浅谈海水淡化浓盐水排放对环境的影响及零排放技术

吕艳红 马玉奇（山东电力工程咨询院有限公司水暖部，山东 济南 250000）

生态与环境工程

浅谈海水淡化浓盐水排放对环境的影响及零排放技术

吕艳红 马玉奇
（山东电力工程咨询院有限公司水暖部，山东 济南 250000）

摘 要：海水淡化技术不断发展，一方面满足了人类市政，工业用水的需求，另外一方面，也给海洋带来了很大的污染问题。本文对海水淡化技术与应用进行了分析，阐述了海水淡化浓盐水排放对于海洋环境的影响，对于海水淡化对环境应解决对策进行了探讨。

关键词：海水淡化；浓盐水；零排放

当前，海水淡化技术发展迅速，越来越的国家将海水淡化当做淡水资源可持续开发的的措施大力开发。但是，当前海水淡化的方法存在着回收效率低的问题，比如膜法海水淡化装置水的回收率大约为30%-40%，而热法海水淡化装置水的回收率在15%-50%，还有很大部分海水经过淡化之后，将浓盐水向大海直接排放。海水淡化过程中，脱盐加入的化学药物，海水淡化的产物等的排放影响着近海海域环境与生态，同时，由于淡水规模的增加，其影响也越来越大。因此，加强对海水淡化浓盐水排放对于环境影响以及零排放技术的研究，已经成为国内外研究的重点与热点。

一、海水淡化技术与应用

目前，应用比较多的海水淡化的方法包括了热法海水淡化技术，膜法海水淡化技术，水合物海水淡化技术，离子交换法海水淡化技术，电去离子法海水淡化技术等。其中，热法海水淡化技术中的多级闪蒸技术是目前世界上最为成熟的海水淡化技术，被海湾国家广泛采用，由于能耗比较大，一般被应用在大型的海水淡化装置。膜法海水淡化中的反渗透技术作为一种发展较快的海水淡化技术，没有热源的需求，在大规模海水淡化装置，中型海水淡化装置以及小型海水淡化装置中都得到了应用。热法海水淡化技术中的多效蒸发技术，具有预处理简单，操作安全可靠，热效率高等优势，具有非常大的发展前景。

海水淡化工程的迅猛发展，使得工业，市政等的淡水需求得到满足。但是，由于大规模的建设海水淡化工程造成了突出的环境问题。海水淡化对于海洋以及海洋生物有着非常大的影响，所以，必须要重视由于海水淡化浓盐水排放造成的环境问题。

二、海水淡化对海洋环境的影响

海水淡化过程中，一部分海水通过预热直接进行排放，使得海洋受到热污染。比如，多级闪蒸淡化技术的最高的盐水温度达到了90℃-110℃。与此同时，海水淡化需要进行杀菌、脱碳、加缓蚀剂、加阻垢剂等工艺，残留的化学药剂直接影响着海洋环境。膜法海水淡化技术的水回收率一般低于40%，造成了浓盐水排放非常大；另外，膜法海水淡化技术需要对海水进行严格的杀菌，软化等预处理，其化学药剂对于海洋环境以及海洋生物都有着非常重大的影响。

第一，盐水排放的影响。目前海水淡化技术水的回收效率还不高，大约50%-70%的进料海水经过浓缩之后 被直接向海洋进行排放。海水淡化浓盐水排放中的化学药剂对海洋环境有着非常大的影响。海水淡化过程中的常用到杀菌剂，缓蚀剂，阻垢剂，混凝剂等化学药品，上述药剂以及其产物随着浓盐水向海洋进行排放，从而对于海洋的环境造成破坏。

第二，盐度的影响。海水淡化后浓盐水排放的盐度通常是天然海水的两倍左右。浓盐水的排水增加了海洋的盐度，尤其是对于半封闭的海域而言，由于其海水更新速度比较慢，使得盐度增加，从而严重威胁着海洋生物。

第三，热污染的影响。海水淡化的冷却水系统排放的海水具有一定的热量，对于海洋环境来说，造成了热污染。就亚热带海洋生物而言，其适应的温度大约在20℃-30℃，很多海洋生物适应的温度上限是30℃，海水淡化浓盐水排放温度高出环境温度3℃-5℃，从而对于海洋生物的生长与繁殖起到严重的破坏。

三、海水淡化对环境影响的解决对策

第一，进行浓盐水的综合利用以及采取零排放技术。为了在根本上解决浓盐水排放造成的对于海洋环境的污染问题，可以采用对海水淡化浓盐水的再利用，从而满足浓盐水零排放。海水淡化之后的浓盐水盐度以及温度都比较高，通过太阳能池，自然蒸发或者是电渗析的方式进行制盐或者进行化工原料的提取，不但满足了海水淡化零排放的要求，使得资源得到有效利用，同时，也提高了经济效益。通过蒸发再浓缩与结晶器制盐的方式可以满足零排放制盐工艺。浓盐水中不但有氯化钠，同时，还存在着石膏，碳酸钙，氢氧化镁，硫酸钠等有价值的物质。可以利用浓海水制取氯化铵，碳酸氢钠等。虽然浓盐水综合利用以及零排放技术是当前海水淡化发展的重点，但是，其技术的发展受到高投入以及高操作成本的限制。因此，零排放技术能耗与成本的降低是其推广的关键。

第二，优化取排水的设计。基于海水生物可持续发展的前提下，对海洋进行开发利用。因此，需要通过不同的措施对海洋进行修复，尽可能的降低废水排放以及取用水对于海洋造成的影响。学者Thomas等人认为必须基于对海洋环境优化的基础上对海水淡化装置进行设计与建设。海水淡化装置取排水设计过程中，取水口以及排水口应该远离生态敏感区域，降低取水的流速，利用合理的取水装置使得取水时对于海洋生物的影响降低；对取水方式进行设计，使得对海洋生物的影响尽可能低；排水口尽可能满足向开放性海洋排放，尽可能避免向封闭河流进行排放。

第三，减少有害化学物质。在进行海上淡化的预处理过程中，要减少对危险化学品的使用，尽可能的不使用有害化学物质。学者Visvanathan等人使用膜生物反应器对于海水进行预处理，能够使得78%的有机碳去除，同时，能够对于海水进水对膜的生物污染起到有效抑制作用。另外，通过新型材料，比如抗腐蚀管路等，使得腐蚀产物有害物质对于海水生物的影响降低。

结语

对于不同的海水淡化浓盐水排放而言，对海洋环境具有不同影响。对于海洋环境进行深入的剖析，同时，对于海水淡化技术进行优化，无疑能够使得海水淡化对于环境的影响降低。另外，由于海水中含有丰富的钠、溴、钾、锂、镁等化学元素，对海水淡化进行深加工，实现海水淡化零排放，一方面使得海水淡化造成的环境影响得到根治，另外一方面，能够创造极大的经济效益。从而实现海水淡化的可持续发展。

参考文献

[1]王世昌.海水淡化及其对经济持续发展的作用[J].化学工业与工程，2010，27（02）：95-102.

中图分类号：X834

文献标识码：A

作者简介：吕艳红，女，（1982.09.21—），籍贯：山西省忻州市静乐县，本科，中级工程师，电厂化学水处理。