山東青島屬于資源性缺水城市,人均水資源占有量258立方米,僅為全國平均值的11%,城市用水主要依靠客水。為改善淡水資源嚴重不足、客水依賴(lài)度高的狀況,青島自2010年起著(zhù)力推進(jìn)海水淡化項目建設。
2019年以來(lái),為搶占高質(zhì)量發(fā)展戰略新空間,加快落實(shí)新舊動(dòng)能轉換“海洋攻勢”作戰方案相關(guān)要求,青島積極爭取國家海水淡化規?;圏c(diǎn)示范,推進(jìn)海水利用規?;?。目前,青島市海水淡化項目主要有青島百發(fā)海水淡化公司和青島董家口經(jīng)濟區海水淡化廠(chǎng),設計規模均為10萬(wàn)噸/日,加上大唐黃島發(fā)電有限責任公司和華電青島發(fā)電有限公司一共有3萬(wàn)噸/日的規模,青島目前海水淡化建成規模已達23萬(wàn)噸/日以上,占全國已建成規模的五分之一,在山東省遙遙領(lǐng)先。
目前,青島市每天實(shí)際應用淡化水15萬(wàn)噸/日。爭取國家試點(diǎn)后,2020年青島海水淡化規模有望超40萬(wàn)噸/日。
全國共3個(gè)10萬(wàn)噸/日海水淡化項目,青島占2個(gè)
“全國共有3個(gè)10萬(wàn)噸/日規模的海水淡化項目,青島占倆,是青島水務(wù)集團運營(yíng)管理的青島百發(fā)海水淡化公司和青島董家口經(jīng)濟區海水淡化廠(chǎng),設計規模均為10萬(wàn)立方米/日。”青島水務(wù)集團投資發(fā)展部部長(cháng)彭忠介紹,現階段,國內最大規模海水淡化裝置為天津北疆電廠(chǎng)Ⅰ期Ⅰ、Ⅱ海水淡化工程,規模為20萬(wàn)噸/日。
青島日報記者在青島百發(fā)海水淡化有限公司了解到,這是一家專(zhuān)業(yè)從事海水淡化處理的國家高新技術(shù)企業(yè)。該公司市政供水工程2017年最高日供水量達10.5萬(wàn)立方米,成為國內首個(gè)實(shí)現滿(mǎn)負荷運行的萬(wàn)噸級海水淡化項目,也是目前我國最大的市政海水淡化項目。
“海水淡化的主要工藝流程包括取水工程、預處理、反滲透和后處理等。”青島百發(fā)海水淡化有限公司生產(chǎn)部運營(yíng)科主任李珂介紹,從膠州灣取海水后,經(jīng)取水泵站加壓,再經(jīng)過(guò)1公里長(cháng)的管道進(jìn)入廠(chǎng)區,進(jìn)行預處理。經(jīng)過(guò)前過(guò)濾、超濾系統,可去除91%以上的雜質(zhì)和微生物等懸浮物。
然后進(jìn)入一級、二級反滲透處理,這是海水淡化的核心工藝。“反滲透是最關(guān)鍵的工藝,投資占比最大、生產(chǎn)能耗最高、與水質(zhì)質(zhì)量關(guān)系最大。反滲透膜的脫鹽率可達99.3%,對海水脫鹽并產(chǎn)出淡水,我們采用的全是進(jìn)口膜,使用壽命至少3—5年。一級反滲透主要是脫除海水中鹽分,二級反滲透進(jìn)一步脫除硼元素。青島的淡化水,符合國家生活飲用水標準。”李珂說(shuō),隨后進(jìn)行后處理工藝,增強產(chǎn)品水的穩定性和飲用舒適度。
青島百發(fā)海水淡化公司的淡化水主要應用于市政供水、水源地補給和企業(yè)直供(包括電力、石化、熱力及“海水稻”試驗基地等),實(shí)際日供水量8萬(wàn)噸/日。在年供水量方面,供市政用水1642萬(wàn)噸,農業(yè)用水2.8萬(wàn)噸,工業(yè)用水460萬(wàn)噸。
由青島水務(wù)碧水源海水淡化有限公司運營(yíng)的青島董家口經(jīng)濟區海水淡化項目(一期)規模為10萬(wàn)噸/日,于2016年建成供水。該項目的淡化設備和流程與青島百發(fā)海水淡化公司類(lèi)似,采用保底水量形式,保底水量為7萬(wàn)噸/日,年供水量1375萬(wàn)噸,淡化水由董家口經(jīng)濟區管理委員會(huì )統一調配使用。
淡化水成本三年下降近一半
目前,青島百發(fā)海水淡化公司供應淡化水的工業(yè)使用成本平均為6.18元/噸,市政使用成本為3.12元/噸。董家口經(jīng)濟區海水淡化廠(chǎng)的淡化水價(jià)格為4.25元/噸。
據介紹,影響海水淡化成本最關(guān)鍵的因素為電費。“100噸海水可淡化出44噸淡水,剩下56噸濃鹽水可以能量回收,作為高壓力濃水提供壓力。”李珂說(shuō),目前,海水淡化的噸水電耗為3.2度,山東省也出臺了相關(guān)電價(jià)優(yōu)惠政策,每度電0.55元,噸水處理電費不到2元。
目前,青島居民用水一檔水費為每噸2.5元加1元污水處理費,綜合水價(jià)是3.5元。非居民用水價(jià)格為每噸4元加1.4元污水處理費,綜合水價(jià)是5.4元。那么,淡化水與淡水相較有無(wú)價(jià)格優(yōu)勢?
