山東省青島市是我國嚴重缺水的沿海城市之一,城市用水主要依賴南水北調以及引黃濟青的水源,高峰時期90%以上的用水需要依賴客水。水資源短缺問題已成為制約青島市經濟社會可持續發展的重要因素。作為水資源利用的開源增量技術,海水淡化能夠提供優質增量水源,對保障城市供水安全、提升供水水質、推動海水淡化產業高質量發展具有重要戰略意義。
近年來,青島市充分發揮海水淡化行業先發優勢,形成了可在全國范圍內推廣和復制的青島模式和青島經驗。近日,記者實地探訪了青島市兩個海水淡化項目,詳細了解青島的向海取水路。
“四鏈合一” 繪就產業藍圖
近日,位于青島市李滄區印江路2號的青島百發海水淡化廠擴建(以下簡稱百發二期)工程施工現場一片繁忙。該項目于2020年底開工建設,經過一年緊張施工,工程主體已經完成,即將進入調試階段,預計今年投入運行。運行后,青島的海水淡化能力將達到32.4萬噸/日,約占全國海水淡化產能的六分之一。
“青島水務海水淡化科技有限公司是青島水務集團的下屬公司,擁有百發和董家口兩個10萬噸/日海水淡化規模化利用項目,規模共計30萬噸/日,海水淡化設施運營管理經驗豐富,具備大型海水淡化項目設計建設能力。”青島水務海水淡化科技有限公司總經理張所新介紹。
這里曾是青島最初發展海水淡化的地方,借助一個10萬噸級的海水淡化項目打開了青島“向海要水”的新渠道。如今,隨著擴建項目投產在即,百發海水淡化廠日產能力將達到20萬噸,成為國內最大的膜法海水淡化項目和國內最大的市政供水示范項目,開啟青島市海水淡化規模化應用的新征程。
作為國內最早開展海水綜合利用、最早制定海水淡化產業發展規劃的城市之一,青島市在海水淡化規模、示范應用、機制創新等方面一直走在全國前列。早在2006年,青島市就發布實施了全國首個海水淡化產業發展規劃,經過多年發展,該市已被列為國家海水淡化與綜合利用城市和產業化基地、國家海水淡化試點城市。目前,青島市海水淡化水供水量累計超1.7億噸。預計到2025年,青島海水淡化規模將達到70萬噸/日。
近年來,青島市以海水淡化應用為突破口,積極發展海水淡化產業。目前已有海水淡化相關技術研發及人才培養機構20余家,市級以上工程(技術)研究中心15家,擁有院士、泰山學者等眾多領軍人物,集聚了一定數量的海水淡化配套零部件制造企業,具備進一步發展的基礎。
如今,一張更大的青島海洋產業發展的藍圖正徐徐展開——規劃布局百發、董家口、新河3個規模化應用基地,延伸帶動海水淡化產業集聚發展,構建產業鏈、資金鏈、人才鏈、技術鏈“四鏈合一”發展生態,培育新的海洋經濟增長點,實現新舊動能轉換的新突破。
“膜法”應用 為城市解渴
咸咸的海水如何變成清甜可口的飲用水?海水淡化又需要哪些步驟?
