日前,中關村新能源海水淡化關鍵技術裝備示范項目(膜法)通過專家組驗收,該項目關鍵技術和關鍵裝備及材料均為國產(chǎn)化,已形成了具有自主知識產(chǎn)權的海水淡化成套技術。該項目的順利實施,不但打破了國外企業(yè)的技術壟斷,還有望將當前的海水淡化制水成本降低10%以上。另據(jù)了解,一個百萬噸級的海水淡化項目已在醞釀之中。未來,海水淡化將為改善北京以及華北地區(qū)水資源短缺提供有利支撐。
距北京200公里的水源
8月29日,天氣陰。在距離北京200多公里的曹妃甸,一陣陣海風迎面吹來,空氣中彌漫著一股大海的氣息。在距離海邊不遠處的北控水務曹妃甸海水淡化廠內(nèi),記者見到了剛剛通過專家組驗收的海水淡化(膜法)示范項目設備機組。
“海水淡化主要有熱法和膜法兩種方法。其實,幾千年前,我們的祖輩就掌握了海水淡化技術?!北本┵惷拉h(huán)能科技有限公司(以下簡稱“賽美環(huán)能”)創(chuàng)始人朱榮輝告訴北京商報記者,“不過,那時候,我們利用這項技術是在向大海要‘鹽’。而今天,我們可以利用這項技術向大海要‘水’,這就是所謂的熱法海水淡化技術。相比而言,上世紀80年代才出現(xiàn)的膜法海水淡化技術更加方便,且成本相對較低?!?/span>
但是,長期以來,膜法淡化海水關鍵技術只掌握在少數(shù)國家及公司手中,依靠海水淡化來解決北京及華北地區(qū)的缺水問題,因技術及成本等問題,一直是一個愿景。
日前,北京節(jié)能環(huán)保中心組織有關專家對新能源海水淡化技術創(chuàng)新示范項目(膜法)第二階段工作進行技術驗收,并審核通過。專家組表示,歷經(jīng)兩年的示范項目建設,通過設備調(diào)試,系統(tǒng)完善,程序優(yōu)化,控制參數(shù)的調(diào)整,項目取得了理想的實驗和工程實際效果,分析了加壓及能量回收一體化裝置在海水淡化系統(tǒng)中應用的可靠性、海水淡化系統(tǒng)出水水質及運行成本。為國產(chǎn)化海水淡化系統(tǒng)的設計、施工提供了技術支持,為國產(chǎn)化海水淡化系統(tǒng)的投資成本和運行成本計算提供了實驗及工程依據(jù)。
研發(fā)自己的海水淡化技術
2012年6月,隨著中關村新能源海水淡化產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟的成立,正式啟動了中關村新能源海水淡化(膜法)示范項目:在北控水務已建成的曹妃甸5萬噸/日產(chǎn)海水淡化廠內(nèi),建設1000噸/日產(chǎn)海水淡化膜法示范項目,并分兩個階段建設。
據(jù)了解,該項目的主實施單位為北京賽諾水務科技有限公司(以下簡稱“賽諾水務”),于2012年11月與中關村科技園區(qū)管理委員會簽訂了《中關村新技術新產(chǎn)品(服務)應用推廣專項資金使用協(xié)議書》,得到了專項資金支持。參與單位包括北控水務、北京碧水源科技股份有限公司、賽美環(huán)能等中關村高新技術企業(yè)及中關村海水淡化產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟成員單位。其中賽諾水務、北控水務牽頭整體設計和施工建設,賽諾水務、碧水源等公司負責研發(fā)并提供超濾膜及組件和反滲透膜及組件,賽美環(huán)能負責研發(fā)并提供能量回收裝置等關鍵設備。
“你有沒有辦法解決海水淡化里面的高壓水泵及能量回收問題?”朱榮輝清楚地記得自己聽到這個消息時的激動,終于要研發(fā)我國自己的海水淡化技術了?!昂Kし夹g,就像是以前做豆?jié){一樣,通過擠壓將豆渣等雜質留下,擠壓出最純的豆?jié){。海水淡化的擠壓需要的力量,就是由高壓水泵來提供,它的壓力可以將海水打到三個三峽大壩高度(600米)的高空?!敝鞓s輝告訴北京商報記者,“因為專利等因素制約,傳統(tǒng)葉輪式高壓水泵的研發(fā)對我們而言有著重重的壁壘。最后,我們利用打氣筒原理,研制出了國際上獨有的海水淡化加壓與能量回收一體化裝置?!?/span>
