青岛市海水淡化矿化发展理念与成效
2018-03-26张国辉
■ 张国辉
青岛市当地淡水资源不足,人均水资源占有量247立方米,仅为全国平均水平的11%,世界水平的3%,远远少于世界公认的人均500立方米的绝对缺水标准,是我国北方严重缺水城市之一。近年来,青岛市乃至整个胶东半岛连续遭遇五十年一遇的严重干旱,城市供水面临严峻考验。大力发展海水淡化矿化,打造城市战略水源,是构建青岛市水资源安全利用体系的重要组成部分,对城市可持续发展、发展循环经济、实现幸福宜居城市具有重要意义,是青岛市打造现代化创新型国际城市的有力支撑。
一、充分发挥地理和技术优势,推进海水淡化矿化发展
青岛地处黄海之滨,环抱胶州湾,海岸线长730公里,海域无冰冻现象,固体悬浮物、含沙量低,海水水质优良,具有发展海水淡化的地理优势。青岛现状城区及未来重点发
展区域沿海岸线展开,沿海发电厂、热电厂、化工厂较多,具备建设电水联产的条件,便于海水淡化的大规模应用。同时,我国海水淡化研究始于青岛,具备发展海水淡化的技术条件。1965年山东海洋学院(现中国海洋大学)在国内最先进行反渗透CA不对称膜的研究。经过多年努力,培育形成了一批具有自主知识产权科技成果的重点企业。2005年被国家确定为海水淡化与综合利用城市和产业化基地;2006年制定了全国第一个城市海水淡化产业发展规划;2013年被国家确定为国家海水淡化试点城市。
二、合理确定淡化水应用范围,科学编制海水淡化规划
由于淡化海水具有洁净、高纯的特点,水质接近纯水,含离子物质较少。因此青岛市淡化海水主要应用于以下三方面:一是作为工业用水直供企业,用作锅炉补给水、循环冷却水等工业用高纯水和工艺用水,降低企业的水再处理成本。二是作为市政供水的调蓄、补充和水质提升的重要水源。将淡化海水与自来水掺混,不仅可以增加自来水出水量,而且可以有效降低自来水中离子含量,提升出水水质。三是作为城市战略储备用水。目前青岛市城市用水主要依靠引黄引江客水,缺乏应急备用水源,若客水水源地发生污染、严重干旱,或者供水渠道、管网出现故障,可能导致客水资源无法引入,将海水淡化水作为储备用水是青岛市战略发展的需要。
基于青岛水资源开发利用现状,结合青岛水系和地理特点,充分考虑经济性、合理性以及可操作性等因素,编制完成《青岛市海水淡化矿化规划》,并通过专家评审。规划通过对现状水源条件下城区供需水情况的分析,计算现状水源条件下的供水缺口,同时兼顾淡化海水作为市区生活战略储备用水的要求。规划至2020年全市海水淡化能力达到50万立方米以上;2025年达到70万立方米以上;2030年达到90万立方米以上,积极推进淡化海水成为青岛市战略储备水源。
三、政府高度重视,生产规模全国领先
近年来,青岛市政府高度重视海水淡化发展,出台了一系列支持保障性文件和资金扶持政策。例如,2006年1月18日发布实施了全国第一个海水淡化方面的规划《青岛市海水淡化产业发展规划》,现已修编新的《青岛市海水淡化产业发展规划》并发布实施;2017年5月4日发布的《青岛市海水淡化项目运营财政补助办法》(青财建〔2017〕43号),明确了结算价格核定、财政补助核定、财政补助预算安排和拨付程序等事项。在海水淡化相关保障政策的支持下,青岛市建成了国内最大的市政用水海水淡化项目—青岛百发海水淡化厂,同时也是全国首个取得饮用水卫生许可的海水淡化项目;建成了世界范围内相同规模建设周期最短、相同规模投资、成本最少、水价最低的海水淡化工程—董家口海水淡化项目。
目前青岛市海水淡化能力已达到21.9万立方米/日,居全国领先水平。其中,青岛百发海水淡化公司淡化能力10万立方米/日,董家口海水淡化厂淡化能力10万立方米/日,大唐黄岛发电有限公司海水淡化能力1.3万立方米/日,华电青岛发电厂海水淡化能力0.6万立方米/日,灵山岛海水淡化设施淡化能力0.03万立方米/日。淡化海水主要用于工业生产和城市供水的补充调配,在近几年高峰供水期间发挥了重要的作用。
四、重点培育和扶持海水淡化矿化典型项目
百发海水淡化工程设计规模为10万立方米/日,投资11.83亿人民币,于2013年建成通水。该项目是中国最大的市政用水海水淡化项目,采用了世界最先进的双膜技术(超滤膜+反渗透膜),借鉴了西班牙的先进管理理念,产水符合国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。百发海水淡化工程2016年和2017年供水量分别为696万立方米和1400万立方米,该项目的运行发挥了重要的应急调峰和战略保障作用,为青岛市供水做出了应有贡献。
董家口海水淡化工程,设计规模为10万立方米/日,投资约6亿人民币,于2015年11月开工建设,2016年9月10日通水,向董家口经济园区企业(青钢集团、海晶化工等其他三家企业)供水3万立方米,满足了园区用水需求,该工程是第一个具有自主知识产权由国内公司建设,第一个世界范围内相同规模建设周期最短,第一个国内相同规模投资成本最少水价最低的海水淡化工程。董家口海水淡化工程的建成投产,大大缓解了青岛西海岸水资源短缺的燃眉之急,并作为成功范例,应用于半岛沿海地区乃至环渤海区域海水淡化的经验推广。
五、海水淡化装备产业发展迅速、产业链条初步构建
青岛市以海水淡化应用为突破口,积极发展海水淡化装备制造产业,带动全市海水淡化产业不断发展,2016年全市海水淡化产业实现产值约50亿元。重点培育青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司等15家海水淡化装备制造企业,集聚了一定数量海水淡化配套零部件制造企业,在海水预处理装备、超滤膜等领域形成了优势产品。初步形成了海水淡化产学研科技创新体系,全市涉及海水淡化技术研发及人才培养机构20余家,拥有市级以上工程研究(技术)中心15家,取得相关专利授权30余项,形成一批具有自主知识产权的科技成果。目前,青岛市已建立相对齐备的海水淡化技术研发体系,技术支撑能力整体水平先进,海水预处理、材料部件生产、海水淡化装备等制造能力不断增强,具备实施海水资源循环综合利用项目能力,具有开展大规模海水淡化工程建设及运营服务经验,海水淡化市政、工业用水等应用市场逐步形成,海水淡化产业链条初步构建,为全市海水淡化产业发展奠定良好基础条件。