海水淡化专家高从堦：我国海水利用技术渐趋成熟

  海水利用技术包括海水淡化、海水直接利用和海水化学资源综合利用等。作为解决当前资源匮乏的重要手段之一，近年来，海水利用引起了人们慢慢的变多的关注和重视。为此，记者专门就国内外海水利用，特别是我国的海水利用技术及应用情况采访了我国著名海水淡化专家、中国工程院院士高从堦。

  记者：请您粗略地介绍一下当前海水利用技术的发展背景及发展过程。

  高院士：我国是一个水资源贫乏的国家，特别是沿海地区缺水表现更为突出。向占全球水总储量96.5%的海洋要水，全力发展海水淡化和综合利用技术，是解决沿海地区水资源短缺，促进经济社会繁荣的重要举措。同样，海水淡化技术一旦应用于苦咸水、废水的处理等，对解决我国中西部地区水资源问题也将大有作为。

  早在上世纪50年代，为解决“水危机”，美国专设盐水局，不断推进水资源和脱盐的技术进步，到目前已投入约20亿美元。日本也成立了造水促进中心，推动海水淡化事业发展。到目前为止，全球海水淡化日产量已接近4000万吨，解决了1亿多人的供水问题。此外，全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右，替代了大量宝贵的淡水资源。

  我国海水淡化研究始于1958年海军和中科院化学所合作进行的电渗析技术探讨研究。1967年～1969年开展的全国海水淡化大会战，也为反渗透法、电渗析法、蒸馏法等海水淡化技术打下了基础。从上世纪90年代开始，随着我们国家水资源短缺形势日益严峻，海水淡化进入了大发展期，并从2000年开始走向规模化应用。

  记者：上世纪90年代以来，我国海水利用技术发展迅速。这期间，我们国家取得了哪些突出进展？与国际领先水平的差距在哪里？目前需解决的明显问题是什么？

  高院士：我国海水利用经过40余年发展，技术基本成熟，并初步具备产业化发展条件。尤其是2005年《全国海水利用专项规划》的发布，为海水利用提供了良好的政策环境，海水淡化在蒸馏技术和反渗透技术方面都取得长足的进步。目前，我国海水淡化水日产量约5万吨，海水循环冷却技术已达10万吨/时的示范规模。

  可以说，我国海水淡化总实力紧跟世界领先水平，但在某些具体方面仍存在差距。如自主研制的反渗透膜脱盐率仅99.3，而国外已达99.8，大部分膜还需进口，能量回收装置和高压泵也依赖国外。未来，应侧重于改进和做出自己的海水淡化膜、能量回收装置和高压泵，并占领部分市场。同时，应逐步优化设备结构，更好利用高品位热能，实行海水综合利用，逐步降低成本。在海水循环冷却方面，主要的问题是减少相关成本和改进结构，以及防腐剂的研究等。海洋化工方面，还应该增加新品种的研究。

  高院士：海水是一个极其复杂的低品位体系，这不仅要有单项技术的突破，也应考虑综合利用。因此，未来的海水利用必将走向集成技术和过程优化。海水淡化方法的集成大致有三种形式：一是海水淡化方法本身及方法间的集成；二是能源与海水淡化过程的集成；三是“发电—海水淡化—综合利用”的深度集成。而优化是指通过对所有过程的影响因素进行统筹，确定系统中物流、能流的所有可能的匹配关系，构造出集成系统的超结构模型，然后选定合适的目标函数，如总费用最小或淡水生产所带来的成本最低，在给定的条件下来优化求解。

  记者：据了解，海水淡化过程对环境能够造成一定影响，请问您怎么样看待这样的一个问题？可采取哪些措施最小化这种影响？

  高院士：海水利用是一个耗能的过程，每生产1立方米海水淡化水，至少要耗电3千瓦时～4千瓦时，相应地要排放2千克二氧化碳。海水淡化的回收率一般在40％～50％，这在某种程度上预示着50％～60％的浓海水要排回大海。因此，一定要选择一种合适的技术来确保盐水合理的扩散和最小化对海洋的不利影响。利用清洁的可再次生产的能源（核能、太阳能、风能等)；对浓海水综合利用，或用冷却水和海流携带、污水稀释及海中喷射分散等方法处理；尽力采用新的集成工艺并深入进行过程优化,使海水淡化的能耗、浓海水排放、占地和噪音等对环境、生物和生态等的影响降到最低。同时，在建立新的淡化厂或是增加已有淡化厂的生产能力之前，要做全面的环境评估来降低淡化厂消极影响。

  记者：请您从科研角度谈谈我国未来应从哪几个方面促进海水利用技术发展？

  高院士：目前，我国海水利用在国际上是存在竞争力的，推广海水利用技术是可行的。未来，我国海水利用技术应以自主技术为主，消化吸收为辅；注重能力建设，以使该技术不断地向工艺简便、高效率节约能源和清洁生产的方向迈进；强化产业化技术支撑体系，产业化和示范工程可采用政府投入与社会资金相结合的模式；政府管理方面，应构筑政策、法规体系和技术标准体系，鼓励企业界的介入，促进海水利用产业高质量发展，并参与国际竞争。(中国海洋报报记者 钱秀丽)