以工業(yè)用水(非居民用水)為例,彭忠算了一筆賬:“工業(yè)用水很多要求純凈水,就需要把普通的自來(lái)水凈化為純凈水,2噸自來(lái)水才能凈化為1噸純凈水,自來(lái)水水費加上凈化等相關(guān)費用,每噸的成本在16—17元,而使用淡化海水的成本也就6—7元,加上處理費用,也才不到10元,一定程度上降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。”
“近年來(lái),自來(lái)水的成本在不斷提高,而淡化水的成本從2016年的10元/噸,到目前降了近一半,具備一定價(jià)格優(yōu)勢。”彭忠說(shuō),還要通過(guò)節能技術(shù)和反滲透膜的改造,提升泵站效率,進(jìn)一步降低淡化水成本。
2020年規模有望超40萬(wàn)噸/日
國家“十三五”規劃明確提出“推動(dòng)海水淡化規?;瘧?rdquo;。國家發(fā)展和改革委員會(huì )、原國家海洋局制定的《全國海水利用“十三五”規劃》提出,到“十三五”末,全國海水淡化總規模達到220萬(wàn)噸/日以上。沿海城市新增海水淡化規模105萬(wàn)噸/日以上。
為推進(jìn)海水利用規?;瘧?,自然資源部提出在沿海城市開(kāi)展海水淡化規?;圏c(diǎn)示范工作。相關(guān)會(huì )議上也逐步明確海水淡化試點(diǎn)示范的規模為30萬(wàn)噸/日至50萬(wàn)噸/日,并傾向于在青島試點(diǎn)。
海洋是高質(zhì)量發(fā)展的戰略要地,青島發(fā)展的最大優(yōu)勢在海洋,推動(dòng)山東海洋強省建設,必須把青島這個(gè)龍頭昂起來(lái)?!渡綎|海洋強省建設行動(dòng)方案》將海水淡化及綜合利用列為重點(diǎn)推動(dòng)發(fā)展的海洋新興產(chǎn)業(yè),并明確提出,“支持青島建設國家海水淡化與綜合利用示范城市”。
2018年2月,青島市政府辦公廳印發(fā)的《青島市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展規劃(2017—2030年)》提出,到2020年青島市海水淡化產(chǎn)能達到50萬(wàn)噸/日,2025年預計建成規模70萬(wàn)噸/日,2030年預計建成規模90萬(wàn)噸/日。
“推進(jìn)海水淡化,一方面是戰略上保障備用,應對極端干旱天氣、原水資源不足、供水能力告急狀況,確保把水杯牢牢端在自己手里。對企業(yè)直供,也可以降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。”彭忠說(shuō),同時(shí),可圍繞海水淡化發(fā)展高端裝備制造,這也符合青島新舊動(dòng)能轉換“海洋攻勢”相關(guān)要求。
目前,眾多海內外海水淡化相關(guān)企業(yè)及技術(shù)裝備研發(fā)機構擬投資青島,如以色列國家水務(wù)集團、西班牙水務(wù)公司、合肥通用機械研究院、天津膜天膜、巴安水務(wù)、魯信集團和中信環(huán)境等企業(yè)與青島保持密切溝通銜接。天津海水淡化研究所、津膜科技和青島風(fēng)生海水淡化研究院等項目現已落地。由青島水務(wù)集團、天津膜天膜科技、上海聯(lián)和科海材料科技、美國馬文集團合資成立的青島青水津膜高新科技有限公司,擬在中德生態(tài)園建設超/微濾膜生產(chǎn)基地。青島水務(wù)集團聯(lián)合魯信集團成立50億元新舊動(dòng)能產(chǎn)業(yè)基金,以延伸海水淡化產(chǎn)業(yè)鏈。
“規劃在青島百發(fā)海水淡化公司再擴建10萬(wàn)噸/日規模,正在積極爭取國家海水淡化規?;圏c(diǎn)示范,順利的話(huà),還計劃在百發(fā)公司再擴建10萬(wàn)噸/日規模。加上原有的10萬(wàn)噸/日規模,百發(fā)公司的規??傻?0萬(wàn)噸/日。再加上董家口的10萬(wàn)噸/日規模,2020年青島的規模有望超40萬(wàn)噸/日。”彭忠說(shuō)。