沿海電廠海水淡化濃海水綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)探討

袁天定

(福建惠安泉惠發(fā)電有限責(zé)任公司，福建泉州362199)

沿海電廠海水淡化濃海水綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)探討

袁天定

(福建惠安泉惠發(fā)電有限責(zé)任公司，福建泉州362199)

我國沿海地區(qū)含11個省、區(qū)和直轄市，陸地面積占國土總面積的15%，有18000多公里的海岸線和6500多島嶼，人口占全國的40%以上，社會總產(chǎn)值占60%左右，是我國人口最多、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)。而該地區(qū)的的可持續(xù)發(fā)展也面臨著相當(dāng)嚴(yán)峻的形勢和問題，土地、水和其他資源的日趨緊缺，近海海域的污染和近海海洋環(huán)境質(zhì)量的退化等，嚴(yán)重制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。向占全球水總儲量96.5%的海水要水，要其他資源，大力發(fā)展海水綜合利用技術(shù)，是解決沿海地區(qū)資源短缺和繁榮沿海經(jīng)濟(jì)的重要措施。電廠海水淡化濃海水綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)合電廠生產(chǎn)進(jìn)行海水淡化，并充分提取海水中的各項化學(xué)成份，形成高效低耗、節(jié)能環(huán)保、資源綜合利用的生產(chǎn)模式，主要包括海水淡化和濃海水綜合利用兩方面。

圖1 電廠海水淡化濃海水綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)示意圖

海水淡化是指將3500mg/L的海水淡化至500mg/L以下的飲用水。目前，應(yīng)用于大規(guī)模海水淡化生產(chǎn)最多的兩種成熟技術(shù)是低溫多效蒸餾法（LT－MED－TVC）和海水反滲透膜法（SWRO）。世界上一億多人口的地區(qū)靠海水淡化解決用水的問題，實踐表明海水淡化對沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將發(fā)揮其重要的作用。

結(jié)合電廠生產(chǎn)可大大降低海水淡化的生產(chǎn)成本，提高電廠的能源利用效率。反滲透膜法海水淡化生產(chǎn)依靠高壓泵使淡水通過反滲透膜制得淡水，約需消耗4kW/h電能/噸水，利用電廠廠用電資源進(jìn)行膜法海水淡化生產(chǎn)可極大降低海水淡化的能源成本；低溫多效蒸餾法是讓加熱后的海水在多個串聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。低溫多效蒸餾法進(jìn)行海水淡化主要消耗熱能，低溫多效蒸餾法可充分利用電廠低品位蒸汽和乏熱進(jìn)行海水淡化生產(chǎn)，可充分利用電廠的余熱資源，根據(jù)已投運的電廠海水淡化生產(chǎn)經(jīng)驗，采用低溫多效蒸餾法進(jìn)行海水淡化生產(chǎn)可提高電廠熱效率10%以上。

海水反滲透膜法生產(chǎn)的是普通工業(yè)淡水，含鹽量為300-500mg/L；低溫多效蒸餾法生產(chǎn)的則是高品質(zhì)的蒸餾水，含鹽量小于10 mg/L。我國沿海地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，各種淡水消耗量極大，一些地區(qū)（如京、津、唐、廣東及閩南沿海地區(qū)）淡水資源日趨緊缺，嚴(yán)重制約了該地區(qū)經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展。兩種海水淡化技術(shù)，可分區(qū)分類提供普通淡水、高品質(zhì)蒸餾水，滿足不同客戶用水需求。同時能夠避免各用戶單獨引水、制水，造成制水成本增加和能源、土地資源的浪費。

濃海水綜合利用就是從海水淡化濃海水中提取食鹽、鉀(系列鉀鹽)、溴(溴素及深加工)、鎂(氫氧化鎂、系列鎂肥、晶須硼酸鎂)等基礎(chǔ)化工原料，吃盡榨干海水中的寶貴資源，實現(xiàn)海水淡化生產(chǎn)的零排放，避免因苦鹵排放對環(huán)境造成的影響，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著，利國利民。海水淡化副產(chǎn)的濃海水濃度大約是自然海水的兩倍，是非常好的制鹽和鹽化工原材料。傳統(tǒng)的鹽場利用海水淡化濃海水制鹽可大大提高鹽場的生產(chǎn)效率，在保證鹽場產(chǎn)量不變的前提下，可節(jié)省約1/3的鹽田用地，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展提供大量土地資源。濃海水制鹽后苦鹵用于提取溴素、氯化鉀、氯化鎂、硫酸鎂等化工產(chǎn)品。綜觀國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀，我國苦鹵綜合利用技術(shù)按主要工藝和產(chǎn)品分類，主要有 “氯化鉀-工業(yè)鹽-硫酸鎂-溴素-氯化鎂聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”和 “硫酸鉀-工業(yè)鹽-氯化鎂聯(lián)產(chǎn)技術(shù)”。

圖2 氯化鉀-工業(yè)鹽-硫酸鎂-溴素-氯化鎂聯(lián)產(chǎn)工藝流程

圖3 硫酸鉀-工業(yè)鹽-氯化鎂聯(lián)產(chǎn)工藝流程

電廠海水淡化濃海水綜合利用循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式通過規(guī)?；乃娐?lián)產(chǎn)降低海水淡化生產(chǎn)成本，不但推進(jìn)海水淡化和海水資源利用事業(yè)的健康發(fā)展，促進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈的形成，還可以使沿海土地資源得到優(yōu)化配置，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供空間，實現(xiàn)資源、土地、環(huán)境的協(xié)調(diào)，經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境效益顯著，值得大力推廣。

［1］高從堦，陳國華.海水淡化技術(shù)與工程手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，ISBN 7-5025-5206-5.

［2］林斯清.海水和苦咸水淡化[J].水處理技術(shù)，2001(21)：1.

丁艷］