向海取水解“干渴”！你知道吗？山东的海水可以喝

“山东特产有哪些？”

“煎饼、扒鸡、大葱、海鲜……哦，还有‘海水’。”

众所周知，地球表面70%被水覆盖，但人类生存所必需的淡水资源却极其有限，仅占全球总水量的2.5%，其余97.5%都是无法直接饮用的海水。淡水资源紧缺，海水也显得如此珍贵。很多国家如阿联酋、科威特以及北非、欧洲、东南亚等地区部分国家，都在通过海水淡化的方式，向民众提供饮用水。

中国作为全球13个人均水资源最贫乏的国家之一，也早早步入了海水淡化的行列。沿海大省山东，则是全国最早开展海水综合利用、最早制订海水淡化产业的省份。

近日，山东省工程建设标准《淡化海水纳入城市供水系统水质安全保障技术标准》编制组在青成立，并召开第一次工作会议。该标准是国家重点研发计划项目中的一个子课题，已列入2021年山东省工程建设标准设计制修订计划，发布后，该标准将成为海水淡化行业全国首个省级工程建设标准，为规范山东省海水淡化工程建设，推进淡化海水进入城市供水管网提供规范指导。

好奇：沿海大省能有多“渴”？

人口、耕地和经济总量分别占全国的7%、6%、9%左右的山东，水资源总量仅占全国1%左右，人均水资源占有量不足全国平均水平1/6，属极度缺水地区。

根据相关机构测算，在考虑到南水北调东线工程供水2.77亿吨和黄河水调水指标4.22亿吨情况下，全省在平水年和枯水年用水缺口预计仍将达3.7亿吨和7.4亿吨。

资源性缺水，是山东水资源供需最明显的自然属性。同时，山东水资源时空分布不均，全省多年平均降水量从鲁东南沿海的850毫米向鲁西北内陆的550毫米递减。受季风气候影响，全省降水量、水资源总量的年际变化幅度很大，连丰、连枯是山东水资源年际变化的主要特征。

干旱的气候是山东缺水最重要的原因之一。山东是属于典型的暖温带季风性气候，四季非常分明，夏季受偏南季风影响，炎热多雨。然而，我国夏季东南季风于每年的5月份从华南地区开始影响大陆地区，7-8月份才会深入到华北，那么在整个春季和夏季的开端阶段，山东主要还是受干燥的大陆气流控制，降雨比较少。

近年来，连涝、连旱、旱涝急转等极端气候频繁发生，山东全年降水量的3/4集中在汛期特别是7、8月份，过度集中给水资源利用带来大难题。

解密：咸咸的海水如何变得好喝？

海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。全球海水淡化技术超过20余种，包括反渗透法、低多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、露点蒸发法、水电联产、热膜联产以及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等等，以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。

目前应用膜法及蒸馏法是市场中的主流。

以双膜法为例，经过取水系统、预处理、反渗透和后处理4个主要步骤，将海水转化为淡水。首先将原海水经过海水湖进入海水取水泵站输送至厂区，经过预处理工艺，除去海水中的泥沙、藻类、贝壳、悬浮物等，再经过超滤膜，截留海水中的悬浮物、胶体、病毒、细菌等杂质，得到洁净海水。洁净海水采用反渗透工艺将盐分与水分子分离开来，得到淡水，最后进行矿化处理，进而并入市政供水系统中。

海水经淡化后，水质近乎纯净水的标准，最后矿化处理是为了提高水的硬度和碱度，增强海水淡化水的输送稳定性，口感比自来水更软一些。

追溯：海水淡化走过哪些路？

最早的海水淡化可以追溯到公元前1400年，那时只是用单纯的蒸馏法获取淡水；直至公元200年，简易的海水蒸馏装置开始出现，主要为船员提供淡水；从1960年，反渗透法海水淡化装置问世，20世纪80年代以来反渗透技术不断取得突破，成为了耗能最低、投资执行最快的海水淡化技术，从此海水淡化技术得到迅速发展。

我国的海水淡化研究最早始于1958年，1997年我国第一个反渗透海水淡化装置在浙江舟山投产建成，开创了国内海水淡化规模化应用的历史先河。

山东这些年也海水淡化领域快速布局。

2003年，山东荣成建成万吨级反渗透海水淡化示范工程。

2009年，青岛第一家万吨级规模的海水淡化公司百发海水淡化成立，是全国首家获得卫生许可证的海水淡化企业。

2017年12月，《山东省水安全保障总体规划》提出：“综合考虑海岛、沿海工业园区以及沿海城市水资源现状及用水需求，合理规划海水淡化工程选址布局，优先解决淡水资源紧缺地区的用水需求”。

2018年5月，《山东海洋强省建设行动方案》明确提出：“重点发展海水淡化与综合利用等海洋新兴产业，推动新兴产业加速崛起、扩容倍增，打造具有国际先进水平的海洋新兴产业发展基地”。

2020年8月4日，胶东经济圈海水淡化与综合利用产业联盟在青成立；8月15日，山东省出台了《关于加快发展海水淡化与综合利用产业的意见》，在全省“排兵布阵”产业发展布局；12月21日，山东省海水淡化利用协会在青成立，推进山东海水淡化规模化应用“抱团发展”；12月30日，青岛百发海淡二期上马……

欢呼：山东向海取水步入快车道

目前山东已建成海水淡化工程28个，产能达37.6万吨/日，居全国首位。海水淡化工程分布在山东青岛、烟台、潍坊、威海、日照5市。山东计划2022年全省海水淡化产能超过100万吨/日。

山东在海水淡化与综合利用产业技术、装备、人才等方面已经具备一定优势，积累了丰富的可复制、可推广的做法和经验。

技术研发创新方面，山东是科技大省，拥有中国海洋大学、山东大学、中国石油大学、中科院海洋所、国家海洋局一所、中船重工725所等多家海水淡化科研能力较强的高校和科研院所，以及一批海水淡化技术研发和创新的人才，有能力解决海水淡化关键领域的重大技术问题。

海水淡化设备制造业方面，近年来涌现了多家从事膜产品研发、装备制造、淡化水及盐化工产品生产的企业，技术装备水平得到较大提升，如青岛华欧集团拥有低温多效技术，青岛海诺水务生产超滤膜组件，山东招金膜天股份有限公司拥有微滤膜、超滤膜、纳滤膜制造能力等。

技术应用方面，以青岛、烟台、威海为主体的海水淡化产业集群已初见雏形，拥有多家自主知识产权的生产企业，包括海诺水务、兰海希膜、华轩环保等。

挑战：走向市场需探索成本“极限”

过于昂贵的水，显然无法长期满足解渴之需。海水淡化想要在山东用水中承担更大比重，降低成本是发挥潜力的关键。

从国际看，淡化成本已降至1美元/吨以下，最低达0.53美元/吨（如以色列Ashkelon 33万吨/日反渗透工程）；随着新工艺、新材料、新装备涌现，成本有望进一步下降。

从国内看，与国际水平基本持平，热法工程吨水投资约0.55-0.8万元，膜法约0.5-0.75万元；造水成本约4-8元左右。

从山东省来看，青岛董家口10万吨/日反渗透工程投资约6亿元，吨水总成本约4.25元。

海水淡化装备制造主要集中在海水预处理及配套设备领域，反渗透膜材料、高压泵、能量回收装置等关键设备和核心材料主要依赖进口，这是导致淡化水成本高的主要因素。

下一步，山东省需要通过自主创新解决海水淡化“卡脖子”技术，建立以科技研发支持政策为核心、促进海水淡化产业发展的长效机制。让海水淡化走向市场，才能真正把淡化水卖出去、用起来。