源，積極培育和發(fā)展海水利用產(chǎn)業(yè)，引導(dǎo)海水利用工作健康、快速發(fā)展具有重要意義�！笆�一五”期間，河北省實(shí)施了海水淡化“328”工程，即抓好滄州、唐山、秦皇島三個(gè)城市試點(diǎn)，推動海水淡化在電力、化工兩個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，組織八大海水淡化工程。項(xiàng)目投資估算31億元，全部建設(shè)后，海水淡化能力達(dá)45萬m³/d。

河北省近幾年海水淡化產(chǎn)業(yè)進(jìn)展迅速，目前海水淡化能力達(dá)到9.25萬m³/d。主要生產(chǎn)形式利用鋼或電廠產(chǎn)生高溫廢氣對海水進(jìn)行蒸餾得到淡水，主要生產(chǎn)廠家有河北國華滄東電廠、首鋼京唐鋼鐵廠、河北大唐王灘電廠以及曹妃甸工業(yè)區(qū)阿科凌海水淡化項(xiàng)目等。其中，國華滄東電廠是國內(nèi)第一家大規(guī)模引進(jìn)海水淡化設(shè)備的電力企業(yè)，可以利用電廠原有的系統(tǒng)設(shè)備和電廠低品質(zhì)抽汽做為制水汽源，以較低的溫度（低于70℃）將海水蒸餾，制得品質(zhì)很高的淡水，節(jié)省了提取海水和海水升溫加熱的費(fèi)用，海水淡化的能耗指標(biāo)從26.4（kW•h）/m³， 降到2.9（kW•h）/m³，降低了90%左右。目前國華滄東電廠海水淡化裝置產(chǎn)水能力達(dá)到3.25萬m³/d，包括兩臺10000m³/d低溫多效蒸餾海水淡化裝置和一臺12,500m³/d低溫多效蒸餾海水淡化裝置。其中，2008年12月投產(chǎn)的1,2500m³/d的海水淡化裝置是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的首臺萬噸級海水淡化裝置，共創(chuàng)造8項(xiàng)全國第一。該裝置與國外制造的同類型設(shè)備相比，具有造水比高、電耗低、投資低等顯著特點(diǎn)，已達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。公司現(xiàn)海水直接利用達(dá)到4萬m³/d，海水淡化能力已達(dá)3.25萬m³/d，不但滿足了電廠運(yùn)營的用水品質(zhì)及用量，還具備了外供能力。

首鋼京唐鋼鐵廠海水淡化項(xiàng)目設(shè)備于2008年10月全部安裝到位，項(xiàng)目采用法國 Sidem公司的先進(jìn)技術(shù)，生產(chǎn)過程中利用煉鋼產(chǎn)生高溫廢氣對海水進(jìn)行加熱得到淡水，生產(chǎn)能力達(dá)到 5萬m³/d，遠(yuǎn)期達(dá)20萬m³/d�？蓾M足生產(chǎn)使用高品質(zhì)冷卻水的需求，每年可為曹妃甸節(jié)約淡水2000萬m³。

大唐王灘電廠反滲透海水淡化系統(tǒng)是我國第一個(gè)投運(yùn)的“雙膜法（UF+SWRO）”海水淡化項(xiàng)目，由我國自行設(shè)計(jì)建造，一期總設(shè)計(jì)出力10,800m³/d，已建成裝置出水7200m³/d。項(xiàng)目中采用了代表世界最新科技的超短預(yù)處理工藝：自清洗過濾器+超濾（UF）。王灘電廠采用海水直流冷卻方式，使發(fā)電機(jī)組冷卻不再使用冷卻塔，使用過的海水又匯入自然河流回歸大海，可節(jié)約大量淡水資源，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，管理成本低。鍋爐補(bǔ)給水和其他工業(yè)用水由反滲透海水淡化技術(shù)獲取，生活及消防用水由開發(fā)區(qū)自來水廠供應(yīng)。

曹妃甸工業(yè)區(qū)是首批被國家批準(zhǔn)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)的11個(gè)園區(qū)之一，海水淡化工程被公認(rèn)為曹妃甸工業(yè)區(qū)“循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈條中的龍頭”。作為一個(gè)濱海工業(yè)區(qū)，在建設(shè)初期需要從一百公里以外的唐山市引進(jìn)數(shù)千萬噸的淡水，這不僅加重了唐山這座缺水城市的負(fù)擔(dān)，更成為項(xiàng)目引進(jìn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。為此，曹妃甸工業(yè)區(qū)大力引入海水淡化項(xiàng)目，把海水淡化作為打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)區(qū)開發(fā)建設(shè)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)，打造海水淡化產(chǎn)業(yè)，形成產(chǎn)業(yè)鏈條，為工業(yè)生產(chǎn)龐大的淡水需求提供不竭的水源供給。

