淺析海水淡化副產濃海水的資源化利用

江濤

摘 要：針對我國當前淡水資源不足的現象，我國提出了多種治理方案。國家在提出南水北調的方針政策的同時，也提出了海水淡化的政策來緩解我國淡水資源的壓力。在海水淡化工程進行中，其產生的副產濃海水如若直接排放到海洋中，對于水資源而言是一種浪費。因此，本文通過對副產濃海水的資源化利用進行分析，以供大家參考。

關鍵詞：海水淡化；副產濃海水；資源化利用

中圖分類號：P746 文獻標志碼：A

隨著社會和經濟的發展，人口在逐漸增多，這不僅增加了地球的負荷量，也會造成地球資源的過度消耗?；谶@種現象，首先暴露出的問題就是水資源危機。當前，大規模海水淡化工程在世界各地發展起來，我國也相繼建成了多套海水和苦咸水淡化裝置。濃海水因其含鹽量高、內部含有化學有害物質，所以在其處理問題上才更加有難度。濃海水處理問題是海水淡化問題的核心，因此備受政府重視。

1 副產濃海水資源化未來發展方向

根據可持續發展戰略的影響，要想保護海洋生態環境，就必須對濃海水進行綜合處理，使其對環境的污染降到最低。同時，還要開展多種方式來處理濃海水，有效實現濃海水資源化的利用。當前，國內外相關工作人員已經對濃海水的資源化利用做了許多探討，為我國海水綜合利用事業的發展起到了促進的作用。

海水綜合利用方案的推行，不僅是我國節約能源的一種表現，也能夠有效的解決我國礦產資源緊張的現狀，是實現我國可持續發展戰略的重要體現。2016年，全國的海水淡化規模190～280萬m3 /d。如果將副產濃海水4/5的資源進行開發利用，就可以形成濃海水資源化產業，為我國的GDP增值150億元。由此推測，2020年，我國濃海水資源化產業的產值將達到320億元以上。這個現象，是資源帶動經濟效益的一大表現，也是推動未來社會的又一動力。

2 副產濃海水資源化流程

目前在國際上，已經有工作人員提出了濃海水資源化處理的具體細節，并在已經有了很多國家投入使用中，如：以色列IDE公司、美國GE公司、日本旭化成公司、天津長蘆海晶集團有限公司等等。以天津長蘆海晶集團的濃海水資源化處理為例：

我國天津長蘆海晶集團根據自身的實際情況，借助鹽田法對濃海水的處理技術，提出了海水淡化與制鹽及鹽化工生產工藝方案，實現了將水業、能源、鹽業3個行業結合形成三位一體的技術。目前，此項技術正在引入曹妃甸工業區的建設當中。

3 副產濃海水資源化技術

海水淡化副產濃海水中除含有大量原鹽（氯化鈉）外，還有鎂、鉀、硫、溴及稀有元素等化合物，這些都是鹽化工的重要原料。因此，海水淡化工程只有與化工生產結合起來，才能夠實現濃海水資源化利用。在利用海水淡化技術生產淡水的同時，生產出原鹽、溴、鎂、鉀等化工產品，才能夠為海水淡化降低成本，有效解決海洋生態環境的問題。

3.1 化學軟化

由于濃海水中含有較多的鈣離子和鎂離子，所以在濃海水處理過程中，很容易因為這兩個離子的結合產生污垢，造成設備不可逆的損傷。這不僅制約著濃海水資源化處理，也不利于濃海水中其他礦物質的提取。所以，如何利用濃海水軟化的方式對水中鈣離子和鎂離子進行軟化，進而突破濃海水資源化處理問題中的瓶頸，是當前亟待解決的問題。

在水內投入適當的化學藥品，讓其與水中的鈣離子和鎂離子生成沉淀，降低濃海水硬度，達到海水軟化的目的，是目前比較常用的處理濃海水的方式。這種通過化學軟化的方式來進行濃海水資源化處理，就叫做化學軟化。

3.2 物理制鹽

鹽田曬鹽法是最為傳統的制鹽方式，同時也是濃海水資源處理最常用的一種方式。他主要是依靠濱海地形，以濃海水作為自然資源，再加上太陽的熱加工，促進海水揮發，進而形成鹽顆粒。這種方式，也叫做傳統制鹽法。海鹽不僅能制作食用鹽，還能夠制作純堿。濃海水的海鹽量和堿含量是純海水的兩倍，所以傳統的制鹽、制堿都是依靠濃海水來解決的。目前，鹽田法制鹽最大的優點就是技術成熟，利用現有的鹽場面積和海洋化工廠設備就可以滿足生產。這種方式以濃海水作為原料，在原鹽產量不變的情況下可以節約一定的土地資源，但也存在著些許不足。

