浅析海水淡化副产浓海水的资源化利用

江涛

摘 要：针对我国当前淡水资源不足的现象，我国提出了多种治理方案。国家在提出南水北调的方针政策的同时，也提出了海水淡化的政策来缓解我国淡水资源的压力。在海水淡化工程进行中，其产生的副产浓海水如若直接排放到海洋中，对于水资源而言是一种浪费。因此，本文通过对副产浓海水的资源化利用进行分析，以供大家参考。

关键词：海水淡化；副产浓海水；资源化利用

中图分类号：P746 文献标志码：A

随着社会和经济的发展，人口在逐渐增多，这不仅增加了地球的负荷量，也会造成地球资源的过度消耗。基于这种现象，首先暴露出的问题就是水资源危机。当前，大规模海水淡化工程在世界各地发展起来，我国也相继建成了多套海水和苦咸水淡化装置。浓海水因其含盐量高、内部含有化学有害物质，所以在其处理问题上才更加有难度。浓海水处理问题是海水淡化问题的核心，因此备受政府重视。

1 副产浓海水资源化未来发展方向

根据可持续发展战略的影响，要想保护海洋生态环境，就必须对浓海水进行综合处理，使其对环境的污染降到最低。同时，还要开展多种方式来处理浓海水，有效实现浓海水资源化的利用。当前，国内外相关工作人员已经对浓海水的资源化利用做了许多探讨，为我国海水综合利用事业的发展起到了促进的作用。

海水综合利用方案的推行，不仅是我国节约能源的一种表现，也能够有效的解决我国矿产资源紧张的现状，是实现我国可持续发展战略的重要体现。2016年，全国的海水淡化规模190～280万m3 /d。如果将副产浓海水4/5的资源进行开发利用，就可以形成浓海水资源化产业，为我国的GDP增值150亿元。由此推测，2020年，我国浓海水资源化产业的产值将达到320亿元以上。这个现象，是资源带动经济效益的一大表现，也是推动未来社会的又一动力。

2 副产浓海水资源化流程

目前在国际上，已经有工作人员提出了浓海水资源化处理的具体细节，并在已经有了很多国家投入使用中，如：以色列IDE公司、美国GE公司、日本旭化成公司、天津长芦海晶集团有限公司等等。以天津长芦海晶集团的浓海水资源化处理为例：

我国天津长芦海晶集团根据自身的实际情况，借助盐田法对浓海水的处理技术，提出了海水淡化与制盐及盐化工生产工艺方案，实现了将水业、能源、盐业3个行业结合形成三位一体的技术。目前，此项技术正在引入曹妃甸工业区的建设当中。

3 副产浓海水资源化技术

海水淡化副产浓海水中除含有大量原盐（氯化钠）外，还有镁、钾、硫、溴及稀有元素等化合物，这些都是盐化工的重要原料。因此，海水淡化工程只有与化工生产结合起来，才能够实现浓海水资源化利用。在利用海水淡化技术生产淡水的同时，生产出原盐、溴、镁、钾等化工产品，才能够为海水淡化降低成本，有效解决海洋生态环境的问题。

3.1 化学软化

由于浓海水中含有较多的钙离子和镁离子，所以在浓海水处理过程中，很容易因为这两个离子的结合产生污垢，造成设备不可逆的损伤。这不仅制约着浓海水资源化处理，也不利于浓海水中其他矿物质的提取。所以，如何利用浓海水软化的方式对水中钙离子和镁离子进行软化，进而突破浓海水资源化处理问题中的瓶颈，是当前亟待解决的问题。

在水内投入适当的化学药品，让其与水中的钙离子和镁离子生成沉淀，降低浓海水硬度，达到海水软化的目的，是目前比较常用的处理浓海水的方式。这种通过化学软化的方式来进行浓海水资源化处理，就叫做化学软化。

3.2 物理制盐

盐田晒盐法是最为传统的制盐方式，同时也是浓海水资源处理最常用的一种方式。他主要是依靠滨海地形，以浓海水作为自然资源，再加上太阳的热加工，促进海水挥发，进而形成盐颗粒。这种方式，也叫做传统制盐法。海盐不仅能制作食用盐，还能够制作纯碱。浓海水的海盐量和碱含量是纯海水的两倍，所以传统的制盐、制碱都是依靠浓海水来解决的。目前，盐田法制盐最大的优点就是技术成熟，利用现有的盐场面积和海洋化工厂设备就可以满足生产。这种方式以浓海水作为原料，在原盐产量不变的情况下可以节约一定的土地资源，但也存在着些许不足。

