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海水淡化的缺点分析

发布时间:2019-07-25 12:13 来源:未知 编辑:admin

  海水淡化的缺点分析_水产渔业_农林牧渔_专业资料。海水淡化的缺点分析 1.价格劣势 受淡化工艺、淡化水水质要求、当地能源价格等多种因素影响,淡化水之间的价格存在较大的差异。近年 来,随着海水淡化技术的日益精湛及其生产设备的不断改进,海水淡化的成本持续

  海水淡化的缺点分析 1.价格劣势 受淡化工艺、淡化水水质要求、当地能源价格等多种因素影响,淡化水之间的价格存在较大的差异。近年 来,随着海水淡化技术的日益精湛及其生产设备的不断改进,海水淡化的成本持续下降,但价格仍然远远 高于传统供水的水价。 以青岛为例, 水库自来水制水成本价为 3.8 元/m3, 南水北调制水成本价为 5.5 元/m3, 电水联产海水淡化成本为 4.3~5.1 元/m3,独立海水淡化厂为 6.0~6.7 元/m3。而且,在当前全球原材料、 能源价格持续走高的形势下,淡化水的价格很难大幅度下调。 2. 能耗劣势 与传统的供水方式相比,海水淡化是高能耗产业(见下表) 。 各种供水方式运行能耗的比较 供水方式 海水淡化 跨流域调水 生活污水再利 用 运行能耗/ (kW· h/m3) 3.大量增加温室气体排放 不可再生能源的消耗过程中会排放温室气体,导致温室效应。海水淡化是高能耗产业,而且相当程度上依 赖不可再生能源。因此,在审视海水淡化时,应充分考虑其大量的温室气体排放对气候和环境的影响。澳 大利亚研究机构曾对悉尼 1 座日产 50 万 t 的海水淡化厂做过相关研究,其平均能耗为 4.93kW·h/m3,相 当于每生产 1 m3 的水即从悉尼主要煤电厂排放 5.2 kg 二氧化碳。该厂二氧化碳的年排放量达到 94.5 万 t, 相当于新增车辆 22 万辆,或者生产 1 m3 的水需要燃烧 2 L 汽油。 4.加速供水系统的老化 海水淡化除去海水中以盐的形式存在的弱碱性物质,使得淡化水呈酸性(pH 值通常为 5~7)。如果直接进 入供水系统,会侵蚀供水系统,加速供水系统老化。另外,强酸性的水容易导致供水金属装置中的重金属 沥出,进入供水,威胁民众的健康。因此,淡化水在出厂前应该经过一系列的后处理,以保证供水系统的 正常运行和人民的饮水安全: (1)投放适量的石灰或者石灰石,以中和酸性并在供水管道内壁形成不透水膜,保护供水系统; (2)氧化作用,增加淡化水的含氧量并提高 pH 值; (3)氯化,消毒,控制供水系统内的微生物生长。 5.水质隐患 根据现行的水质标准, 海水淡化的优点之一是淡化水水质优良。 蒸馏法获得的淡化水的总悬浮物浓度为 1~50 mg/L,而反渗透法的出水的总悬浮物浓度为 50~500 mg/L,均远远优于我国饮用水标准。但是,海水淡化 的原水中含有多种海洋微生物、藻类和细菌,在处理过程中,因为工艺的需要,加入多种化学药剂或生物 药剂,这都可能导致淡化水中含有多种现行水质标准控制之外的生物和/或化学污染物。 为了防止藻类和细菌在海水淡化装置中繁殖,在前处理过程中加入生物杀灭剂(通常是浓度低于 1 mg/L 的 氯水)。此外,前处理过程中还会加入除锈剂,如硫磺酸,减少附着在系统管道上的沉淀物。如果采用反 渗透法,在前处理中还会加入凝结剂,使悬浮物和颗粒凝结,再通过滤网去除。海水中原有的生物和化学 污染物以及处理过程中添加的各种生物化学药剂都可能残留在淡化水中。因此,为了保证人民的饮水安全, 需要对淡化水的多个指标进行水质监测,并根据实际情况对现行的水质标准作适当的修改。 硼是一种对人体健康危害极大的元素。海水中硼的浓度通常为 4~7 mg/L。目前的海水淡化技术尚无法有效 地去除硼, 反渗透膜只能去除海水中 50% ~70%的硼, 残留在淡化水中硼的浓度仍高于世界卫生组织 0.5 mg/L 的标准。