据环境与生活网2014年9月15日讯 都说海水取之不竭，但要让海水为人所用绝非易事。海水淡化技术一直被视为拧开“海洋水龙头的不二法门”。缺水城市天津的海水淡化与利用水平在全国领先，已逐渐成为我国海水淡化关键技术的研发中心和装备制造基地。国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，更是海水淡化研发一线阵容里的一员“大将”。8月29日，《环境与生活》记者就有关我国海水淡化的发展，采访了该所的总工程师阮国岭。 

 

　　阮国岭研究海水淡化已有二十余载。
　　阮国岭总工开宗明义地说，向大海要水“喝”，是解决水资源短缺的重要途径。海水利用是国家有关海洋的战略性新兴产业，包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源利用三个方面。简单说，海水淡化就是“让海水脱盐变成淡水”。“上世纪，美国总统约翰・肯尼迪签署法案，将海水淡化作为美国的一项国家事业。他说，如果能发现一种很经济的把海水转化成淡水的方法，那么所有的科技成就都相形见绌。海水淡化的重要性由此可见一斑。”阮国岭说。
　　海水淡化技术用途广
　　1958年，我国国民经济还很困难时，国家就着手搞了海水淡化研究。到了1967年，国家科委召集全国水处理、分析化学、材料化学、流体力学等学科的精英，在天津、杭州、大连、青岛等地，如火如荼地搞海水淡化会战，当时各相关的研究所、高校都参与了。阮国岭“算是中国第二代研究海水淡化的人”
　　很多人都认为，海水淡化技术就是用来解决沿海地区淡水资源短缺问题的，但阮总工程师说，用途远远不仅于此。比如原本发明于海水淡化的膜技术，后来发现它还可以应用于中水回用（处理污水）、中药制药、提纯等方面。“尤其咱国家，生态环境面临很大的挑战，一些淡化技术可能在治理污染方面也有用武之地。海水淡化技术不仅仅是解决用水问题的措施，对国家进行产业升级、节能减排也非常重要。”
　　膜法技术国产化率低
　　阮国岭说，目前海水淡化主要有两种技术方法。一种是膜法，即先将海水中的固形物、细菌、病毒等不溶性成分筛除，再利用只允许“溶剂”透过、不允许“溶质”透过的半透膜施加高压，将海水中的盐分和水分分开得到淡水。
　　阮国岭介绍，在膜技术研发方面，中国化工集团杭州水处理技术研究开发中心的前期工作做得很多，但后来这个中心转企改制，更关注产业技术和工程项目的实施以实现盈利。而阮国岭所在单位作为公益类科研单位更关注基础研究、共性技术、产品质量监督检验等工作，也做一些先导性的工程技术，最近与国内膜生产企业合作研发，目的是提高技术水平，加快产业链条的形成与完善。
　　“中国人在工程技术技术方面有很高的天赋，但是膜行业的产业底气还不太足；目前关键技术的国产化率还比较低，比如高压泵、能量回收装置、一些反渗透膜都是靠进口。我们正在执行的示范项目力图争取实现95%的国产化率。这一步走通了，我们的膜法海水淡化技术，就能实现自立，不受制于人了。”阮国岭说。
　　通过调研，阮国岭发现，我国是有能力把高压泵做得高效又耐用的，因为我国制造业能力的提升尤其快。“造机器的机器都是全世界一流的，我国现在是有这样的好装备的，估计以后在膜法淡化的重大装备方面会有比较快的提升。”
　　热法技术不比外国差
　　海水淡化的另一种方法是热法。原理很简单，把过滤掉不溶性杂质的海水加热，使水分蒸发，再将水蒸气冷却回液态收集起来，形成淡水。“我国在热法方面有很多原创性的东西，完全可以立足于国内，与国外的差距就是，规模不及人家大，经验的积累还不够丰富，”阮国岭说，“但在技术水平上，我们并不比外国差多少。比如，我们用5000吨淡化设备的技术指标，能达到他国2.5万吨设备的效果。”据他介绍，在热法方面，我国在近期就可以大有作为。
　　一般情况下，外国热法设备的外壳主要是不锈钢，里面是铜合金传热管。而我国目前正在开发全铝材质的海水淡化装置，其价格更低，可以卖给欠发达地区，阮国岭称其为“普及版”。另外，铝是轻金属，环境风险小，排到海里不会像铜那样造成重金属污染。“我们还开发全钛合金的，卖给富人，这种被称为‘奢侈品’。我们会慢慢地做出自己的特色来。”
　　热法和膜法有何区别
　　热法和膜法有哪些区别呢？
　　阮总工程师指出，热法一般与发电厂捆绑，利用发电的余热来加热海水使其蒸发。
