天津海水淡化技术全国领先 日产31.6万吨

2015-09-08 09:53:06    来源:中国海洋报

摘要:大约上世纪70年代的天津,自来水是咸的,据说是淡水与海水的混合物。所以,将海水淡化水作为淡水资源的有效补充,对于严重缺水的天津等沿海城市乃至全国都具有十分重要的意义。

  大约上世纪70年代的天津,自来水是咸的,据说是淡水与海水的混合物。所以,将海水淡化水作为淡水资源的有效补充,对于严重缺水的天津等沿海城市乃至全国都具有十分重要的意义。

  目前,天津已成为我国重要的海水淡化基地,海水利用技术和能力全国领先。数据显示,天津海水淡化装机规模达日产31.6万吨,约占全国的41%。对于这个数字,国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所党委书记兼副所长韩家新很自豪。在他眼里,海水淡化是一种开源增量的产业。把海水淡化技术做成熟,推广出去,让全国都享受到这项技术成果,是天津人的骄傲。


争当世界淡化技术的领跑者

  8月初,记者在淡化所的实验室里看到,很多穿着白大褂、戴着蓝色防尘帽和防尘手套的工作人员,正在制膜设备前忙碌着。一张张薄如白纸的海水淡化膜就这样被制作出来,它们是淡化海水的重要工具。

  这么薄的“白纸”如何能过滤掉海里的盐分?工作人员给出了专业的解释:“膜附和在无纺布的基层上,上面再涂上高分子材料,通过工艺让它形成一种具有微纳米性质的孔道,用它能把海水分成两股水流:一股淡水,一股浓海水。”

  这是淡化所的海水淡化与综合利用创新服务平台项目之一——膜法海水淡化技术创新服务平台。此外,该项目还包括蒸馏海水淡化、高性能海水淡化膜、浓海水综合利用3个创新服务平台。

  韩家新进一步解释:“平台就是围绕培育和发展海水淡化产业,重点推动该产业科技成果转化和产业化,采取链条式建设方式,面向全国、全行业的科技研发、生产制造、监督管理等需求,给大家提供一个试验、检测、验证的地方。我国目前有很多大规模海水淡化工程,它们普遍使用国外的技术和设备。这样国产装备的性能没有地方检验,这个平台就是让大家知道,我们的设备性能如何,还有哪些方面需要改进。”

  该平台建成后能提高海水淡化关键技术研发攻关水平,促进成果工程化、产业化,服务和支撑海水淡化与综合利用产业发展。韩家新告诉记者,世界上海水淡化技术先进的国家,如美国、日本、韩国、法国、以色列等,都有类似的平台在提供服务。

  把创新服务平台交给淡化所建设,天津市政府认准的是两个字:实力。在海水淡化领域,热法和膜法是两项主流技术。海水淡化所是国内唯一同时掌握两者关键核心技术的公益性研究机构。


对于天津市这个极度缺水的城市来说,建平台只是个开始。

  天津市将在滨海新区建设海水淡化创新及产业化基地。该基地建成后,将全面提升我国海水淡化与综合利用科技创新能力,掌握国际领先技术,构建世界一流的创新体系。以基地为中心,集聚海水淡化及相关产业,将形成产值千亿元的产业链群。海水淡化与综合利用创新服务平台将坐落在该基地的科技创新区内。

  韩家新说:“我们要以创新服务平台为重点,支撑开展创新基地建设。目前我们的技术可以达到世界先进,但我们的最终目标是抢占海水淡化技术制高点,成为世界领先。”


创造中国自己的“膜”法

  一条身长约30厘米的红色锦鲤是天津膜天膜科技股份有限公司展厅里的“明星”,很多参观的客人都要走近鱼缸端详一番。其实,鱼缸的特别之处不是鱼本身,而是它生活的水。

  鱼缸的一边装满全是污泥的脏水。污水通过一个并不大的膜设备过滤,流到鱼生活的空间里,就变成了清澈透明的纯净水。

  该公司总工程师戴海平说:“这就是一个直观的演示。公司做了41年膜研究,膜技术很成熟。”

