天津“找海洋要水喝” 正式發展海水淡化產業

來源:中國海洋網   發布時間:2020-08-14 16:53:37 
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  多年來,引灤入津、南水北調,在現代工程技術的支持下,天津結束了水荒。盡管如此,地處“九河下梢”的天津,隨著海河水系中下游用水量劇增,仍然是一座”干渴”的城市。8月2日,天津海水淡化產業(人才)聯盟成立,此次聯盟的構建旨在整合全國海水淡化技術研發、裝備制造、產品生產、工程建設及場景應用等優勢資源,構建海水淡化全產業鏈條。天津正式拉開“找海洋要水喝”的序幕。

  海水淡化離我們并不遠

  缺水的不只是天津。

  面對日益嚴峻的全球水危機問題,海水淡化在國際上呈加速發展態勢,現全球產能近330億立方米/年,年均增幅7%,應用范圍遍及160多個國家和地區。

  資料顯示,我國是全球嚴重缺水的國家之一。2019年我國人均水資源2059.2噸,只能達到全球平均水平的三分之一。北京、天津、山東等10個省、市人均水資源擁有量低于500噸的嚴重缺水線。

  海水淡化是水資源的開源增量技術,是海洋戰略性新興產業。自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所副所長阮國嶺是我國海水淡化技術領域的學術帶頭人,有著30年的海水淡化研究經歷,他對海水淡化做了科普性解讀:“海水淡化是利用海水脫鹽生產淡水的過程,淡化水作為穩定、優質的增量水源,可有效解決水資源短缺。與跨流域、長距離調水相比,具有不移民、少征地、不受氣候影響等優點。淡化技術已經拓展應用于苦咸水淡化、廢水資源化、水生態修復、水環境治理和飲水安全保障等領域,發揮了良好的社會、經濟和生態效益?!?/p>

  國際淡化協會的數據,目前全世界177個國家沿海城市的16000家海水淡化廠,為全球5%的人口提供著淡化水,主要用于工業和農業。截至2018年底,我國已建成海水淡化工程142個,工程規模每天120.17萬噸。全國海水淡化工程在沿海9個省市分布。北方以大規模的工業用海水淡化工程為主,主要集中在天津、山東、河北等地的電力、鋼鐵等高耗水行業;南方以民用海島海水淡化工程居多,主要分布在浙江等地,以百噸級和千噸級工程為主。

  阮國嶺介紹:“我國已掌握反滲透、低溫多效兩大國際商業化主流海水淡化技術,相關技術達到或接近國際先進水平。淡化技術在苦咸水和工業水等方面的應用規模則遠大于海水?!?/p>

  海水淡化的“卡脖子”問題

  發展海洋產業,幾乎每個人都會想到環境保護問題。

  2019年聯合國大學水資源、環境與健康研究所的報告指出,全球的海水淡化廠每天會產出1.42億立方米的鹽水,并且大約80%脫鹽后產生的濃鹽水是在距離海岸10公里的范圍內,直接排進海洋或者地表水、下水道和水井中,這些富含化學物質的鹽水會對海岸帶的生態系統和環境產生影響。

  海水淡化產業是否能夠可持續發展?阮國嶺介紹:“海水淡化本質上屬于以能源換取水資源。淡化設計的環境問題包括耗能產生的碳排放以及抽取海水和排放濃縮水對海洋環境的影響。目前主要采用節能工藝來減少電力消耗和碳排放,這方面的要求驅動著反滲透膜的技術進步和高壓供水單元的效率提高,有力推動了海水淡化在全球的應用。另外,一些國家通過多年的監測,尚未發現濃海水排海對海洋生態環境有不利影響。國內海水淡化濃海水排放方式與國際相同,一般采用混合排放、擴散排放等方式?!?/p>

