百发二期项目已完工,具备运行条件,海水淡化产能提高到每日30万吨;设备国产化超过70%,制水成本接近调引客水;每年可从浓盐水中提取40吨碳酸锂……作为一座缺水的城市,青岛的海水淡化一直走在全国前列。从2013年截止到目前,已经生产淡水超过2亿立方米。海水如何提取淡水、如何提取锂元素?3月22日,记者就来到青岛水务集团海水淡化二期工程进行探访。
海水淡化的原理实际上并不复杂。3月22日,记者来到了位于李沧区印江路2号的青岛水务海水淡化工厂。在工作人员的介绍下,记者探访了海水淡化的整个流程。
首先就是要获取原水。距离水厂1.5公里左右的位置,有一个100亩的“海水湖”。通过一条直径两米的管道,跨越环湾快速路直通大海。每逢涨潮的时候,海水就会通过管道涌入“湖”内,最多可装下30万吨。这些海水通过泵站,直接输送到海水淡化车间。
这些海水会经过简单的沉淀,将里面的杂质去除,然后就进入核心的膜处理工艺。海水淡化要经过两次膜处理,一次是超滤膜。海水经过超滤膜的时候,大部分杂质都滤下了,只有水分子和各种盐离子能通过。
第二次就要经过反渗透膜。通过泵站加压,让海水具备大约50公斤的压力,这次就可以将水盐彻底分离。超滤膜、反渗透膜以及泵站的能力回收,这三项就是海水淡化最核心技术,同样也是制约成本的最关键因素。
工作人员潘文泉介绍说,青岛的海水淡化一直走在全国前列。由于从海水中淡化的水纯净度比较高,目前大约四分之一的产能直供企业,比如像发电厂、热电厂等等。刚开始的时候,他们生产的淡水会作为原水,输送到自来水厂进行再处理,然后再进入市政管网。但是,自来水厂每天的产能是有限的。随着城市经济的发展,城市供水量需求慢慢的变大。2019年,他们再次提升工艺,他们会再次添加一些矿物质元素,直接并入供水管网使用。尤其是到了夏天的用水高峰期,有效保障了市区的自来水供应。
工作人员潘文泉介绍说,青岛海水淡化这些年长期处在不停探索,慢慢的提升的过程中。百发一期工程,核心原件几乎全部来自于进口。同样是日产10万吨的百发二期工程,国产化已达到了76%。核心原件的超滤膜,全部是国产品牌。
不仅如此,百发二期工程的建设成本投入,也只有一期的一半,很大程度上降低了海水淡化的成本。同样,制作流程与工艺也更加的精进。百发二期工程增加了一道气浮处理工序,就是海水在进入超透膜处理之前,将更多的杂质预先提取出来。这些杂质就形成了污泥,接着进行无害化处理。
海水中的杂质变少,减轻了后续膜处理的压力。不仅处理的效率更加高,也增加了膜的常规使用的寿命,生产所带来的成本也降低了不少。
记者在现场看到,一排排超滤膜还有反渗透膜,整齐地矗立在车间里。潘文泉介绍,作为核心工艺的反渗透膜,他们也使用了一组国产设备。目前,他们还要进一步的测试,从而确定其效率以及常规使用的寿命等各项功能。
据介绍,以董家口海水淡化项目为例,采用了国产超滤膜,成本直接下降40%。海水淡化售水价格降至4.25元/立方米,已接近青岛引用客水来源的制水成本。 未来,会有更多的设备实现国产化,生产所带来的成本将会促进降低。
除了解决青岛的供水难题,海水淡化也逐渐往下游产业链延伸,发展出更多的产业。
青岛水务海水淡化企业具有百发一期、董家口、百发二期3座10万吨级海水淡化项目,海水淡化项目运维经验比较丰富且产能位居全国前列,目前已完成海水淡化全产业链条布局规划,是国内领先的海水淡化企业。
公司积极开展海水淡化浓盐水综合利用,2022年联合上海礼思公司完成两轮中试试验,试验效果较好,经研判已具备实施商业化项目的条件。
2023年3月8日,青岛水务海淡公司与上海礼思公司签约,依托百发海水淡化厂建设浓盐水提锂项目。该项目属于浓盐水综合利用项目,从百发一期海淡厂浓盐水中提取有价值元素锂,每年可生产碳酸锂40吨,预计年内建成投产。
据介绍,本项目是全球首个海水提锂项目,为提取锂资源开辟了新的路径。海水中储有2300亿吨锂资源,且海水作为一种非传统资源,不受地理政治学的限制,海水提锂应用场景可拓展至直接利用海水的沿海电厂、工业项目,业务全面拓展后,有助于缓解我国锂资源严重依赖进口问题,逐步推动锂资源自主可控,并将延展海水淡化产业链条,推动产业集聚发展,具备极其重大的战略意义和现实意义。
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