  1974年,膜天膜公司起步于天津工业大学膜分离研究所,中国第一支中空纤维膜组件就诞生于此。1988年,戴海平研究生毕业后便来到了研究所工作,一待就是27年。

  喜欢搞研究的戴海平带领自己的团队,从早期把膜技术应用到污水资源化,到后来应用到饮用水净化,再到海水淡化、浓海水制卤……发展面越来越广。

  最近两年,戴海平把精力都投到处理海水的膜技术上,先后参与两项天津海洋经济创新发展区域示范项目——面向海水淡化高性能中空纤维反渗透膜产品开发、用于海水淡化与浓海水(卤水)精制工程高性价比超滤膜及装备开发。

  “国内海水淡化使用的反渗透膜都是从国外进口的,国产反渗透膜与国外产品还存在一定的差距。反渗透膜是海水淡化的核心,其国产化与产业化若不能解决,会影响我国海水淡化领域未来的发展。”戴海平说。

  目前,国产超滤膜性能与性价比已达到甚至超过国外同类产品水平,但规模化应用和推广力度远远不够。戴海平认为,面向海水淡化与浓海水(卤水)精制规模化推广应用,开发高性价比超滤膜及装备,对提高我国海水资源综合利用水平具有重要意义。

  通过研究,戴海平团队取得了一些创新。如提出“双螺杆反应挤出”概念,在降低反渗透成膜体系加工温度的同时拓宽配方组成,有效提升了国产膜产品的性能水平。

  对于戴海平来说,这些创新还不够。她希望新技术从天津发展起来,辐射到全国。


浓海水制盐向传统技术告别

  海水淡化分离后,一部分变成淡水,一部分变成浓海水。淡水的功用无需赘言,但浓海水又能做什么呢?

  “可以制盐,也可以从中提取钾、溴、镁等微量元素,溴的经济价值目前还是挺高的。”天津长芦海晶集团有限公司总工程师张德强一语道破天机。

  作为我国大型的海盐生产企业,长芦海晶集团一直积极参与海水淡化产业发展,通过与天津科技大学、天津大学等高校合作,承担反渗透海水淡化浓海水综合利用技术工程示范、聚四氟乙烯气态膜吸收过程用于海水或浓海水中溴素提取两项天津海洋经济创新发展区域示范项目,他们慢慢摸索出如何利用好浓海水,为企业降低成本、增加效益。

  在传统的盐业相关生产领域,以往很多工作需要人工操作完成,自动化水平普遍不高。比如空气吹出法提溴工艺,在生产过程中,工人始终要抬头盯着透明的玻璃溴素蒸馏塔,通过观察塔内颜色变化来控制原料卤水、蒸汽、氯气的阀门开启度。“以前的工作不仅很辛苦,而且还很危险。”张德强说,“溴生产过程中涉及的氯气、硫酸、溴素都属于高毒或强腐蚀性物质,一旦泄露,后果往往会很严重。”

  如今,透明的防爆窗将溴素蒸馏塔与操作工人完全隔开。通过自主研发的提溴自动控制核心设备,软件能自动完成提溴工艺的全过程工作。工人们开玩笑地说:“整天抬头的日子,一去不复返了。”

  在盐场的结晶池边,堆着一座座小山状的盐坨,工人们正在遥控操作塑苫装置苫盖盐田结晶区。一位工人告诉记者,以前这项工作也完全依靠工人控制电机苫盖完成,下一步还将开展盐田自动化控制技术研究,真正实现浓海水综合利用产业的技术升级。

  天津盐场的变化,离不开天津海洋经济创新发展区域示范项目的帮助。相信在不久的未来,我国大多数盐场都还在沿用传统的盐业生产方式也将得到巨大的改善。(刘 川)


原标题:天津争当海水淡化技术的领跑者


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