近日，世界上規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的反滲透海水淡化廠——以色列索萊克海水淡化水廠摘得了全球水獎(jiǎng)“2014年度海水淡化水廠”獎(jiǎng)項(xiàng)，設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行該水廠的以色列IDE技術(shù)公司也同時(shí)獲得“2014年度海水淡化公司”獎(jiǎng)項(xiàng)，而早在2011年IDE公司就曾獲此殊榮。
那么，目前海水淡化技術(shù)有哪些飛躍？海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展如何？中國海水淡化市場(chǎng)有何潛力？近日，記者就這些話題采訪了IDE中國公司總經(jīng)理王雙成和IDE技術(shù)專家利伯曼（Liberman）博士。
“不在原料，而在技術(shù)”
“如此重量級(jí)的獎(jiǎng)項(xiàng)榮歸以色列，絕非偶然。”提及索萊克的成功，王雙成告訴記者，水資源短缺一直困擾以色列，為此，政府始終致力于建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，并強(qiáng)調(diào)生態(tài)平衡的理念，同時(shí)千方百計(jì)開拓新的淡水資源渠道，把海水淡化看作解決水資源問題的根本出路。自1999年起，在政府的大力鼓勵(lì)下，以色列相關(guān)企業(yè)開始通過海水淡化徹底改變國家缺水的狀態(tài)。目前以色列大約70％的飲用水來自海水淡化，未來在2020年計(jì)劃整個(gè)以色列的海水淡化水源將完全替代水庫水源，海水淡化將100％覆蓋全國用水要求。
歷經(jīng)50年的研發(fā)，以色列海水淡化技術(shù)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性等都經(jīng)受住了時(shí)間和實(shí)踐的檢驗(yàn)。
比如對(duì)于“膜”的認(rèn)識(shí)。榮獲“2014年度海水淡化水廠”獎(jiǎng)項(xiàng)的索萊克水廠與其他大型海水反滲透設(shè)施的革命性區(qū)別，正是在全球首次應(yīng)用了16英寸的膜并且垂直布置。與常規(guī)的8英寸膜相比，這種創(chuàng)新方式減少了大量占地面積，節(jié)省了大量膜件部件、膜殼和聯(lián)管管件的數(shù)量規(guī)格，且易于快速安裝維護(hù)。
雖然“膜”占據(jù)著一個(gè)水廠的重要位置，但在王雙成看來，卻并非關(guān)鍵：“海水淡化不是設(shè)備的簡單組合，關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)。”他告訴記者，IDE作為海水淡化的專業(yè)技術(shù)公司，與國際制造廠商合作并購買設(shè)備產(chǎn)品，即便是索萊克水廠最具革命性的16英寸膜，也并非由IDE制造。“IDE不是生產(chǎn)‘膜’的廠家，而是有設(shè)計(jì)、使用的經(jīng)驗(yàn)。海水淡化廠是一個(gè)整體，不是部件，這就好比買汽車，不能一味地追求發(fā)動(dòng)機(jī)，而是要看整體配置、綜合成本。”
對(duì)比而言，中國不乏制造高水平的泵、閥門、控制系統(tǒng)以及膜等設(shè)備產(chǎn)品的廠商，即便IDE在國內(nèi)推廣的項(xiàng)目中，80％的設(shè)備也是就地取材、國內(nèi)制造。但這并不意味著“國產(chǎn)化”的成功，如何把這些部件有機(jī)地組合在一起，確保經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定運(yùn)行和低水價(jià)，才是一個(gè)成功的海水淡化廠最需要的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，而這恰恰是IDE的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
