利用反滲透、多級閃蒸等技術

　　去鹽分除雜質 向大海要淡水

　　日前，我國北方最大的海水淡化項目在天津投產，日產淡化水15萬噸。按照這一產能計算，每年可節約地表用水5000萬噸。據了解，該項目將為天津市南港工業區內企業提供工業用水。

　　除了作為工業用水，海水淡化水也可作為生活用水?！霸谖覈?，天津、青島等地的居民，已經在日常生活中用上了海水淡化水?！闭憬髮W能源工程學院研究員賀天彪在接受科技日報記者采訪時介紹。

　　能達到國家相關標準

　　目前，全球有超過160個國家在使用海水淡化水，70%的海水淡化水用于居民生活用水。海水淡化水作為生活飲用水的安全性，已經得到廣泛驗證和認可。

　　“我國現行的生活飲用水國家標準是《生活飲用水衛生標準》(GB 5749-2022)?！碧旖虼髮W化工學院研究員解利昕告訴科技日報記者。該國家標準規定了生活飲用水水質要求、生活飲用水水源水質要求、集中式供水單位衛生要求等內容，且適用于各類生活飲用水。因此，作為生活飲用水的海水淡化水，也應符合該國家標準的各項要求。

　　《生活飲用水衛生標準》明確規定了水中微生物、重金屬、硝酸鹽等的限值，比如硝酸鹽檢出量不應超過10毫克/升、任何大腸桿菌等致病菌不應檢出等。此外，賀天彪介紹，海水淡化水的透明度、味道、顏色以及酸堿度等，都要達到適宜飲用的標準。

　　“目前，海水淡化水原則上都能夠達到國家標準?！苯饫垦a充，除了國家標準，一些城市還發布了相關地方標準。這些地方標準與國家標準大致相同，僅個別指標有差別，但地方標準的要求只會比國家標準更嚴格。

　　比如，在最新的相關國家標準中，飲用水中硼元素的限值為1毫克/升。而在廣東省深圳市現行的《生活飲用水水質標準》(DB4403/T 60-2020)中，硼元素的限值為0.5毫克/升?！鞍凑者@個標準，部分海水淡化水在經過一級淡化后，還需要經過二級淡化，以進一步降低水中硼元素的含量?！苯饫空f。

　　海水淡化水接入居民用水系統的方式，因各地水質和政策不同而存在差異。賀天彪舉例，在浙江省舟山市和山東省青島市，海水淡化水經過全部處理流程后，會直接進入城市供水管網。而天津市要求，海水淡化水進入城市供水管網前，要和自來水進行一定比例的摻混，才能被輸送給居民。

　　膜法與熱法被廣泛應用

　　要把海水淡化為生活用水，通常需經過預處理、淡化處理和后處理三個環節。

　　賀天彪介紹，在預處理階段，一般采用混凝、沉淀、澄清等技術手段，去除海水中存在的泥沙顆粒、微生物以及其他雜質。

　　預處理后的淡化處理是整個海水淡化流程中最核心的環節。淡化海水最重要的，就是脫掉海水中的鹽。

　　解利昕告訴記者，目前海水淡化技術總體上有兩大類，分別是膜法和熱法。這兩類方法在國內外被廣泛應用。

　　具體來說，海水淡化技術主要包括反滲透、多級閃蒸和低溫多效蒸餾等。賀天彪介紹，其中反滲透技術屬于膜法，通過施加高壓讓海水通過半透膜，從而去除海水中的鹽分和其他雜質；多級閃蒸和低溫多效蒸餾技術屬于熱法，讓海水在蒸發室中多次蒸發和冷凝，以實現海水淡化的目的。

　　“不同的海水淡化技術，在處理流程、周期和成本等方面都有不同。”賀天彪介紹，應用反滲透技術，淡化周期短，整個過程僅需約20分鐘至30分鐘。相比之下，多級閃蒸和低溫多效蒸餾技術因需將海水加熱至一定溫度，再將其引入蒸發室進行蒸發冷凝分離，所以淡化周期較長，通常要數小時。

　　在運營成本上，反滲透技術主要消耗電能，且設備成本低，適用于中小型項目；而多級閃蒸和低溫多效蒸餾技術，以低壓蒸汽或工廠余熱為穩定熱源，既消耗電能又消耗熱能，適用于大型工業項目。就實際情況而言，采用膜法的成本總體上比熱法低。賀天彪認為，這是反滲透技術成為海水淡化主流技術的原因之一。

　　“通常情況下，采用熱法的項目，運營成本高一些。但在實際應用中，影響成本的因素是復雜的，需要根據實際情況具體評估。”解利昕舉例，有些地區的工廠在生產過程中會產生大量廢熱，供熱成本很低。如果把這些廢熱收集起來用于海水淡化，采用低溫多效蒸餾技術的項目反而有成本優勢。

　　利用膜法或熱法處理過的海水，不可以直接進入城市供水管網。

　　賀天彪解釋，這是因為海水在被淡化處理時，會去除海水中的金屬離子，使海水淡化水pH值偏低。故在實際應用中，工作人員要對海水淡化水進行后處理，使其更好地滿足居民飲用水要求。

　　就價格而言，賀天彪介紹，海水淡化水的價格會受海水淡化工藝以及電價等因素影響。一般來說，海水淡化水的成本要高于自來水。

　　不過，在我國，當前各地的海水淡化水僅作為補充水源進入城市供水管網，政府會對這部分海水淡化水進行價格補貼。因此，民用水價并不會受到海水淡化水成本的影響。(科技日報 記者 沈唯)