　　值得一提的是，水的热容量很大，把巨量的水从常温“烧开”需要消耗极大的能量，因此，从经济的角度考虑，只有使用低价值热才适合热法。“如果为了热法，专门建个锅炉来‘烧水’，其能耗和经济成本是相当惊人的。”
　　阮国岭还介绍，全世界采用海水淡化的，往往都是北纬35度以下比较温暖的地方。但是在低温区域，海水里丰富的盐分降低了它的熔点，在北方冬天也不太容易结冰，但用膜法脱盐之后，水的熔点升高，提取出来的淡水很可能直接冻上，膜也就被堵住了。再加上我国海岸近岸地区污染厉害，而膜又是怕脏的装置，淡化效率和持续性差。这好比净水器或空气净化器的滤网滤芯，长期处理太脏的东西就会缩短过滤装置的寿命。
　　不过，膜法的优势在于避免了“烧水”的高耗能过程，比较节能，成本低，近几年的发展进度也比热法快。按照阮国岭的说法，热法必须在能源富余的地方发展，俗称“能源富人的游戏”。
　　综合来看，热法比较实用，“只要有柴火，锅不漏，就能蒸出水来。”
　　膜法的能源消耗，折合下来低于热法，它贵就贵在膜以及保证膜正常运行的预处理上。反渗透膜平均四五年要换一次，做得好的，可以七八年不换。如前面所说，膜的更换周期长短取决于水的干净程度，水太脏，膜换得勤，自然就费钱。出于工艺需求，海水淡化膜的孔径比人体肾小球滤过膜的孔径还小，“孔径越小，膜堵塞的几率就越高”。阮国岭表示，膜虽然有技术更新，但作为尼龙类有机物，还是最怕被油污染。要是发生海域溢油，如有提前预警，就必须暂停淡化水生产；如果没有预警，膜一旦沾上油立刻报废。他认为，在中国北方沿海，用热法比较有价值，而南方不存在低温结冰问题，更适合用膜法。根据具体国情，要允许一部分热法存在。
　　阮国岭还打了个比喻：“热法是儿子，养着挺费钱，但是健壮，传宗接代不含糊；膜法是丫头，长得很漂亮，但是比较娇气，老弄点小病小灾的。”
　　阮总工程师介绍，在用热法或膜法进行淡化程序之前，都要对取来的海水做预处理，除去有机物、不溶性杂质和微生物，这与自来水厂的工序相似。不论采用何种淡化方式，基本上都是2吨海水出1吨淡水。“目前，全球海水淡化产业每年增长15%，远高于经济增长速度，全球遍地开花，各地都憋不住。”
　　喝淡化水影响健康吗？
　　说到海水淡化的应用情况，阮国岭介绍，2000年，全国海水淡化厂每天生产的淡化水总量约1.5万吨，现在已经发展到每天90万吨。山东青岛、辽宁大连、浙江舟山、河北曹妃甸、沧州等地都有海水淡化厂。他提出，“其实南方的市场也不错。原来我们以为南方淡水资源丰富，无需海水淡化，但随着工业规模扩大，发展速度加快，原来的淡水就不够用了，就得从海里取。时代发展了，人也要转变思路。”
　　他举例说，广东、福建的一些工业区，发展到一定程度，淡水不够用了，就靠淡化海水来补给。目前淡化后的海水以工业用水占大头，虽然也有往自来水管网供应的，但存在量小或是运转不好等问题。
　　举个例子，天津北疆发电厂每天能产20万吨淡化水，可供给滨海新区，但其产能利用不够充分，“水的出路有一些问题”；还有一个是天津大港新泉海水淡化厂，它为天津石化供水，其产能是10万吨/天，每天约卖7万吨淡水。天津地区还有多个地方正着手准备开发更大型的海水淡化工程。
　　与国内情况不同，国外淡化水主要用于市政供水，最典型的是以色列，已将淡化水输入饮用水管网，有着成熟的淡化水利用体系。天津的汉沽街也有淡化水供应到自来水管网里，淡化水同自来水以1比3的比例混到一起。
　　有人不禁会问，淡化水成分跟自来水一样吗？阮国岭表示，不管是膜法还是热法，淡化水的pH值会偏酸性，纯度比自来水更高，杂质含量更少。如果作为饮用水供给，那就和自来水一样，只要符合国家标准化委员会制定的《生活饮用水卫生标准》中的百余项指标，就都是安全的，并没什么本质区别。
　　有人担心水质太纯了容易得软骨病等。阮国岭的说法是，国内外搞了四五十年海水淡化，目前还没可靠的证据能证明喝淡化水不利于人体健康。
　　淡化水在价格上没优势
　　阮国岭描述，国内利用海水淡化较多的地方，是海岛及一些用水大户企业，目前的海水淡化厂基本不盈利，自产自用的企业倒无所谓，经营性质的海水淡化厂普遍状况不乐观。高昂的运营成本使海水淡化难以大规模推广。
　　海水淡化部分产能闲置的主要原因，是价差无人补。“自来水享有政府补贴，海水淡化则作为企业产品，完全按照市场机制定价交易，淡化水在价格上注定没优势。自来水1吨卖5块钱。而企业搞海水淡化有工艺成本、铺管网的成本、纳税成本，这些算上就已经不只5块钱了，还要留出利润空间。与自来水价格相比的这部分差值，要么转嫁给消费者，要么政府给兜了。谁做谁赔钱的话，还有谁愿意来做？”