2009年首鋼京唐鋼鐵廠海水淡化一期工程建成投產(chǎn)，它是曹妃甸工業(yè)區(qū)第一家建成投產(chǎn)的海水淡化工程。它的正式運(yùn)行標(biāo)志著曹妃甸在打造循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈上取得了新進(jìn)展。

河北省積極推進(jìn)海水淡化裝備配套產(chǎn)業(yè)集群建設(shè)，構(gòu)建海水淡化制造基地。目前，河北省秦皇島市海水淡化制造專業(yè)企業(yè)主要有四家：（1）秦皇島禹王環(huán)境工程有限公司是專業(yè)從事水處理設(shè)備研制、生產(chǎn)、工程安裝及售后服務(wù)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。公司從事水處理研究、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工。其海水淡化設(shè)備遍布全國各地，并已遠(yuǎn)銷東亞、東南亞等國際市場。（2）秦皇島新源水工業(yè)有限公司是以研制、生產(chǎn)海水（苦咸水）淡化及工業(yè)水處理設(shè)備為主，集科研、生產(chǎn)為一體的高新技術(shù)企業(yè)。（3）山海關(guān)船舶重工有限責(zé)任公司是國內(nèi)唯一承接艦船用海水淡化裝置和陸用苦咸水淡化裝置的制造企業(yè)。（4）秦皇島桑格海洋水開發(fā)利用有限公司屬于中外合資企業(yè)。主營產(chǎn)品為：海水淡化、水處理等設(shè)備。該公司的中方投資者曾獲“河北省優(yōu)秀發(fā)明單位獎”，日方投資者是擁有諸多發(fā)明專利權(quán)的海水淡化裝備生產(chǎn)企業(yè)，兩企業(yè)致力于開發(fā)我國的海水淡化裝備制造市場。

渤海新區(qū)的規(guī)劃發(fā)展與原可研相比沒有變化，2007年2月15日，省政府批準(zhǔn)設(shè)立滄州渤海新區(qū)。2007年7月20日上午，滄州渤海新區(qū)成立。滄州渤海新區(qū)位于河北省東南部，東臨渤海、南近山東、西界滄州、北倚京津，渤海新區(qū)建成后將成為河北省重要的出�？诤蛯ν忾_放的窗口之一。渤海新區(qū)行政區(qū)劃包括核心區(qū)與規(guī)劃協(xié)調(diào)區(qū)兩部分，核心區(qū)包括黃驊市、黃驊港開發(fā)區(qū)、臨港化工園區(qū)、臨港經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)和南大港管理區(qū)，面積2375km²，總?cè)丝诩s54.6萬人；規(guī)劃協(xié)調(diào)區(qū)包括海興縣，面積960km²，總?cè)丝诩s22萬人。滄州渤海新區(qū)具有土地及環(huán)境容量優(yōu)勢，滄州渤海新區(qū)有1700多平方公里的非農(nóng)用地（其中1035平方公里未利用地、349平方公里鹽田）、307平方公里灘涂、1051平方公里淺海。這在我國東部沿海區(qū)域中，是僅有的一塊面積最大、人口較少、可用做工業(yè)建設(shè)的“處女地”。

渤海新區(qū)是河北省政府確定的建設(shè)沿海經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展強(qiáng)省的增長極和隆起帶，具有區(qū)位、交通、土地、環(huán)境容量、產(chǎn)業(yè)等綜合優(yōu)勢，正在按照建設(shè)一個(gè)綜合大港、打造一座濱海新城、聚集一批支柱產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定位，構(gòu)筑石油化工、裝備制造、電力能源、港口物流等四大產(chǎn)業(yè)群。而淡水這一基本要素卻成為了制約發(fā)展的瓶頸。

2011年以來，隨著經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，渤海新區(qū)的入駐企業(yè)開始不斷向新區(qū)政府提出新的用水需求。目前渤海新區(qū)在建的部分項(xiàng)目明年準(zhǔn)備部分項(xiàng)目投產(chǎn)，急需淡水供應(yīng)，已經(jīng)和河北國華滄東電廠進(jìn)行協(xié)商，如果不能及時(shí)提供淡水將會影響部分企業(yè)的按時(shí)投產(chǎn)。2011年5月份，渤海新區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展局對新區(qū)各重點(diǎn)企業(yè)“十二五”期間用水市場進(jìn)行調(diào)研摸底，調(diào)研結(jié)果如表19所示：

由表19可知，渤海新區(qū)現(xiàn)狀工業(yè)用水量為11.73萬噸/日，2012年、2013年及2015年分別達(dá)到20.56、35.82及77.38萬噸/日。

