第三节 海水及其化学资源的开发与利用

海水淡化是利用海水脱盐生产淡水的工艺过程。海水淡化作为解决陆地淡水资源不足的重要途径而受到沿海各国的广泛重视。据国际海水淡化协会（IDA）的统计，截至2013年，全球的海水淡化厂超过1.7万家，分布在150多个国家和地区，有3亿多人部分或全部依靠海水淡化水来满足日常之需。同时，在海水淡化过程中，还获得了数量可观的盐、镁及氧化镁、溴等副产品。

基于不同国家和地区的淡水资源紧迫状况以及资金和技术投入情况，海水淡化生产发展各不相同。据美联社报道，截至2014年，海水淡化为以色列提供了35%的饮用水，2015年可望增至40%, 2050年可能达到70%。以色列在帕勒马希姆建立的索莱克淡化厂，淡化能力为54万吨/日，居世界前列。海湾国家淡水资源缺乏，又有充足的能源保障，该地区海水淡化厂的体量尤为庞大。沙特阿拉伯的海水淡化业在世界海水淡化领域首屈一指，该国的朱拜勒海水淡化站，是世界上迄今为止规模最大的海水淡化站，此外，还有吉达海水淡化站群，麦加－塔依夫站、麦地那－延布站、沙基格站、胡巴尔站等的规模和产量也比较大。沙特阿拉伯将海水从沿海的朱拜勒淡化后，用管道把淡水输送到320公里之外的首都利雅得，以供城市用水。美国得克萨斯州的淡化厂水源既有地下咸水，又有来自墨西哥湾的海水。截至2014年，加州运营、在建和规划中的淡化厂共计17个。截至2012年，佛罗里达州有33个地下咸水淡化厂和2个海水淡化厂在运营中，还有7个地下咸水淡化厂在建。此外，亚利桑那州的尤马地下咸水淡化厂规模也较大。澳大利亚在黄金海岸、克内尔、珀斯和斯坦瓦克港等地建立了海水淡化厂。2006年建成的奎那那海水淡化厂，每天能够淡化海水15.2万吨，满足珀斯17%的用水需求。奎那那海水淡化厂的最大亮点，在于其消耗的电能来自功率为8万千瓦的鸸鹋高地风电场，实现了海水淡化能源供给的绿色化。日本在20世纪50年代就成立了造水促进中心，海水淡化产业成为优势产业，无论是海水淡化利用规模还是利用技术都占据世界领先地位。仅以海水淡化利用规模看，目前日本每年用于工业的海水冷却量高达3000多亿立方米，占工业冷却水总用量的60%，是世界年海水冷却总利用量的一半多。日本多家从事海水综合利用项目的开发与推广的公司和企业，如日本蓝星、东丽、日立公司等，都掌握着诸如合成纤维膜海水淡化技术等多项世界领先技术，有力地推动了日本海水综合利用技术研发和产业发展，并进一步增强了日本海水利用产业的国际竞争力。日本约有10座淡化设施和核电压水堆连接，每天淡化海水1.4万吨，这些水用于核反应堆自身冷却。2002年，印度在马德拉斯核电站实施了1个核能淡化验证项目。2010年，巴基斯坦在卡拉奇核电站启用了一座淡化能力为4800吨/日的多效蒸馏淡化厂。

我国也很早开始了海水淡化工作，截至2014年底，全国已建成海水淡化工程112个，产水规模92.69万吨/日，最大海水淡化工程规模为20万吨/日。主要采用反渗透和低温多效蒸馏海水淡化技术，产水成本5～8元/吨。海水直流冷却、海水循环冷却应用规模不断增长，年利用海水作为冷却水量达1009亿吨，新增用量126亿吨。海水利用成果转化步伐进一步加快，多家企事业单位联合成立了成果转化基地。其中，已建成万吨级以上海水淡化工程27个，产水规模812800吨/日；千吨级以上、万吨级以下海水淡化工程34个，产水规模104500吨/日；千吨级以下海水淡化工程51个，产水规模9605吨/日。全国已建成最大海水淡化工程规模为20万吨/日。全国海水淡化工程分布在沿海9个省市，主要是在水资源严重短缺的沿海城市和海岛。北方以大规模的工业用海水淡化工程为主，主要集中在天津、河北、山东等地的电力、钢铁等高耗水行业；南方以民用海岛海水淡化工程居多，主要分布在浙江、福建、海南等地，以百吨级和千吨级工程为主。海水淡化水用于工业用水的工程规模为587260吨/日，占总工程规模的63.35%。其中，火电企业为27.42%，核电企业为2.37%，化工企业为11.87%，石化企业为13.60%，钢铁企业为8.09%。用于居民生活用水的工程规模为339405吨/日，占总工程规模的36.62%。用于绿化等其他用水的工程规模为240吨/日，占0.02%。

为了加快推进海水淡化生产，我国政府还专门制订了《海水淡化产业发展“十二五”规划》、 《海水淡化科技发展“十二五”专项规划》和《国务院办公厅关于发展海水淡化产业的意见》，提出，到2020年海水淡化产能将达到250万～300万吨/日，2020年海水淡化设备国产化率要达到90%。可以预见，随着科技的发展、海水淡化成本的降低，海水淡化将成为世界许多国家解决缺水问题的普遍选择。我国华北地区缺水问题严重，也完全可以通过海水淡化形式补充淡水，从而减少远距离南水北调跨流域解决淡水的难题。