注重細(xì)節(jié) 量身定制
在一般人看來，海水淡化要達(dá)到經(jīng)濟(jì)、高效、穩(wěn)定，確保投資無風(fēng)險(xiǎn)、運(yùn)行安全，保證水廠的高利用率包括可接受的水價(jià)，需要大量的“高科技”投入。但在擁有諸多專利技術(shù)的IDE公司CTO利伯曼博士眼中，這些復(fù)雜的科學(xué)技術(shù)均來源于對(duì)“細(xì)節(jié)”的追求和研究。根據(jù)不同的項(xiàng)目條件，合理地選擇工藝，無論是熱法還是膜法，而絕非一提到海水淡化就是膜法或者是熱法。
“比如膜組件的規(guī)模和數(shù)量，并非越大越好，越多越好。”利伯曼告訴記者，在研究和實(shí)踐過程中，他們發(fā)現(xiàn)，膜組件規(guī)模太小、太少，會(huì)影響產(chǎn)能和投資，但規(guī)模太大、太多，反而會(huì)增加成本和故障率，嚴(yán)重影響穩(wěn)定運(yùn)行和效率。因此，膜組件的使用數(shù)量和規(guī)模應(yīng)選取一個(gè)平衡點(diǎn)，不能太大，在實(shí)際設(shè)計(jì)中都有特定的公式計(jì)算。單個(gè)比較膜組件，差別也許很細(xì)微，但當(dāng)成萬個(gè)膜組建集成在一起時(shí)，效果就會(huì)非常明顯。
“再比如對(duì)能源的利用，要精打細(xì)算。”利伯曼介紹，能耗成本占據(jù)了海水淡化成本的30％到50％左右，這直接影響制水成本，許多海水淡化廠都自建電廠來“省錢”。但是以色列海德拉水廠因受地形限制，無法建設(shè)獨(dú)立的發(fā)電廠，只能從市政電網(wǎng)購電。他經(jīng)過分析研究，設(shè)計(jì)發(fā)明了錯(cuò)峰運(yùn)行技術(shù)，即白天電價(jià)高峰期，以基本滿足設(shè)備運(yùn)行需求為目標(biāo)，夜晚電價(jià)優(yōu)惠期，利用設(shè)備余量，滿負(fù)荷運(yùn)行，確保全天產(chǎn)水量達(dá)到52.6萬噸。雖然只是一個(gè)細(xì)節(jié)優(yōu)化，卻解決了高成本的關(guān)鍵性問題。
這種對(duì)細(xì)節(jié)的極致追求，讓IDE在海水淡化技術(shù)中不斷推陳出新，創(chuàng)造了諸多奇跡。IDE不僅建造了世界上技術(shù)最先進(jìn)、規(guī)模最大的反滲透海水淡化廠，而且將每噸水的耗電量控制在1.2～1.5度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于行業(yè)內(nèi)4度電的程度，為海水淡化設(shè)立了低成本的新標(biāo)桿。而該水廠生產(chǎn)的每立方米水僅為57美分，也被公認(rèn)為“最具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格”。
正因基于對(duì)細(xì)節(jié)的考慮，IDE始終秉承了量身定制的理念。“索萊克水廠，海德拉水廠，阿什克隆水廠，作為反滲透（SWRO）水廠都是世界頂尖級(jí)的。但是，你或許想把它們的圖紙拿過來，在中國的海邊建一個(gè)同樣的水廠，實(shí)際上并不會(huì)達(dá)到理想的效果，因?yàn)槟愕囊幌盗凶匀缓涂陀^條件并不相同。”王雙成告訴記者，建設(shè)海水淡化廠絕不是“一拍腦袋，一張圖紙”，項(xiàng)目選址的地理位置、海水取水口的設(shè)定、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、可利用的能源、海水的溫度及水質(zhì)等條件甚至取水口位置、輸水管線距離和高度等諸多細(xì)節(jié)都影響著水廠的效率和成本，應(yīng)在設(shè)計(jì)之初優(yōu)先考慮。“而在設(shè)計(jì)過程中的復(fù)雜技術(shù)調(diào)整和優(yōu)化更需要根據(jù)每一個(gè)水廠的各自條件需要而特制，以達(dá)到最大的性能，最低的成本。”王雙成說，這就是IDE一貫的量身定制模式。