渤海新區(qū)的淡水資源和供水現(xiàn)狀與原可研相比沒有變化，渤海新區(qū)規(guī)劃大發(fā)展同時(shí)，不得不面臨淡水資源短缺的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。滄州水資源量多年平均只有13.8億噸，人均占有量205噸，畝均占有量110噸，分別占全國均量的8%和6%，不足全省均量的50%。渤海新區(qū)更是河北省典型的資源型缺水地區(qū)，淡水資源先天不足且結(jié)構(gòu)單一，埋深50m以上的地下水約60%的面積為微咸水或咸水，50m至100m范圍內(nèi)基本上是咸水，250m以下才有淡水。近些年由于降雨量逐年減少，地下水補(bǔ)給嚴(yán)重受限，水資源供需矛盾更加突出。而需水量隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷擴(kuò)大，為滿足生產(chǎn)和生活的需求，不得不大量超采地下水，造成地下水每年以2m－3m的速度急劇下降，地下漏斗不斷擴(kuò)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，平水年（P＝50%）年超采量達(dá)到5086.6萬噸（13.9萬噸/日）以上，超采率達(dá)到200%以上。偏枯水年（P=75%）超采量11738.6萬噸（32.2萬噸/日）以上，超采率達(dá)到300%以上。開采深度從最初的200m達(dá)到現(xiàn)在的800m以上，地下水漏斗中心埋深從1975年的50.28m，至今已達(dá)100m以上。地下水連年超采引起地下水位逐年下降、地下水漏斗逐年擴(kuò)展、地面沉降、裂縫和塌陷、海水倒灌等一系列環(huán)境地質(zhì)問題，同時(shí)也引起了系列的社會問題，大量的水井干涸，帶來了嚴(yán)重的人畜飲水安全問題，造成城市和農(nóng)村之間、工業(yè)和農(nóng)業(yè)之間、用水戶之間的爭水矛盾不斷擴(kuò)大升級，嚴(yán)重影響了和諧新區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。目前，渤海新區(qū)除中捷和南大港為自備井供水外，港城區(qū)和化工園區(qū)用水供給源主要有大浪淀水庫、楊埕水庫、海水淡化。2011年淡水日供水量約為13.2萬噸/日，2011年新區(qū)淡水資源供應(yīng)能力如表20所示。

類別	供水能力	水源
港城區(qū)	11.2萬噸/日	楊埕水庫6萬噸/日、大浪淀水庫4萬噸/日、海水淡化1.2萬噸/日。
化工園區(qū)	2萬噸/日	大浪淀水庫2萬噸/日。
合計(jì)	13.2萬噸/日

大浪淀水庫和楊埕水庫水源均來自跨流域調(diào)引黃河水。由于黃河水源“限量供給、以供定需”的原則，淡水已經(jīng)成為制約新區(qū)發(fā)展的瓶頸，選擇海水淡化解決淡水資源短缺已經(jīng)成為渤海新區(qū)發(fā)展的必然選擇。

渤海新區(qū)的水市場與原可研相比沒有變化，但2011年以來，淡水量的需求呈上升趨勢。渤海新區(qū)的建設(shè)和淡水的可靠供應(yīng)是密切相關(guān)的，如果沒有可靠的水源供應(yīng)將嚴(yán)重阻礙地區(qū)的工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。按照渤海新區(qū)的當(dāng)前供水能力，新區(qū)未來幾年供水缺口巨大：2012年缺水6.8萬噸/日、2013年缺水22萬噸/日、2015年缺水達(dá)64萬噸/日。對于以上渤海新區(qū)的淡水供需情況，十分需要建設(shè)更為可靠的水源，對于地區(qū)發(fā)展和建設(shè)，水市場的需求是可靠的。新區(qū)缺水解決之道，一是加大引黃規(guī)模，二是海水淡化，由于引水工程受上游來水影響較大，與有關(guān)部門、相臨省份協(xié)調(diào)任務(wù)量大，不確定性因素難以控制，供水安全和水質(zhì)均難以保證。

作為淡水水源，海水淡化水水質(zhì)要大大優(yōu)于地表水，而且供給穩(wěn)定，作為地區(qū)化工和其它行業(yè)，高品質(zhì)的淡水可降低企業(yè)的水處理費(fèi)用，提高淡水的利用率。經(jīng)滄州市物價(jià)局審批通過的黃驊港開發(fā)區(qū)水價(jià)情況如表21所示：

源水價(jià)格（2008年）	管委會水廠源水價(jià)	2.35元/噸（大浪淀水庫直供的黃河水）
	神華水廠源水價(jià)	2.8元/噸（大浪淀水庫直供的黃河水）
外供水價(jià)格	居民	4元/噸
	黨政機(jī)關(guān)	5元/噸
	工商企業(yè)	6元/噸
	飲食行業(yè)	7元/噸
	特殊行業(yè)（洗車、洗浴）	17元/噸