記者在青島海水淡化一期(以下簡稱百發一期)工程現場看到,此處建有一個面積100畝的海水湖,在近海的一側有一道閘門。漲潮的時候,海水涌進海水湖里;落潮之時,閘門關閉。
“整個海水湖蓄滿,能達到30萬噸。”青島水務海淡科技百發公司生產運營部部長李珂介紹,根據青島的潮汐規律,海水一天會漲跌潮兩次,基本保障海水湖能“喝飽”。同時,他們還在閘門處設置了泵站,通過管道將取水口往膠州灣深處延伸。遇到天文大潮,海水后退比較大時,則利用提升泵緊急抽水向湖內補充,從而保障有足夠的水源可以使用。
“海水湖中的海水通過地下管道輸送進廠區內,然后進行預處理。”李珂告訴記者,預處理的難度,取決于海水的水質。海水水質越好,凈化的效果也相對較好,產出也更大。以該公司百發一期工程為例,一般3噸海水能產出1噸左右的淡水。
李珂介紹,青島水務海淡科技公司采用的是主流的反滲透膜法。預處理后的海水經過孔徑30納米左右的超濾膜,將更小的雜質和細菌等隔離出去。隨后進入到淡化的核心環節——水鹽分離。該環節通過給水體施加壓力,使其通過孔徑僅有0.1納米左右的反滲透膜,將海水中的鹽分和金屬離子、鈣等元素隔離出來。此時的淡化水口感已經跟純凈水類似,嘗起來比普通的自來水更“軟”。隨后,這些接近于純凈水的淡化水,再進入后處理礦化車間,投加礦物質,增加水中鈣離子,最后流入千家萬戶。
“和常規工藝不同的是,百發二期工程新增了氣浮工藝,將有效去除海水中的懸浮物、油脂和藻類等。”百發二期項目負責人介紹,“以往海水直接進入超濾系統處理,水中的雜物會對膜系統造成傷害,減少膜系統的使用壽命,所以我們在超濾處理前加了氣浮工藝進行‘粗過濾’,可極大提升水質,有效減少后續膜處理的負荷,延長膜組件的使用壽命。”
百發二期投產后,主要用于沿海發電、鋼鐵、化工、熱電等企業工業用水,以及作為市政補充用水和戰略儲備用水,為青島城市供水安全發揮重要作用。
規劃引領 產業“再提升”
為擺脫我國海水淡化高端材料源頭主要依賴進口產品的現狀,逐步解決關鍵裝備受制于人的問題,青島市在海水淡化應用及產業發展方面作了積極探索,初步形成了“應用場景多樣化、廠網運營一體化、政府引導政策化、企業培育市場化、創新驅動平臺化、產業發展鏈條化”的青島模式。
在設備制造業方面,青島市近年來涌現了多家從事膜產品研發、裝備制造、淡化水及鹽化工產品生產的企業,技術裝備水平得到較大提升,如青島華歐集團擁有的低溫多效技術、青島海諾水務生產的超濾膜組件等。
近年來,青島水務集團在核心裝備制造上也開始落子布局,與行業領軍企業合作,投資2億元組建青水津膜高科技公司,開工建設年產200萬平方米海淡超濾膜項目,延伸海洋高端裝備制造創新鏈、產業鏈、價值鏈。同時,依托青水津膜公司,開展海淡膜技術應用研發,不斷形成海淡裝備核心競爭力。目前這一海淡裝備制造項目主體已經竣工,進入調試階段,投入運營后將填補國產海水淡化核心裝備空白。
海水淡化產業的培育和發展離不開政策的有效引導和扶持。近年來,山東省出臺了《關于加快發展海水淡化與綜合利用產業的意見》,設立規模達50億元的“山東省海水淡化產業發展基金”,并先后成立了膠東經濟圈海水淡化與綜合利用產業聯盟、山東省海水淡化利用協會。
成本昂貴是制約海水淡化規模化應用的主要因素。為降低海水淡化企業運營成本,青島市為百發海水淡化項目提供優惠電價政策。自2013年8月至2020年執行居民類的非居民用電每千瓦時0.555元,實際共節約電費近6100萬元,極大降低了企業運營成本,保障企業可持續發展。目前,實行燃煤發電上網電價,免收需量(容量)費,每年可為海水淡化企業節約電費近586萬元。
此外,青島市還為海水淡化項目提供了適度優惠政策。百發二期發行全球首單用于海水淡化行業的藍色債券3億元,爭取中央“節能減碳專項中央預算內投資基金”4000萬元,同時持續推動海水淡化板塊信托投資基金發行工作。
面向未來,青島把海水淡化作為城市發展的重要支撐。青島“十四五”規劃綱要中多次提到“海水淡化”,并明確提出,打造全國重要的海水淡化及綜合利用基地,建設海水淡化綜合利用試點城市。接下來,青島將按照實施海洋強國戰略的要求,全面發展現代海洋產業,開啟海水淡化產業的“再提升”之路,為打造海水淡化產業鏈、發展循環經濟、實現海洋產業轉型升級作出積極探索。
掃描二維碼分享本頁面
京公網安備 11010202007799號