　　阮国岭表示，大家都希望海水淡化的成本降下来，国内外的相关研究者都在努力。降价需要靠科技进步，但与此同时，物价也在上涨，技术进步的速度通常没有物价上涨快。“技术到一定程度，成本可能就降不下来了。无论从科学本身而言，还是从物价变化来说，我这里守着海，你那里是湖，同样做水处理，海水的东西更多、更复杂，成本肯定要高，指着海水比湖水甚至淡水还便宜，这是伪科学。处理困难的事怎么可能比处理简单的事更廉价？”
　　在阮总工程师看来，海水淡化可以通过自身工艺进步降低成本。但在此过程中，需要行政管理者通过政策调节，使水价融合。
　　要让淡化企业有利可图
　　阮国岭在阿联酋、沙特阿拉伯等国考察时发现，政府负担了海水淡化的大部分支出。而“咱们这里说是政府出，那是中央政府出呢还是地方政府出呢？到了地方，是市财政出还是区财政出呢？到了财政下面，是这个局管，还是那个局管呢？说到赚钱，大家的手伸得很长，一旦要承担责任，就变成腿伸得很长。”
　　他表示，如果觉得海水淡化不重要，可以不让它发展。但如果觉得重要，就得有人去买这个单。经济利益之于企业，犹如水之于人。所以，企业的每个动作取决于风险和收益的权衡。虽然人人希望企业有“公益心”和“社会责任感”，但让企业干赔本买卖是不现实的。如果有财政补贴、税收减免等优惠政策，让淡化厂及其投资方有合理的利润，把水价倒挂的问题处理好，海水淡化才会有较快的发展。
　　“用新能源搞淡化只是噱头”
　　聊到取水对海洋生态的影响，阮国岭坦言：“那要看你是认为渴死好呢，还是牺牲一小块海域好。有得就有失，任何事物都不可能只有好处而不付出代价。”走完淡化流程后，剩下的浓海水要么综合利用，要么排到海里去。即便是对环境控制很严的国外，现实中绝大部分浓海水也都是排到海里。
　　“浓海水综合利用听起来很美，干起来却有很多问题。一个日产100万吨淡水的海水淡化厂，如果将浓海水中的化学元素全部提出，一年能弄出上千万吨的盐来，要这么多盐干啥用？其实大部分盐对我们的价值不太大，谈综合利用很难。有些科学家说浓海水不能排到渤海湾里去，不然会产生各种问题。其实，渤海湾现在的污染主要是排污造成的，包括重金属、石油类等等。没有淡化厂，渤海湾的环境就能好了？”说到这儿，阮国岭有些激动。
　　对于太阳能海水淡化、风能海水淡化等技术路线，阮国岭有点不以为然：“许多人觉得使用新能源很吸引人眼球。电是二级能源，对做海水淡化的人来说，我只管把电接上设备，哪儿管得了这电是风电、核电还是太阳能电？只要能让我的设备转起来，电价便宜才是关键。”
　　他还强调，新能源的使用有很多障碍和制约。“比如风能、太阳能，出电不稳定，怎么和电网融入？有人说要利用风能搞海水淡化，这就是个噱头，成心不想让淡化厂活！”他比喻说，两口子过日子，一个“二百五”，一个明白人，日子还能过。风能和海水淡化都还不够成熟，“两个‘二百五’整在一起，它能活得好？这爹妈是成心不让孩子活了。”在他看来，从研究所、高校角度，可以把这样的组合当科研项目试着做做。但一涉及招商引资，就必须充分权衡利弊，不能用噱头坑人。
　　海水淡化产业呼唤游戏规则
　　谈到以海水淡化的方式来缓解北京的淡水资源短缺问题，阮国岭提高了声音：“北京的核心问题是人口太多，有2000多万。就好比母亲没那能力养好几十个孩子，而且孩子还不爱护这母亲，到处捣乱。北京是人没弄好，不是北京不好！”他建议，不如北京把上游的水多用一点，让天津的淡化厂给当地供水，北京给搞淡化的地区一些补贴，这样大家都省事。“在天津、河北投巨资建厂，再把淡化水拉回北京，这不是折腾么？”
　　在阮国岭看来，不管是政府还是企业做海水淡化，都要先把水价问题处理好，让海水淡化有一套好的“游戏规则”。“以色列很清楚，水是要命的东西，不允许国外公司控股。我们把自己国家的队伍拦在门外，让外国人进来整，我们的好多淡化厂就是政府把项目给了外国人做。国家要真觉得海水淡化是个事儿，那就该认真扶持一两支属于自己的好队伍。”
　　采访结束时阮国岭表示，好的游戏规则不需要中国特色。“我们要想学外国好的东西，那就原原本本学透了，不能按个人的喜好搞中国特色。海水淡化发展到现在，瓶颈主要是政策问题，其次是经济问题，最后才是技术问题。你进口了国外公司最好的技术和装备，淡化厂仍然产能闲置，这能怪技术吗？”