海水淡化水由于設(shè)備投資費(fèi)用高，隨煤炭價(jià)格的提高，現(xiàn)在制水的能源費(fèi)用所占比例增大，制水成本也在提高，電廠在為地方公益事業(yè)作出貢獻(xiàn)的同時(shí)也要考慮市場對供水價(jià)格的承受能力�，F(xiàn)有工商企業(yè)用水價(jià)格為6元/噸，海水淡化水水質(zhì)較高，不需要更多的后處理，從現(xiàn)有地區(qū)水價(jià)看，海水淡化高品質(zhì)水高于現(xiàn)有淡水價(jià)格應(yīng)是可以接受的。根據(jù)中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院為滄州渤海新區(qū)編寫的總體規(guī)劃中的給水工程中將海水淡化列入遠(yuǎn)期規(guī)劃中最為重要的水源。

目前渤海新區(qū)在建或運(yùn)營的部分項(xiàng)目，如：中鋼濱海實(shí)業(yè)，計(jì)劃2011年年底投產(chǎn)，投產(chǎn)初期需海水淡化水0.6萬噸/日，隨生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大2013年逐漸增長至1萬噸/日，已與河北國華滄東電廠簽訂用水合同；中鐵裝備公司，當(dāng)前用水量9萬噸/日，全部來自黃河水，因黃河水氯離子超標(biāo)對設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，急需河北國華滄東電廠提供海水淡化水1萬噸－3萬噸進(jìn)行水質(zhì)調(diào)配；華潤渤海新區(qū)2×300MW熱電工程，計(jì)劃2013年初投產(chǎn)，需要1萬噸/日的生產(chǎn)用水需通過河北國華滄東電廠淡化水解決，目前已簽訂供水協(xié)議。為保證渤海新區(qū)企業(yè)發(fā)展用水，滄州渤海新區(qū)管委會與河北國華滄東電廠簽訂《海水淡化供水包銷合作協(xié)議》，約定政府負(fù)責(zé)包銷河北國華滄東電廠20萬噸海水淡化工程生產(chǎn)的全部淡水，并配套建設(shè)輸水工程。協(xié)議要求河北國華滄東電廠保證2012年底具備5萬噸/日的對外供水能力，并于2013年、2015年分別達(dá)到10萬噸/日、20萬噸/日的制水能力，滿足新區(qū)發(fā)展對淡水的需求。渤海新區(qū)政府今年已啟動由電廠至港區(qū)的日供5萬噸海水淡化水管網(wǎng)建設(shè)，預(yù)計(jì)2011年12月底竣工并投入運(yùn)行。此5萬噸管道可滿足本期及后續(xù)海水淡化工程的輸水條件。

產(chǎn)業(yè)要發(fā)展，科技是支撐。1972年，國家海洋局在杭州第二海洋研究所建立了海水淡化研究室，后來發(fā)展為國家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心，主要從事膜法淡化過程的研究和開發(fā)。1984年，國家海洋局在天津組建了“海水淡化與綜合利用研究所”，主要從事“蒸餾法海水淡化過程”的研發(fā)。如今，這兩個(gè)單位已成為我國南北兩大海水淡化中心和基地。除了上述兩家主體隊(duì)伍之外，天津大學(xué)等大專院校及科研院所也從事海水淡化技術(shù)的研究和開發(fā)工作。下面將簡要介紹我國海水淡化與直接利用領(lǐng)域的主要研發(fā)機(jī)構(gòu)情況。

國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所創(chuàng)建于1984年，位于天津市新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)。系國家海洋局直屬的我國唯一專門從事海水（苦咸水）淡化、純水超純水制備和膜分離等技術(shù)研究、設(shè)備生產(chǎn)、工程服務(wù)的專業(yè)性國家級研究所，全面推行ISO9001國際質(zhì)量管理體系，是國家水處理工程的甲級設(shè)計(jì)單位。下屬海躍高科技術(shù)實(shí)業(yè)有限公司、水資源利用、膜分離、海洋化工、海洋防腐工程、分析檢測等六個(gè)技術(shù)開發(fā)中心和一個(gè)實(shí)驗(yàn)基地，現(xiàn)有員工460多人，其中高、中級科技人員260多人。

作為國內(nèi)頗具實(shí)力、信譽(yù)卓著的國家級水處理技術(shù)研究單位與水處理設(shè)備供應(yīng)商，專門從事膜法、蒸餾法海水淡化，苦咸水脫鹽；反滲透、電滲析法純水超純水制備和工業(yè)用水脫鹽；工業(yè)冷卻水處理、污水處理等水處理技術(shù)和化工物料分離技術(shù)的研究開發(fā)、相應(yīng)設(shè)備的研制生產(chǎn)、工程咨詢、工程設(shè)計(jì)，并提供全方位、高水平的水處理和化工物料分離工程服務(wù)。同時(shí)進(jìn)行海水化學(xué)資源綜合利用、海洋防腐涂料技術(shù)等領(lǐng)域的技術(shù)研究和應(yīng)用開發(fā)。形成海水淡化、海水直接利用、海水化學(xué)資源利用、海水水質(zhì)科學(xué)與工程、海水利用發(fā)展戰(zhàn)略、海水利用檢測與監(jiān)測、膜技術(shù)和水處理（工程、產(chǎn)品）等業(yè)務(wù)領(lǐng)域。