3.3 濃海水化學物質的提取

海水中的鉀儲存量達580萬億噸，所以許多沿海國家利用副產濃海水的資源化處理，開發海水鉀資源，來緩解本國鉀資源的不足，實現自然資源的有效利用。我國也并不例外，政府高度重視海水鉀資源的開發。在國家和地方相關部門的長時間關注和培養之下，河北工業大學等單位通過20多年的不斷研究，成功研發了具有自主產權的“沸石離子篩法海水提取鉀肥高效節能技術”。在國際上率先實現了海水提鉀的資源化過程，并投入產出。

3.4 電滲析集成膜技術制鹽

電滲析集成膜制鹽的方法最先在日本提出，這個方案的提出可以將海水的回收率提高到75%左右。通過電滲析集成膜技術制鹽可以將濃海水引入多架離子吸附塔，將濃海水中的堿土金屬離子去除3/5，防止濃海水形成化學沉淀或結垢，再運用高壓反滲透技術進行海水淡化。這種制鹽技術可以實現將產品水、試驗、單價離子化合物和多架離子化合物分離。這種制鹽技術的提出，可以對海水資源進行完全的分離，為國際海水資源化利用提供了借鑒。

3.5 電滲析法制鹽

20世紀50年代，日本發明了電透析法制鹽，并廣泛投產。隨著規模的擴大，形成了20世紀70年代的制鹽工業化。目前，日本已經減少了用鹽田法制鹽，增加膜法制鹽的面積。但在我國，這種制鹽法還未形成體系。

離子交換膜電滲析法對于濃海水制鹽，主要是用電滲析、蒸發結晶再干燥包裝組成。其中，電滲析法對于濃海水處理的整個階段處于核心地位，它涉及了濃海水的提取、處理和電滲析3個方面。針對已經淡化過的副產濃海水處理，則不需要再加氯殺菌，不僅能夠節約成本還能夠節省工藝。

基于電滲析法制鹽與鹽田法項目，電滲析法可以節省大量的自然資源，而且也不受時間的限制。電滲析法可以全年投產，且節省人力，對環境的污染較小。在制鹽的質量方面，電滲析法制鹽也比鹽田法制鹽質量高。電滲析法制造出來的鹽可以直接作為食用鹽銷售。但是，電滲析法制鹽減少了濃海水內部的鉀、鎂含量，且成本比鹽田法大。因此，電滲析法在當前的制鹽中還存在著一定的弊端。

3.6 其他實現方式

空氣吹出法早已投入到工業化生產中，對于濃海水資源化處理也起到了貢獻的作用。燒堿法制取納米氫氧化鎂在長蘆漢沽鹽場有限公司成功地進行工業化生產，使得濃海水提鎂的產品實現系列化、精細化，大大提高了產品附加值。

全球礦產資源僅能夠滿足市場需求的3/4，隨著工業的迅速發展，人們對礦產資源的需求也不斷增多。以海水提取的方式來資源，不僅能夠實現資源合理化利用，還能夠取得一定的經濟效益。因此也可以說海水提取技術的發展，即是時代發展的要求，也是國家軟實力的體現。在濃海水資源化利用方面，我國國家和政府展現出了高度的重視。為此，我們要配合國家的發展要求，及時做好布局和科研。有針對性地加大對濃海水資源化利用的關鍵技術、關鍵材料和關鍵設備的研發，以促進海水淡化和濃海水利用的共同進步。只有從對副產濃海水中的鉀、溴、鎂等資源提取的角度出發，才能夠促進濃海水綜合利用的實現，進而實現我國資源的可持續發展，為我國節約資源出一份力。

結語

綜上所述，通過一定的科技手段對副產濃海水進行資源化處理，不僅能夠規避傳統濃海水直接排放帶來的環境污染問題，也能夠在一定程度實現資源的循環利用。將海水淡化與副產濃海水資源化相結合，不僅能夠增加淡水資源的供給，還能夠獲得其他資源，做到保護環境，實現資源的可持續發展。

參考文獻

[1]陳進斌，苗英霞，寇希元，等.海水淡化副產濃海水資源化利用研究進展[J].鹽業與化工，2016，45（10）：1-4.

[2]張兆云，孟祥瑜.海水淡化濃海水等溫蒸發過程析鹽規律研究[J].中國氯堿，2017（6）：93-98.endprint