  天津大學海洋戰略研究所副所長、研究員劉家沂介紹:“如何以公平的方式將經濟與社會福利最大化是全球性的命題。全世界海洋管理者的共識是立法,但是也有相關人士提出通過科技創新解決,比如淡化廠通過先進的廢水處理工藝回收,就能大大減少對環境的影響;也有生物學者提出,在高鹽區域養殖耐鹽的魚類和鹽生植物,采取與農業結合的機制,進行可持續發展創新?!?/p>

  天津目前的做法是利用鹽化企業的優勢將進行淡化后的濃海水制鹽、提取利用其他化學資源。如北疆電廠與漢沽鹽場合作,對淡化后的濃海水第一步進行提溴,第二步進行曬鹽及其他資源的提取,并最終形成了“發電—供熱—海水淡化—濃海水制鹽—土地節約整理—廢棄物資源化再利用”的六位一體循環經濟模式。

  值得一提的是,自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所與天津港保稅區管理委員會、天津渤化永利化工股份有限公司在前兩天召開的產業聯盟簽約會上簽訂了“10萬噸/日海水淡化實驗廠項目合作協議”,就是要解決水淡化的卡脖子問題,打造具有天津特色的化工/發電——海水淡化——海水循環冷卻——濃海水制鹽/制堿的海水淡化與綜合利用循環經濟產業鏈。

  談到海水淡化,阮國嶺和劉家沂都強調了人才問題。阮國嶺說:“總體上來看,國內海水淡化和海洋相關的人才總量仍然偏少,高層次特別是青年領軍人才缺乏,現有人才不能很好滿足海水淡化科研開發、成果轉化及產業高質量發展的迫切需要?!?/p>

  劉家沂說:“以海水淡化產業角度來說,更為重要的生態科技鏈是滿足該地區水需求與環境可持續之間的產業發展關系,而其背后則是人才需要掌握的水資源管理理論與研究方法在能源與需求實踐中的應用。目前,我國多數海洋院校都缺乏海洋管理專業方向的學科建設,缺少培養文理工學科交叉、綜合素質、系統思維的管理型人才計劃。就天津市高校而言,應積極探索整合現有資源發展海洋管理學科,盡快培養知識結構全面的海洋人才?!?/p>

  海水淡化產業為什么選擇天津

  天津是我國最早開展海水淡化科技創新及應用的城市,在海水淡化方面有基礎、有技術、有人才、有實力,區位優勢明顯。截至2018年底,天津海水淡化工程規模為31.6萬噸/日,占全國的26.3%。

  阮國嶺介紹:“作為北方最大的港口城市和沿海開放城市,天津工業門類齊全,裝備制造配套能力強,港口交通物流便利,發展海水淡化產業優勢得天獨厚。最重要的是,天津擁有雄厚的海水淡化的科研力量和梯隊人才。比如自然資源部天津海水淡化與綜合利用研究所,是全國唯一的國家級海水淡化科研機構,有一批國際先進的海水資源綜合利用技術成果;天津大學、天津工業大學等院校有一流的研發和專業人才培養輸送能力,強化了海水淡化產業鏈條;津膜科技的中空超濾膜在全國獨具特色,完全實現國產替代?!?/p>

  此前,天津市海水淡化轉化率低,成本高且為各廠“單獨作戰”。此次聯盟的建立標志著天津將大力發展海水淡化水產業和裝備制造業,構建千億級的水產業鏈條。一方面,通過推進海水淡化水大規模應用,在工業、生活、生態等方面拓展海水淡化水的本地化場景應用,將海水淡化水作為解決天津市水資源短缺的重要手段;另一方面,依托新成立的“天津海水淡化產業(人才)聯盟”,聯合全國的優勢科研院所和企業,并進一步與全球高端人才和知名企業進行緊密合作,在天津聚集國內海水淡化產業鏈相關優勢資源,實施協同創新,促進供需對接和資源共享,破解發展瓶頸,打造國家級產業集群,推進海水淡化產業高質量發展。

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