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海水淡化的四大误区解读
更新时间:2022-01-20 来源:水业碳中和资讯 作者:王邦彦,郝晓地等

  保罗·布伊斯(Paul Buijs)毕业于荷兰埃因霍芬理工大学(Eindhoven University of Technology),获化学工程专业理学硕士学位,现在沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(King Abdullah University of Science & Technology)联络中心工作。从他之前所从事的一段工作经历(环境咨询公司)来看,他是一位有着丰富经验的领导者,对水资源利用技术和发展有着自己独到的见解。他在水环境治理、水质评价、废物利用、可持续发展技术、国际贸易等等方面都颇有研究,因此,他被水技术(Aquatech)评为水业大师(Masters of Water)。最近,他在水技术在线发表了两篇关于水资源利用的文章,其中一篇是关于海水淡化技术误区的解读,另一篇则是专门讨论关于水价和补贴问题。因为他在荷兰长大,现在又生活在沙特阿拉伯,使得他对以水资源管理著称的荷兰和以海水淡化技术闻名的沙特阿拉伯都有着深入的了解。以下是他有关海水淡化误区的解读。

  沙特阿拉伯海水淡化史

  各种各样关于新冠肺炎的消息让人真假难辨,很难区分是未经证实的观点还是科学的假设。令人困扰的是,专业理论在这些争论中几乎没有受到重视。但也可以理解,因为与此相关的科学理论还在初级阶段。然而,与海水淡化相关的科学理论已经存在了上千年,它已经从一种局部有限应用(早期仅用于船舶,且以蒸馏方式产生淡水)发展为全球广泛民用与工业使用,特别为干旱地区提供淡水。

  沙特阿拉伯第一家大型海水淡化厂于1908年开始运转,为前来圣城朝圣者提供淡水。

  沙特阿拉伯第一家大型海水淡化厂于1908年运转,为前来圣城朝圣者提供淡水。从那时起,沙特阿拉伯就持续投资海水淡化,以满足其不断增长的人口和越来越多的访客(朝圣者和游客)的需求。

  根据沙特水合作公司(Saudi Water Partnership)七年报告,预计到2025年城市用水需求量将达到1 460 万m3/d。这意味着海水淡化能力需在五年内翻一倍。

  尽管海水淡化在沙特阿拉伯蓬勃发展,但我仍然不断看到和听到有关海水淡化的议论,这些关于海水淡化的议论已经根深蒂固存在于广泛的公众认知中。其中许多是虚假的,并且显然是错误的。因此,我将试图继续努力去“打破”这些错误的观点。

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  误区一:“海水淡化成本高昂”

  长期以来,有关海水淡化最大的误区之一就是它“过于昂贵”。然而,实际上从最近在中东签约的合同中来看,每立方米的产水价格已急剧下降。

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  ACWA Power公司在海水淡化和太阳能项目上拥有领先地位,承建了该地区大部分大型项目,同时,在海水淡化成本价方面给出了最低报价:0.53 美元/m3(Rabigh 3,2018年),0.49 美元/m3(Taweelah,2019年),0.41 美元/m3 (Jubail 3A,2020年)和0.31 美元/m3(Dubai,2020年)。

  虽然与只需简单处理的地下水或地表水相比费用偏高,但与荷兰等三角洲地区所使用的复杂地表水处理过程相比,海水淡化在价格方面颇具竞争力。

  复杂的处理过程包括去除除草剂、杀虫剂和残留药物,以及进行深度消毒。

  误区二:“海水淡化能耗高”

  最主要的表现就是这些淡化项目电费明显。沙特2030愿景指出,有意将水、电补贴转移到更需要的地方去。

  这就使得能耗成为控制成本的主要因素。因此,新机组设计不得不侧重于能源效率。最新机组的设计能耗为3.5 kWh/m3,最低可达3 kWh/m3(Taweelah,阿联酋)。追求尽可能低的淡化能耗努力仍在进行中。

  降低淡化能耗也将太阳能光伏技术(PV)带入了人们的视野,特别是在海湾合作委员会(GCC)地区。这将引领海水淡化走向更加绿色的未来,并产生重要影响。

  迪拜新的SWRO工程将使用PV技术,更多工程也将紧随其后,这将降低对环境的影响和产水成本。

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  误区三:“海水淡化产生毒盐水”

  第三个误区是海水淡化会产生“毒”盐水。确实有许多毒盐水会直接排放在海洋或河流中。但是,这些盐水并非来自海水淡化。

  海水淡化盐水也不是高盐水:GCC地区一家海水淡化厂海水淡化率约为40%,这意味着盐水的盐度仅为海水的1.66倍。

  此外,盐水排放口设计旨在分散盐水,以最大限度与海水混合,最大限度减少局部影响。在很多新建工程中,化学药剂消耗量已大幅减少,从而减少了对环境影响并降低了运营成本。

  在沙特阿拉伯,NEOM和盐水回用公司(SWCC)都开展了淡化卤水提盐理念在技术和经济方面的可行性研究。

  海水中含有高价值盐与金属,可以从淡化后的卤水中提取。从理论上讲,淡水将会成为卤水开采技术(高利润)的免费副产物。显然,目前存在一些挑战,但卤水开采技术一经实现,将彻底化解这种对海水淡化的特殊误解。

  误区四:“海水淡化只适用于水比油贵的沙漠国家”

  最后一个误区是“海水淡化仅适用于石油资源丰富的中东国家”。历史上看,海水淡化技术为缺乏天然水资源的国家提供了重要的补给。所以,它的应用范围已远不止中东地区。

  目前,全球已有17 000家海水淡化厂,可满足3亿多人的日常用水需求。

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  中国电力公司签署的沙特阿拉伯海水淡化二期项目

  包括中国,新加坡,西班牙,巴西甚至英国在内的国家都具有海水淡化能力。在英国,因2012年伦敦奥运会,外来人员激增,海水淡化提供了增加的用水需求。

  在南非,因酿酒厂、酒店和度假村建设,预计开普敦将迎来“零日(无水可用)”。近年小型海水淡化厂在南非已经蓬勃发展,预计很快会看到大规模海水淡化工程,以解决长期缺水问题。

  据估计,到2050年,因水资源短缺可能会影响50亿人的生活。没错,就是50亿。淡水资源可能分布不均并且供应不足。

  海水淡化技术应被视为一种可以持续解决淡水问题的方案,以确保国家能够为子孙后代提供淡水。

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