中国海水淡化技术起步较早,技术进步快速且日趋成熟。中国已成为世界上少数几个攻克并全面掌握反渗透法和蒸馏法两大主流海水淡化技术的国家之一。
近年来,中国海水淡化工程总体规模稳步增长。截至2019年底,全国有海水淡化工程115个,工程规模约为157.38万吨/天。中国在反渗透和低温多效海水淡化等方面的相关技术已接近或达到国际先进水平,实现了从无到有、从弱到强、从示范到规模应用的蜕变。
中国海水淡化的技术研究最早要追溯到20世纪50年代。1958年秋,中国科学院在其成果展览上展出了由中科院化学研究所与海军合作研发的一个大型海水淡化器,该设备采用电渗析法淡化苦咸海水,并应用于海军舰艇和海岛上。时近新中国成立10周年,该设备作为全国科学技术成就之一载入史册。
1967年,一个令海洋科技界振奋的消息传来:当时的国家科学技术委员会决定在全国开展海水淡化会战。这次会战的任务之一便是用3年左右的时间制造出一台小型海水淡化样机,实现直接从海水中制取淡水。
这场会战同时在青岛、北京和上海三地进行。青岛和北京主攻反渗透法的研究,上海主攻电渗析技术。
来自全国多个科研院所的研究人员随即组成团队,迅速投入这场海水淡化的战役中。为了攻克反渗透技术难题,科研团队反复研究,夜以继日地进行膜的设计与实验。
时值资源匮乏、供应紧张的20世纪60年代,除了技术攻坚,找到合适的材料也异常困难。曾参与早期海水淡化课题研究的中国工程院院士、浙江工业大学海洋学院院长高从堦回忆说,当初为了找一个做反渗透装置的高压泵,科研人员几乎跑遍全国,终于在上海的一家小型泵厂寻到合适的高压泵。实在找不到所需材料时,他们就自己设计、加工。
1969年年初,科研团队成功研制出“不对称醋酸纤维素板式和管式反渗透膜”,制造出日产1吨淡水的板式海水淡化样机,并在青岛朝连岛上试运行半年。
最终,通过近3年的努力,1969年12月,会战预定目标顺利实现。电渗析技术后来主要应用于纯水制备工艺上,反渗透法则更多地用于海岛上。
1974年12月,全国海水淡化科技工作会议在北京召开,会上制订了《1975年—1985年全国海水淡化科学技术发展规划》。中国海水淡化的开拓者、天津大学教授王世昌回忆道,当时全国包括北京、上海、天津、杭州、青岛和大连在内的很多地方组织科研力量参加了会议。大会内容主要包括3部分:反渗透的研发、热法海水淡化的研发以及电渗析海水淡化的研发。会议为各个城市的主要单位安排了具体任务和指标。这是中国第一次系统地组织海水淡化技术的研究开发工作,标志着海水淡化开始受到国家的重视。
工作人员在杭州研制3吨/天板式反渗透海水淡化器。
自20世纪80年代起,中国海水淡化事业步伐加快。1981年,中国在西沙永兴岛安装了一台日产200吨的电渗析海水淡化装置。1984年,国家批复在天津成立海水淡化与综合利用研究所专门从事海水淡化技术研究,一些大专院校也先后加入海水淡化技术的研究行列。(www.xing528.com)
20世纪90年代,中国水资源短缺形势日益严峻,海水淡化进入加快发展期,应用规模不断提升。
2000年以后,日产千吨级的反渗透淡化装置已有多个,并成功在海岛上应用。
2004年,由中国自主研制的日产3000吨的低温多效海水淡化装置在青岛黄岛发电厂建成投产。
2005年,全国《海水利用专项规划》发布。
2007年11月,中国首台10000吨/天反渗透淡化装置在青岛黄岛发电厂投入运行,其容量大、技术含量高、单机占地面积小,所产淡化水水质符合国家《生活饮用水卫生标准》的指标要求。
2012年,国务院办公厅发布《关于加快发展海水淡化产业的意见》,国家发展和改革委员会发布《海水淡化产业发展“十二五”规划》,优化了海水利用发展的政策环境。
国内首台10000吨/天反渗透海水淡化装置在青岛投入运行。
2018年,自然资源部发布《2017年全国海水利用报告》。这项报告显示:中国海水淡化工程总体规模稳步增长,最大海水淡化工程规模达到日产20万吨,主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术。截至2017年年底,全国海水淡化工程主要分布在水资源严重短缺的9个省市的沿海地区和海岛。
报告提出:要以海水淡化民生需求及产业发展为导向,将海水淡化与海岛生态岛礁建设相结合,强化海水淡化水对常规水资源的补充和替代,加快打造一批海岛海水淡化工程。在辽宁、山东、浙江、福建、海南等沿海地区,通过3~5年重点推进大约100个海岛的海水淡化工程建设和升级改造,有效缓解海岛居民用水问题,改善人居环境。
跨越半个多世纪,中国在海水淡化技术上取得了重大突破,特别是蒸馏法和反渗透法两大主流海水淡化技术已与国际水平接轨。几十年来,中国一代又一代科研工作者积极投身并奋战在海水淡化科研一线,助力中国海水淡化技术水平实现从跟跑到并跑,甚至部分领域领跑的巨大飞跃。
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