在國家和天津市政府的一貫支持下，該所已成為我國在海水淡化、海水直接利用和綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，綜合實(shí)力最強(qiáng)、水平最高的研究機(jī)構(gòu)之一。建所20余年來，承擔(dān)完成國家科技攻關(guān)、863計(jì)劃、院所基金、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)以及省部級科技攻關(guān)等重大科技項(xiàng)目百余項(xiàng)，建成一批國家重大科技示范工程�！熬盼濉逼陂g，該所承擔(dān)了8項(xiàng)國家重點(diǎn)研究項(xiàng)目。其中海水循環(huán)冷卻技術(shù)研究、低溫壓汽蒸餾海水淡化技術(shù)研究還獲得了國家“九五”優(yōu)秀成果獎�！笆�五”期間，天津海水淡化所承擔(dān)了2500m³/h海水循環(huán)冷卻技術(shù)示范工程、5000m³/h海水淡化示范工程、20萬平方米住宅小區(qū)生活用海水示范工程等三項(xiàng)國家重大研究項(xiàng)目�！笆�一五”期間，該所承擔(dān)了“海水淡化與綜合利用成套技術(shù)研究和示范”重大項(xiàng)目中的六個(gè)項(xiàng)目，包括：5萬噸/日低溫多效蒸餾海水淡化成套技術(shù)與裝備開發(fā)、10萬噸級海水循環(huán)冷卻技術(shù)與裝備研發(fā)、大生活用海水集成技術(shù)研究及應(yīng)用、1000噸/年氣態(tài)膜法濃海水提溴技術(shù)開發(fā)、萬噸級濃海水提鎂技術(shù)研究開發(fā)和濃海水綜合利用新工藝關(guān)鍵技術(shù)研究。

此外，該所技術(shù)支撐編制完成國家首部《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》和《海水利用標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展計(jì)劃》。截止目前，該所獲得國家和省部級科技獎勵(lì)二十余項(xiàng)，其我國家科技進(jìn)步獎二等獎一項(xiàng)、國家科技進(jìn)步獎三等獎一項(xiàng)，取得國家專利近百項(xiàng)。作為我國北方重要的水處理技術(shù)研究和工程基地，在相關(guān)技術(shù)工程化、產(chǎn)業(yè)化的推廣應(yīng)用方面，也取得了驕人的成績。

國家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心成立于1984年，是國內(nèi)水處理技術(shù)和膜過程開發(fā)的創(chuàng)始單位，現(xiàn)有員工300余人（其中我國工程院院士1名，享受國家特殊津貼專家10人，高中級人員占75%以上）。杭州水處理中心是國家液體分離膜工程技術(shù)研究中心、我國海洋學(xué)會海水淡化與水再利用分會及國家凈水設(shè)備技術(shù)動員中心的依托單位，擁有膜與膜過程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，是碩士學(xué)位的授予單位之一，并與多所著名高校聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生。該中心從事的專業(yè)有化學(xué)工程、環(huán)境工程、給排水、化工機(jī)械與設(shè)備、土木工程、自動控制、經(jīng)濟(jì)管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、概算、海洋化學(xué)和計(jì)算機(jī)等十五個(gè)專業(yè)，專業(yè)結(jié)構(gòu)合理，形成了研究開發(fā)、工程設(shè)計(jì)成套、安裝調(diào)試、技術(shù)培訓(xùn)、分析監(jiān)測等全程服務(wù)體系隊(duì)伍。

