大力发展海水直接利用。海水直接利用的方面多,用水量大,在缓解沿海城市缺水中占有重要地位。在发达国家,海水冷却广泛用在沿海电力、冶金、化工、石油、煤炭、建材、纺织、船舶、食品、医药等工业领域。日本和欧洲每年利用海水都达3000亿立方米,而目前我国仅100多亿立方米。 如果把海水用在工业中当冷却水、冲洗水、稀释水等以及居民的冲厕用水 (约占居民生活用水的35%),对缓解沿海城市缺水问题,将起重大作用。
海水直接利用的技术包括:海水直流冷却技术,已有80年应用史,是目前工业应用的主流;海水循环冷却技术,我国尚处研究阶段;海水冲洗等技术等。与海水直接利用的有关重要技术,还包括耐腐蚀材料、防腐涂层、阴极保护、防生物附着、防漏渗、杀菌、冷却塔技术等。
积极发展海水淡化。 海水淡化在推进海水利用中地位重要。沿海工业利用淡化海水虽然量少,但是性质重要,目前全国的海水淡化, 每年就能节省约400万立方米陆地水,对保证沿海工业生产的需要和居民生活用水发挥了重大作用。
目前海水淡化成本一般4至5元, 如果热电水联产海水淡化成本可降到4元以下,如果再发展海水综合利用,把浓缩海水用来提取化学元素,其淡化成本还要降低。
我们应当积极推进沿海工业的海水淡化,支持用途广泛、竞争力强的海水反渗透淡化技术在电厂和其他工业中的推广应用;支持低温多效淡化装置示范工程建设;支持海水淡化与热电结合促进沿海居民饮用水的海水淡化的应用;支持海水淡化与综合利用结合,利用大型海水淡化厂排出的大量浓缩海水,积极发展海水化学物质提取产业;加大海水淡化技术装备(高性能膜组件、低温多效的铝合金管等)的国产化。
积极开展海水化学物质提取利用。 发展海水的利用 ,在解决我们用水问题的同时,还有很多其他的好处。海水中,有很多十分有价值的矿藏。比如海水中铀的含量就十分惊人。据调查,全球海水中所含有的铀,对于人类现阶段来说可以说是“取之不尽,用之不竭”了。可见,加强对海水的利用,不但可以解决我们的吃水问题,连能源问题也会得到解决。海水中化学物质提取是有无限前景的新兴产业。溶解于海水的3.5%的矿物质是自然界给予人类的巨大财富。不少发达国家已在这方面获取了很大利益。我国对海水化学元素的提取,目前形成规模的有钾、镁、溴、氯、钠、硫酸盐等。但除氯化钠是从海水中直接提取的以外,其他元素仅限于从地下卤水和盐田苦卤的提取,而且,资源综合利用工艺流程落后,产品质量与国际有一定差距,急需技术更新和设备改造。目前,我国还处在盐碱工业向海洋化工工业的过渡阶段,经过“八五”、“九五”技术攻关,直接从海水中提取化学物质的产业正在我国逐步形成。
海水能通过蒸馏变成淡水
大港发电厂:敢“喝”海水的火力发电厂
海水也能喝吗?答案是肯定的。这家企业通过海水淡化生产出来的瓶装纯净水。在大港发电厂的化学车间,见到了企业1988年从美国进口的两套日产3000吨的多级闪蒸海水淡化装置。通过这两套设备,可以将已经加热到一定温度的海水急速蒸馏变成蒸汽,蒸汽冷却后得到高纯度淡水。 根据测算,大港发电厂如果采用天津的滦河水达到用水标准,平均每吨水需要9块钱,而直接采用淡化海水,平均每吨水只有5到7块钱。目前,大港电厂日产淡水已达6000吨,不仅满足机组发电用水,还投资800多万元组建华北地区最大的海水淡化民用水生产厂,开发纯净水、矿化水、果汁饮料等系列产品,在充分保证水质的前提下,成本已经与市场上销售的纯净水和矿泉水接近,瓶装水售价只有1块钱,桶装纯净水10元、矿化水14元,为企业赢得较好的经济效益。 天津大港发电厂化学车间主任刘伯东:“我们厂是在80年代初开始引进大型的海水淡化设备,来满足发电企业对淡水的需要。引进了两套日产3000吨的海水淡化设备,每年可以生产淡水约50多万吨,那么折合成地下水,每年可以节约地下水达到80多万吨,那么这些水可以满足8万多户居民的一年用水。另外,我们在满足生产发电用水的同时,还开发了民用水使用,我们现在生产的海德润滋牌饮用水,已经大面积投放到全国各地,为海水淡化民用开发创造了一个非常好的条件。” 华北电网有限公司天津大港发电厂始建于1974年,装机容量1314兆瓦,是国家特大型火力发电企业之一,供电煤耗334.2克标准煤,处于国际先进水平。近年来,企业还对原本弃之不用又污染环境的发电废弃物粉煤灰、石膏最大限度进行深加工、再利用,变“废”为“宝”,为建筑行业、道路建设以及水泥制造输送了大量原料,既实现粉煤灰的零排放,每年减少大气排硫量2万吨,又为企业带来可观的经济效益。海德润滋建材公司经理王松介绍说:“从1993年开始,我们企业响应国家的环保政策要求,开始致力于电厂排弃的粉煤灰的治理和利用,到1999年基本上实现了粉煤灰的零排放,通过综合利用,到目前大概减少储灰场的占地近5000亩,同时也减少了灰场扬尘对周边企业和居民的影响。现在我们企业的粉煤灰广泛用于商品混凝土、水泥、砌块等建材行业,并逐步成为建材制品中不可缺少的附加材料,同时也为我们企业创造效益近2000万元。另外我们厂还有一套脱硫系统,脱硫生产出来的脱硫石膏也广泛用于石膏板材的应用,缓解了天津天然石膏的短缺。” 大规模开展海水淡化与粉煤灰、石膏综合利用,只是大港发电厂节能、环保工作的一部分。多年来,企业一直坚持致力于机组节能降耗工作的管理和研究,每年安排专项资金进行节能技术改造。仅“十五”期间就完成燃油锅炉改造、中水回用、大型电机加装变频调速装置等几十项技术改造项目。
海水中溶有多种有用的成分,最为人所熟悉的是一日三餐不可缺少的盐,我国沿海海岸线很长,可供晒盐的滩涂地约有84万公顷,所产海盐满足了全国近半数人口和80%的工业用盐的需求。海水还可直接使用,如作为工业用的冷却水。日本有40%一50%的工业用水是海水。 海洋蕴藏着巨大的能源,包括潮汐能、波浪能、海流能等。据联合国教科文组织估计,全球海洋中蕴藏的发电能力达到766亿千瓦,技术上有可能利用的为64亿千瓦,约为目前世界发电装机总容量的1倍。我国海洋能源的理论蕴藏量约为6.3亿千瓦(图2-2)。海洋能源的开发正受到全世界的关注。