看好市場(chǎng) 信心十足
40多年以來，IDE為全世界40個(gè)國家建設(shè)了400多個(gè)水廠，日產(chǎn)量達(dá)350萬立方米。這是IDE最為之驕傲的一份成績單。
王雙成告訴記者，雖然IDE業(yè)務(wù)覆蓋全球，但仍“將中國視為最大的、最重要的海水淡化市場(chǎng)，在中國配備了最完整的團(tuán)隊(duì)，將中國的項(xiàng)目列為優(yōu)先等級(jí)，使用最先進(jìn)的技術(shù)。”
但是，目前中國的海水淡化市場(chǎng)仍較為平靜，許多項(xiàng)目仍在醞釀之中。海水淡化投資巨大，在沒有充足的工程經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)的前提下貿(mào)然進(jìn)行，一旦出現(xiàn)問題，損失巨大。當(dāng)然，除了關(guān)鍵技術(shù)外，還面臨來自水價(jià)和供水調(diào)度商業(yè)約定等問題，需要系統(tǒng)地考慮技術(shù)條件、行業(yè)背景、市場(chǎng)環(huán)境、政府需求和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等多項(xiàng)因素和整體環(huán)境。
“據(jù)悉北京市將要實(shí)施階梯水價(jià)，強(qiáng)化價(jià)格杠桿的作用，這對(duì)于水工業(yè)市場(chǎng)是一個(gè)利好消息。”王雙成認(rèn)為，國內(nèi)海水淡化在水價(jià)政策上沒有優(yōu)勢(shì)，因此，實(shí)施階梯水價(jià)，無疑為海水淡化市場(chǎng)打了一針強(qiáng)心劑。
中國水資源短缺已迫在眉睫，加強(qiáng)對(duì)海水淡化的研發(fā)，提高技術(shù)實(shí)力固然重要，但對(duì)于用戶來說，更希望能將成果直接拿來，“短平快”地投入使用，解決局部缺水的狀態(tài)。從這一點(diǎn)看，IDE在海水淡化領(lǐng)域幾十年的豐富工程實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于中國乃至世界的海水淡化產(chǎn)業(yè)尤為珍貴，這也是IDE存在的原因。
實(shí)際上，IDE的業(yè)務(wù)涉及水處理行業(yè)的方方面面，公司80％的人為專業(yè)技術(shù)人員和世界級(jí)專家。最近，IDE還成立了“海水淡化醫(yī)院”，面向全世界上萬家海水淡化廠，針對(duì)其中的不安全、高耗能、低效率等問題提供技術(shù)支持和設(shè)計(jì)優(yōu)化，這在世界范圍內(nèi)還是首次。
利伯曼還告訴記者，目前IDE還研發(fā)了延遲滲透技術(shù)（PRO），在冬季對(duì)水量需求少的情況下，通過反滲透水廠裝置余量與其他水源包括中水混合來發(fā)電，可以讓膜法海水淡化廠實(shí)現(xiàn)水電聯(lián)產(chǎn)。該技術(shù)預(yù)計(jì)2～3年內(nèi)將投入市場(chǎng)。
新聞延伸
全球水獎(jiǎng)致力于表彰世界水工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)不同類別的重要成就，2013年的“年度海水淡化合同”獎(jiǎng)便授予了IDE公司和它在卡爾斯巴德項(xiàng)目的合作伙伴，而此項(xiàng)目中的海水淡化水廠也是目前西半球最大的海水淡化水廠。
以色列IDE公司是先進(jìn)水處理解決方案的全球領(lǐng)先企業(yè)，也是全世界唯一一家擁有低溫多效與反滲透兩項(xiàng)技術(shù)的國際公司，專業(yè)從事全球最大和最先進(jìn)熱法和膜法海水淡化設(shè)施、工業(yè)水處理廠的開發(fā)、設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)行。憑借其設(shè)備投資省、能量消耗低、建造周期短等諸多的優(yōu)勢(shì)，IDE發(fā)展迅速，在世界范圍內(nèi)承建了400多家海水淡化廠。