該中心不但在膜技術(shù)科研開發(fā)領(lǐng)域摯旗，在產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用上更有著豐富的經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的實(shí)力�！捌呶濉币詠�，中心在國家“七五”、“八五”、“九五”、“十五”、“十一五”、“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃、國家科技攻關(guān)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、國家海洋局和浙江省科技計(jì)劃中，共承擔(dān)完成了重大項(xiàng)目六十多項(xiàng)、獲國家科技進(jìn)步一、三等獎各一項(xiàng)，省部級科技進(jìn)步獎40余項(xiàng)，國家級新產(chǎn)品三項(xiàng)，國家專利30項(xiàng)，其成果數(shù)量居國內(nèi)行業(yè)之首。近期又承擔(dān)了國家科技部《萬噸級膜法海水淡化關(guān)鍵技術(shù)與裝備研究》的專項(xiàng)研究課題，這些科研成果的成功研制和應(yīng)用，從根本上扭轉(zhuǎn)了我國膜技術(shù)產(chǎn)品長期依賴進(jìn)口的局面。經(jīng)過二十年的努力，中心不僅成為國家海洋局內(nèi)經(jīng)營規(guī)模最大的單位，也成為本行業(yè)內(nèi)規(guī)模最大的單位之一。在化工純水、海水淡化、鍋爐補(bǔ)給水、工藝用水、醫(yī)藥用水、電子工業(yè)超純水、金屬化合物濃縮分離及各工業(yè)領(lǐng)域建立了對行業(yè)產(chǎn)生重大影響的成套工程。在海水淡化行業(yè)，公司率先在反滲透海水淡化領(lǐng)域建立了當(dāng)時(shí)國內(nèi)最大的日產(chǎn)五百噸反滲透海水淡化工程，獲國家海洋局勘察設(shè)計(jì)金獎，以后建立了千噸級反滲透海水淡化示范工程，國內(nèi)最大的萬噸級反滲透海水淡化示范工程，目前最大的10萬噸級亞海水淡化工程的一期工程，以及我國首套膜法1200噸/日電鍍漂洗液回收鎳、銅重金屬示范工程。

此外，中心還較好地發(fā)揮了“國家隊(duì)”和行業(yè)“領(lǐng)頭羊”的作用，先后起草編寫行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)30多個(gè)（海水淡化行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也正在編寫中），編寫了國家膜技術(shù)工程等標(biāo)準(zhǔn)及教育大綱，舉辦大型國際學(xué)術(shù)會議20多個(gè)，舉辦各類培訓(xùn)班30多次，培訓(xùn)行業(yè)內(nèi)骨干3000多人次，并多次參與國家膜技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的起草工作和國家重大項(xiàng)目的咨詢工作。同時(shí)中心作為我國膜分離行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)水平的代表，多次出席國際膜技術(shù)會議。

2000年天津大學(xué)海水淡化與膜技術(shù)研究中心成立，該中心由我國海水淡化蒸餾法奠基人之一的王世昌教授任中心主任。中心現(xiàn)有教授5人，副教授、副研究員和高級工程師多人，博士和碩士研究生50余人。中心擁有一批強(qiáng)有力的產(chǎn)、學(xué)、研隊(duì)伍，已為國內(nèi)多家大中型海水淡化項(xiàng)目提供技術(shù)服務(wù)。

天津大學(xué)是我國最早開展大型陸用海水淡化研究的單位之一，對海水淡化的兩種主體技術(shù)——蒸餾法和膜技術(shù)法都有深入研究，并取得了多項(xiàng)成果，在國內(nèi)外有較大影響。二十世紀(jì)六十年代即開始進(jìn)行反滲透海水淡化研究，七十年代中期開始研究多級閃蒸海水淡化，八十年代初主持完成天津市科委重點(diǎn)示范工程，建成我國第一臺日產(chǎn)百噸級海水淡化多級閃蒸裝置，達(dá)到同期國際水平。之后，天津大學(xué)先后承擔(dān)了海水淡化方面的國家“九五”、“十五”攻關(guān)項(xiàng)目、國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金和天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目等十多項(xiàng)，內(nèi)容涉及多級閃蒸、多效蒸發(fā)、露點(diǎn)蒸發(fā)淡化、海冰淡化、海水淡化能量回收裝置、液體分離膜等多個(gè)方面。

自上世紀(jì)60年代以來我國開始研究海水淡化技術(shù)，“九五”期間科技部首次設(shè)立了有關(guān)海水利用的項(xiàng)目—海水資源開發(fā)利用關(guān)鍵技術(shù)研究。隨后“十五”、“十一五”均將海水利用相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)研究列入國家科技攻關(guān)項(xiàng)目，并將其列入《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》�！熬盼濉钡健笆�一五”期間的部分海水淡化與直接利用科技攻關(guān)項(xiàng)目。

“十五”期間受國家科技部的委托中化化工科學(xué)技術(shù)研究總院作為項(xiàng)目組織單位，組織天津化工研究設(shè)計(jì)院、杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心、北京化工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)等院所、高校及近30家企事業(yè)單位共同承擔(dān)了“十五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“工業(yè)節(jié)水及膜法海水淡化技術(shù)開發(fā)”的研究開發(fā)工作，解決了工業(yè)水處理領(lǐng)域的一些重大的關(guān)鍵性技術(shù)及集成技術(shù)，取得了明顯的節(jié)水成效。攻關(guān)的主要內(nèi)容有4個(gè)方面，即綠色水處理藥劑開發(fā)、工業(yè)節(jié)水成套技術(shù)開發(fā)、工業(yè)廢水回用技術(shù)開發(fā)及海水淡化關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)。