余下的硼可通过其他方法除去或者降低,譬如增加毫微渗透并调整各级毫微渗透间氢氧化钠的浓 5.4 2.4 1.2 抽取深层地下 水 0.4 0.25 河道取水 度,或者将淡化水与其他硼浓度低的水混合。无论采用哪种方法,都会增加淡化水的生产成本。另外,砷 和一些海洋微生物也可能通过渗透膜滞留在淡化水中。 钙和镁是人体健康所需的元素,也是海水中浓度仅次于钠的阳离子。如果采用反渗透法,反渗透膜会截留 钙盐、镁盐,导致淡化水的矿物质浓度过低。矿物质浓度过低的水不利于营养物质的吸收,长期饮用会对 身体有不良影响。 6.海洋生态破坏 美国加利福尼亚能源委员会指出:海洋并不仅仅是海水;海洋是一个包含了浮游植物、鱼类和无脊椎动物 等的庞大的生态系统,而海水就是它们的栖息地。从生态的角度看,海水淡化在某种程度上破坏了海洋生 态系统和海洋生物的栖息地。海水淡化对海洋生态的破坏主要通过取水和卤水排放。 相当部分的海水淡化工厂直接通过管道抽取海水。体形较大的海洋生物,如鱼、海鸟,会因泵的吸力或者 不慎卡在取水管滤网上而死亡。而通过滤网的浮游生物、鱼卵或一些小鱼等,则会在海水淡化过程中死亡。 设计者应该尽量避免把取水口放置在生态脆弱、海洋生物密度高的地带或者珍稀海洋生物繁衍、活动的地 带。 海水淡化排放的卤水的盐度通常为海水的 2 倍,密度也相应增加。卤水单独或者与电厂冷却水混合排放入 海是最常见的排放方式。在排放口附近,高盐度的卤水会在短时间内杀死或者杀伤海洋生物,尤其是对盐 度敏感的海洋生物。卤水与电厂冷却水的混合排放降低了排放水的盐度和温度,但有关专家提醒,这两种 水体混合会改变它们的物理和化学属性,仍可能对海洋环境造成危害。 20 世纪 60~70 年代中期,美国相关机构曾对佛罗里达州 KeyWest 岛的一座小型海水淡化厂做过长期观测, 研究海水淡化对海洋环境的影响。该厂采用多级闪蒸法进行海水淡化,日生产能力仅为 9 920 t。长时间 的监测表明:卤水排放对多种海洋生物产生了不良甚至是致命性的影响,海蛸、多种藻类、苔藓虫等海洋 生物在一段时期内消失;在研究末期,监测区域内没有存活的瓣鳃类软体动物(如蛤);在浅水区发现海 胆纲动物大量死亡。本案例中只是一个小型的海水淡化厂,对于大型的海水淡化装置,其大量的卤水排放 可能会对更大范围的海洋环境和海洋生物造成不利影响。 和取水口的选择原则一样,排水口应选在开阔的、对流扩散作用频繁的海域,有条件的话,应该利用海洋 数学模型研究预选排水口处的流场和水质,选择对海洋环境影响最小的地点。而且,可在排水口末端加装 扩散机,加速卤水和海水的混合。 7.对水资源管理和优化的潜在不良影响 作为淡化的水源,海水储量之丰富是传统水源无法比拟的。这种似乎用之不竭的供水水源很容易在某种程 度上误导决策者和民众,不再注重节水措施的研究和推广以及水资源的有效配置和利用。某些城市对海水 淡化给予财政补贴,使得淡化水的价格低于其真实成本,这种做法不应提倡。政府对水资源管理的财政投 入应优先考虑对现有系统和措施的改进,譬如,更换供水管以减少渗漏,提高污水回用率等。而且,较低 的淡化水的价格很难使消费者意识到这是一种高能耗、高成本的水,不利于节约用水。 8.对沿海地区的发展和用地存在潜在影响 因为沿海地区能为劳动者提供更多的就业机会、更高的收入,并提高生活水平,所以大量人口聚居在沿海 地区。沿海地区作为沿海生态系统的一部分,它所能够提供的资源是有限的。沿海地区的发展,越来越受 到资源的制约,水资源就是其中重要的一种。海水淡化技术的应用,不但做出了填补用水缺口的承诺,而 且其丰富的海水储量给予了人们无穷的水资源的想象。在这种乐观想象的鼓舞下,可能导致沿海地区经济 过度发展,人口密度进一步提高,从而加剧沿海地区和内陆地区的经济差距,造成一系列的经济、社会、 环境问题。正如美国海洋委员会所说,海水淡化最大的影响在于它潜在地促进沿海地区的发展。

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