海水淡化定义

即利用海水脱盐生产淡水，海水中取得淡水的过程谓海水淡化。

海水淡化的全球化背景

地球表面2/3的面积被水覆盖，但水储量的97％为海水和苦咸水，这些水是很丰富的。但是，要利用海水必须经过淡化。目前，全世界有一百二十多个国家和地区采用海水或苦咸水淡化技术取得淡水。据统计，海水淡化系统与生产量以每年10％以上的速度在增加。亚洲国家如日本、新加坡、韩国、印尼与中国等也都积极发展或应用海水淡化做为替代水源，以增加自主水源的数量。海水淡化的技术主要有蒸馏、冻结、反渗透、离子迁移、化学法等办法。海水淡化虽然耗电耗能，成本很高，但是意义重大。有人估计，海水淡化可能是21世纪诞生出的一种新型的生产淡水的未来水产业。

第一个海水淡化工厂于1954 年建于美国，现在仍在得克萨斯的弗里波特（Freep-ort）运转着。佛罗里达州的基韦斯特（Key West）市的海水淡化工厂是世界上最大的一个，它供应着城市用水。

表面看海水淡化很简单，只要将咸水中的盐与淡水分开即可。最简单的方法，一个是蒸馏法，将水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水。这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的，只不过人类要攫取的是淡水。另一个海水淡化的方法是冷冻法，冷冻海水，使之结冰，在液态淡水变成固态的冰的同时，盐被分离了出去。两种方法都有难以克服的弊病。蒸馏法会消耗大量的能源，并在仪器里产生大量的锅垢，相反得到的淡水却并不多。这是一种很不划算的方式。冷冻法同样要消耗许多能源，得到的淡水却味道不佳，难以使用。

海水淡化——膜法

1953年，一种新的海水淡化方式问世了，这就是反渗透法。这种方法利用半透膜来达到将淡水与盐分离的目的。在通常情况下，半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。如果反其道而行之，要得到淡水，只要对半透膜中的海水施以压力，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中。这就是反渗透法。反渗透法最大的优点 就是节能，生产同等质量的淡水，它的能源消耗仅为蒸馏法的1/40。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了反渗透法。进入新世纪后，海水淡化进入了以膜法为主的时代。目前，世界上膜法海水淡化技术处于领先地位的有美国、日本和韩国，我国位居其后。

海水淡化——热法
在新兴的反渗透法研究方兴未艾的时候，古老的蒸馏法也改弦易辙，重新焕发了青春。常识告诉我们，水在常温常压下要加热到100℃才沸腾，产生大量的水蒸气。传统的蒸馏法只考虑了通过升高温度获得水蒸气的方式，耗能甚巨。而新的方法是将气压降下来，把经过适当加温的海水，送入人造的真空蒸馏室中，海水中的淡水会在瞬间急速蒸发，全部变成水蒸气。许多这样的真空蒸馏室连接起来，就组成了大型的海水淡化工厂。如果海水淡化工厂与热电厂建在一起，利用热电厂的余热给海水加温，成本就更低了。

现在世界上的大型海水淡化工厂，大多采用新的蒸馏法。在西亚盛产石油的国度，往往土地“富得流油”，却打不出一口淡水井。水比油贵的现实，使海水淡化工厂如雨后春笋般出现在西亚的海岸线上。1983年，西亚第一大国沙特阿拉伯在吉达港修建了日产淡水30万吨的海水淡化厂；在另一个西亚国家科威特，现在每天可以生产淡水100万吨。波斯湾沿岸地区，有的国家的淡化海水已经占到了本国淡水使用量的80%—90%。因此，从1974年以来，世界上的发达国家不约而同地将海水淡化的研究方向转向了膜法。

我国的海水淡化现状和前景

我国淡水资源紧缺，且水资源时空分布不平衡，人均水资源仅为世界平均水平的1/4，是全世界13个贫水国之一。全国年缺水总量约为300～400亿立方米，每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元，少产粮食700～800亿公斤，到2010 年缺水将更加严重。据水利部预测：到2030年，我国用水总量将达7000亿～8000亿立方米，已接近可用水量的极限。

在沿海地区，超量开采地下水已致使地面下沉，海水倒灌，地下水质恶化。水越来越少，开采越来越深。这样的结果使得这些城市和地区不得不承受来自淡水资源匮乏和环境恶化的双重压力。

我国的海水淡化技术开始于上世纪60年代初，经过近半个世纪的发展，取得了显著的成绩，特别是膜法海水淡化技术取得了突破性进展，我国由此成为世界上掌握海水淡化技术的少数几个国家之一。通过科技攻关和产业化项目的实施，国家海洋局杭州水处理中心分别在1997年、2000年和2003年建成嵊山日产500吨、嵊泗和长岛日产1000吨、荣城日产1万吨反渗透海水淡化示范工程，具备了日产万吨级的反渗透海水淡化装置设计和制造能力，并得到迅速推广。据了解，我国已建成投产和在建的百吨级以上的海水淡化装置近30座，合计日产水量近10万吨，其中，膜法海水淡化量占据总产水量的70％以上。

近年来，海水淡化技术在我国有了突飞猛进的发展。2002年，山东黄岛发电厂与天津海水淡化与综合利用研究所合作正式启动低温多效海水淡化工程，仅用一年多时间，就生产出优质的纯净饮用水，目前日产纯净水60吨，各项指标均达到生活饮用水、瓶装饮用纯净水、饮用矿泉水等国家标准；山东长岛县日产千吨级海水淡化装置，是我国首座用于居民供水的反渗透海水淡化装置，使我国海水淡化事业开始走向产业化和民用化；而近日山东荣成市石岛万吨级海水淡化项目的投产，表明我国反渗透海水淡化的工程技术水平已达到了国际先进水平。十几年的运行实践证明了海水淡化技术的成熟及其作为供水手段的高度安全可靠性。目前我国各类海水淡化装置日产淡水1.66万吨，仅山东省就达9500吨，设备装置总量和技术水平居全国前列。天津开发区日产万吨的海水淡化工程也即将开工。