為貫徹落實(shí)“十五”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，加快城市節(jié)水和海水（苦咸水）利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2004年國家發(fā)展和改革委員會組織實(shí)施了城市節(jié)水和海水利用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)。

專項(xiàng)的主要目標(biāo)是：通過實(shí)施城市節(jié)水和海水利用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，在城市節(jié)水領(lǐng)域，重點(diǎn)開展新型節(jié)水技術(shù)及廢水資源化技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范以使有限的水資源得到最大限度的利用；在海水利用領(lǐng)域，重點(diǎn)開展海水淡化、海水直接利用等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化示范，推動海水資源的開發(fā)利用，緩解我國水資源的供需矛盾，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展。

專項(xiàng)支持的重點(diǎn)技術(shù)方向：圍繞我國具有產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)的城市節(jié)水技術(shù)、海水淡化和海水直接利用等三個(gè)方面開展產(chǎn)業(yè)化示范工作。

2007年，“十一五”國家科技支撐計(jì)劃“海水淡化與綜合利用成套技術(shù)研究和示范”重大項(xiàng)目全面啟動。國家海洋局副局長陳連增指出，該項(xiàng)目的啟動和順利實(shí)施，對于發(fā)展我國自主創(chuàng)新的大型海水淡化與綜合利用技術(shù)裝備，形成我國自主的海水利用技術(shù)、裝備、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化體系，全面提升我國海水利用核心競爭力，推進(jìn)海水利用產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，具有重大意義。據(jù)國家海洋局介紹，“海水淡化與綜合利用成套技術(shù)研究和示范”項(xiàng)目總投資約 11.5億元，其我國家撥經(jīng)費(fèi) 9680萬元。共設(shè) 14個(gè)課題，實(shí)施周期為 4年。項(xiàng)目以增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力為核心，以創(chuàng)建海水利用產(chǎn)業(yè)鏈為主線，將開展大型海水淡化與綜合利用成套技術(shù)研究，建立大型海水淡化、海水循環(huán)冷卻、生活用海水、海水化學(xué)資源提取利用示范工程。國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、青島華歐海水淡化有限責(zé)任公司、北京北大青鳥新能源科技有限公司、天津長蘆海晶集團(tuán)有限公司、北京師范大學(xué)、天津大學(xué)等單位共同承擔(dān)該項(xiàng)目。

2007年，浙江省根據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》，制訂了海水淡化與海水綜合利用技術(shù)專項(xiàng)。本專項(xiàng)研發(fā)投入預(yù)算3.0億元，其中省財(cái)政撥款和補(bǔ)助0.5億元，爭取國家項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)0.5億元，地方政府配套及單位自籌2億元。本專項(xiàng)主要支持以下幾方面的技術(shù)開發(fā)，一是海水淡化大規(guī)模工程技術(shù)的開發(fā)，為我國實(shí)施大型海水淡化項(xiàng)目，為沿海地區(qū)大型工程和區(qū)域供水提供技術(shù)支撐；二是根據(jù)我省海島眾多、對中小型海水淡化裝置需求較大的特點(diǎn)，重點(diǎn)支持各種型式的中小型海水淡化裝置制備技術(shù)的開發(fā)，如太陽能、風(fēng)能與海水淡化耦合的海水淡化裝置，船用及移動式海水淡化裝置；三是支持海水淡化關(guān)鍵設(shè)備與部件的開發(fā)，重點(diǎn)支持全國產(chǎn)化的中小型反滲透海水淡化裝置的研發(fā)、系列反滲透海水淡化膜元件、中型能量回收裝置及高壓泵的開發(fā)，形成全省完備的海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈；四是支持海水綜合利用技術(shù)的開發(fā)，以濃海水利用為突破口，通過以海水為資源進(jìn)行綜合利用，進(jìn)一步降低海水淡化成本，發(fā)展海洋新興產(chǎn)業(yè)；五是支持膜法微污水處理技術(shù)的開發(fā)，重點(diǎn)支持納濾和超微濾膜元件的開發(fā)、各種新型微污染水處理工藝及裝備的開發(fā)，改善浙江省微污染水地區(qū)的水質(zhì)。

“十一五”期間，河北省將實(shí)施海水淡化“328”工程，即抓好滄州、唐山、秦皇島3個(gè)城市試點(diǎn)，推動海水淡化在電力、化工兩個(gè)行業(yè)的應(yīng)用，組織八大海水淡化工程。項(xiàng)目投資估算31億元，全部建成后海水淡化能力將達(dá)到45萬m³/d。海水淡化工程主要集中在滄州、唐山、秦皇島三個(gè)沿海城市，其中包括唐山曹妃甸港口和重化工業(yè)園區(qū)10萬m³/d的反滲透海水淡化工程、唐山三友集團(tuán)1萬m³/d的低溫多效蒸餾海水淡化工程、國華滄東電廠的海水淡化工程，以及秦皇島新源水工業(yè)有限公司的海水淡化裝置產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目等八個(gè)工程。