3.3 浓海水化学物质的提取

海水中的钾储存量达580万亿吨，所以许多沿海国家利用副产浓海水的资源化处理，开发海水钾资源，来缓解本国钾资源的不足，实现自然资源的有效利用。我国也并不例外，政府高度重视海水钾资源的开发。在国家和地方相关部门的长时间关注和培养之下，河北工业大学等单位通过20多年的不断研究，成功研发了具有自主产权的“沸石离子筛法海水提取钾肥高效节能技术”。在国际上率先实现了海水提钾的资源化过程，并投入产出。

3.4 电渗析集成膜技术制盐

电渗析集成膜制盐的方法最先在日本提出，这个方案的提出可以将海水的回收率提高到75%左右。通过电渗析集成膜技术制盐可以将浓海水引入多架离子吸附塔，将浓海水中的碱土金属离子去除3/5，防止浓海水形成化学沉淀或结垢，再运用高压反渗透技术进行海水淡化。这种制盐技术可以实现将产品水、试验、单价离子化合物和多架离子化合物分离。这种制盐技术的提出，可以对海水资源进行完全的分离，为国际海水资源化利用提供了借鉴。

3.5 电渗析法制盐

20世纪50年代，日本发明了电透析法制盐，并广泛投产。随着规模的扩大，形成了20世纪70年代的制盐工业化。目前，日本已经减少了用盐田法制盐，增加膜法制盐的面积。但在我国，这种制盐法还未形成体系。

离子交换膜电渗析法对于浓海水制盐，主要是用电渗析、蒸发结晶再干燥包装组成。其中，电渗析法对于浓海水处理的整个阶段处于核心地位，它涉及了浓海水的提取、处理和电渗析3个方面。针对已经淡化过的副产浓海水处理，则不需要再加氯杀菌，不仅能够节约成本还能够节省工艺。

基于电渗析法制盐与盐田法项目，电渗析法可以节省大量的自然资源，而且也不受时间的限制。电渗析法可以全年投产，且节省人力，对环境的污染较小。在制盐的质量方面，电渗析法制盐也比盐田法制盐质量高。电渗析法制造出来的盐可以直接作为食用盐销售。但是，电渗析法制盐减少了浓海水内部的钾、鎂含量，且成本比盐田法大。因此，电渗析法在当前的制盐中还存在着一定的弊端。

3.6 其他实现方式

空气吹出法早已投入到工业化生产中，对于浓海水资源化处理也起到了贡献的作用。烧碱法制取纳米氢氧化镁在长芦汉沽盐场有限公司成功地进行工业化生产，使得浓海水提镁的产品实现系列化、精细化，大大提高了产品附加值。

全球矿产资源仅能够满足市场需求的3/4，随着工业的迅速发展，人们对矿产资源的需求也不断增多。以海水提取的方式来资源，不仅能够实现资源合理化利用，还能够取得一定的经济效益。因此也可以说海水提取技术的发展，即是时代发展的要求，也是国家软实力的体现。在浓海水资源化利用方面，我国国家和政府展现出了高度的重视。为此，我们要配合国家的发展要求，及时做好布局和科研。有针对性地加大对浓海水资源化利用的关键技术、关键材料和关键设备的研发，以促进海水淡化和浓海水利用的共同进步。只有从对副产浓海水中的钾、溴、镁等资源提取的角度出发，才能够促进浓海水综合利用的实现，进而实现我国资源的可持续发展，为我国节约资源出一份力。

结语

综上所述，通过一定的科技手段对副产浓海水进行资源化处理，不仅能够规避传统浓海水直接排放带来的环境污染问题，也能够在一定程度实現资源的循环利用。将海水淡化与副产浓海水资源化相结合，不仅能够增加淡水资源的供给，还能够获得其他资源，做到保护环境，实现资源的可持续发展。

参考文献

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[2]张兆云，孟祥瑜.海水淡化浓海水等温蒸发过程析盐规律研究[J].中国氯碱，2017（6）：93-98.endprint