技術從實驗室走向大海
據(jù)介紹,該示范項目第一階段始于2012年8月,在賽諾水務產(chǎn)學研試驗基地正式啟動。由賽諾水務負責組織實施,關鍵技術裝備包括由賽諾水務提供的超濾膜及組件、反滲透膜及組件,由賽美環(huán)能研制的海水淡化加壓和能量回收一體化裝置,由北京泰寧科創(chuàng)公司提供的海水及淡水的存儲設備。
主要工藝流程為:配置的實驗用海水首先儲存在進/產(chǎn)水箱,通過SWRO給水提升泵增壓后進入5微米保安過濾器,去除水中較大的顆粒物和雜質。之后實驗海水進入加壓及能量回收一體化裝置,充分回收利用SWRO濃水的壓力,對實驗海水增壓后進入SWRO脫鹽裝置進行脫鹽處理。SWRO脫鹽裝置產(chǎn)生的淡水排入進/產(chǎn)水箱,濃水經(jīng)過能量回收裝置后也排入進/產(chǎn)水箱循環(huán)利用。試驗裝置系統(tǒng)回收率為42.5%,SWRO進水量98m3/h,產(chǎn)水流量41.65m3/h,濃水流量56.35m3/h。2013年7月初,示范項目第一階段工作結束。
該示范項目第二階段工作始于2013年9月,于2014年8月完成,地點移至曹妃甸5萬噸/日產(chǎn)海水淡化廠內(nèi)。第二階段工作主要是將第一階段形成的技術成果、經(jīng)驗證的國產(chǎn)化裝備及材料等應用于實際的海水淡化工程中去。第二階段的實施地點位于渤海灣地區(qū)河北曹妃甸工業(yè)區(qū),從華潤電廠引水渠取海水,在此基礎上取得的數(shù)據(jù)對于規(guī)?;K夹g和工程實施提供了重要的技術支撐。自主開發(fā)研制的海水淡化加壓與能量回收一體化裝置系統(tǒng)在第一階段的基礎上進行了優(yōu)化,項目采用太陽能發(fā)電結合低谷電作為能源輸入,在降低系統(tǒng)運行能耗的同時降低運行費用,使單位產(chǎn)品成本降低,有利于發(fā)揮項目的示范作用及產(chǎn)業(yè)化推廣。國產(chǎn)超濾膜在連續(xù)運行的基礎上,進一步驗證了其可靠性和經(jīng)濟性。
北京1/9用水將來自海水
業(yè)內(nèi)曾經(jīng)流傳著一句話——只有水比油貴的時候才會考慮海水淡化技術。今天,海水淡化已成為諸多地區(qū)最為重要的水源。
“隨著國產(chǎn)化程度的不斷提升、自主技術的逐漸成熟,海水淡化的成本會變得越來越低?!辟愔Z水務市場總監(jiān)蔣瞳表示,中關村海水淡化技術也許將成為解決北京及華北地區(qū)缺水問題的最佳解決方案。該項目順利實施的意義十分重大:一是為打破國外企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的壟斷,降低海水淡化成本,有望將當前的海水淡化制水成本降低10%以上,改善首都水資源短缺的嚴峻形勢提供了有利支撐;二是為中關村新技術新產(chǎn)品推廣應用工作探索了“產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟主導,龍頭企業(yè)自帶干糧,政府補助公共部分”的集成創(chuàng)新模式;三是為示范區(qū)企業(yè)研發(fā)、展示、推廣、應用擁有自主知識產(chǎn)權的新技術、新產(chǎn)品提供了新的路徑;四是為在今后大規(guī)模海水淡化工程中逐步實現(xiàn)“國產(chǎn)化”、“京產(chǎn)化”提供了整體解決方案。
據(jù)記者了解,一項日產(chǎn)百萬噸的海水淡化項目已經(jīng)在醞釀中。未來,該項目將有可能成為北京水資源的重要補充。據(jù)估計,北京市的日用水量為900萬噸/日,該項目建成后將可以支撐北京市1/9的日用水量。
(來源:北京商報)