《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》中指出資金籌措要充分發(fā)揮市場機(jī)制作用，主要走市場化運(yùn)作的路子。該規(guī)劃的海水利用工程項(xiàng)目的投融資原則，屬于一般性投資項(xiàng)目，企業(yè)作為基本的投資主體，主要向市場融資。但海水淡化產(chǎn)業(yè)投資的特點(diǎn)是投資大，見效慢，周期長。建設(shè)1萬m³/d海水淡化項(xiàng)目需要1億元人民幣。大型海水淡化項(xiàng)目一般需要數(shù)十億的建設(shè)資金。大型海水淡化往往不是一個(gè)企業(yè)能夠承擔(dān)的，而是涉及到方方面面。在國外企業(yè)背后，站著一群實(shí)力強(qiáng)大的投資銀行、投資商、基金。我國企業(yè)在融資方面的能力，則是非常單薄。目前，我國海水淡化工程建設(shè)更多還停留在“你有錢，我就給你做”的階段。而國外企業(yè)的做法則是，只要你有需要，我們就談價(jià)錢，談?wù)�策，何時(shí)為你建成。由于我國從事海水淡化的企業(yè)相對弱小，我國的大型海水淡化項(xiàng)目建設(shè)大多是由國外公司完成的。我國投產(chǎn)的供應(yīng)城市和海島居民用水為目標(biāo)的基礎(chǔ)性和公益性海水淡化工程多以政府投資為主，我國本土企業(yè)尚欠缺投資能力。

鑒于我國尚處于海水淡化發(fā)展的初級階段，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，需要企業(yè)的自身努力，更需要政府的大力支持。以新加坡為例，新加坡政府投資建設(shè)示范工程帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時(shí)政府的關(guān)注和扶持也大大鼓勵(lì)了企業(yè)積極參與，這促使新加坡海水淡化產(chǎn)業(yè)能夠迅速發(fā)展起來。這不單純是一個(gè)技術(shù)問題，而是受項(xiàng)目管理、融資等方面的影響。我國在這方面還有很多需要學(xué)習(xí)的地方。

2012年我國海水淡化政策頻頻出臺，2012年2月發(fā)布了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》，意見中提到2015年建成2個(gè)日產(chǎn)能5萬-10萬噸的國家級海水淡化重大示范工程和20個(gè)日產(chǎn)能萬噸級海水淡化示范工程，5個(gè)濃鹽水綜合利用示范項(xiàng)目，在全國建成20個(gè)海水淡化示范城市。2012年12月又正式發(fā)布了《海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，截至2010年底，國內(nèi)建成海水淡化裝置70多套，設(shè)計(jì)淡化水產(chǎn)能60萬立方米/日；在建裝置5套，設(shè)計(jì)淡化水產(chǎn)能26萬立方米/日。其中，反滲透法占總產(chǎn)能的66%，低溫多效蒸餾法占33%，其他海水淡化方法占1%。目前，反滲透海水淡化投資為6000元/立方米－8000元/立方米，綜合產(chǎn)水成本為5元/立方米－6元/立方米。計(jì)劃到2015年，我國海水淡化產(chǎn)能達(dá)到220萬立方米/日以上，海水淡化對解決海島新增供水量的貢獻(xiàn)率達(dá)到50%以上，對沿海缺水地區(qū)新增工業(yè)供水量的貢獻(xiàn)率達(dá)到15%以上；大幅度提高苦咸水、微咸水的淡化利用能力。目前我國海水淡化工程總規(guī)模為世界的1%，且已建工程中約一半以上由國外公司主導(dǎo)承建，相對缺乏大型海水淡化工程建設(shè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。2013年3月國家公布了海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展試點(diǎn)單位名單，預(yù)計(jì)未來兩年，我國的海水淡化市場還是以試點(diǎn)工程建設(shè)為主，逐步加強(qiáng)自主建設(shè)能力，積累工程經(jīng)驗(yàn)。從近期出臺的海水淡化政策來看，能起到實(shí)質(zhì)性效果的內(nèi)容較少，有利于行業(yè)發(fā)展的資金支持或財(cái)稅政策不多，目前海淡行業(yè)只有三免三減半優(yōu)惠政策，企業(yè)以參與試點(diǎn)項(xiàng)目為主，市場觀望情緒濃厚。

截至2012年年底，我國國內(nèi)已建成的規(guī)模以上海水淡化工程共計(jì)66項(xiàng)（如表22所示），代表SWRO、MED和MSF等三種主要海水淡化工藝的典型工程分別是浙江華能玉環(huán)電廠、河北國華滄東電廠和天津大港電廠。