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海水的工业利用
海水利用主要有三个方面。一是海水代替淡水直接作为工业用水和生活杂用水,用量最大的是作工业冷却用水,其次还可用在洗涤、除尘、冲灰、冲渣、化盐制碱,印染等;二是海水经淡化后,提供高质淡水,供高压锅炉用,淡化水经矿化作饮用水;三是海水综合利用,即提取化工原料。本课程介绍一和二方面的应用,本章介绍重点介绍海水在工农业和生活方面的的工业利用。
§3-1 海水的工业利用概况
国内外海水的工业利用简况
海水经灭菌、杀生及除藻处理后,可替代淡水,直接作为工业冷却水、城市生活用水、农业灌溉用水、工业生产用水、环境用水及其它用水。用海水代替淡水的技术和过程就是常讲的海水的工业利用。利用海水做工业冷却用水,成本低廉,只有淡水成本的5~10%,具有明显的社会效益和经济效益。城市用水中,工业用水占70%~80%,而工业用水中又有70%~80%为工业冷却水。目前,工业冷却水是海水在工业上的工业利用的主要用水,约占海水总利用量90%,广泛用于电力、钢铁、化工、机械、纺织、食品、建材、印染等行业。
海水用作工业冷却水已有几十年的历史。日本早在本世纪30年代就使用海水作为工业冷却水。,%,,%。1965年到1975年,日本年工业冷却用海水量由90亿m3提高到167亿m3,%。1980年工业用水的50%为海水,日本沿海的大多数火力发电、核电、冶金及石油化工等行业都在以不同形式利用海水,仅电力企业的海水利用量就达1000亿m3/a。到1995年电厂海水利用量就约达1200亿吨。
美国70年代末~80年代初海水的的工业利用量已达720亿m3。2000年工业用海水达到30%。英、法、荷、意等西欧国家,1970年海水利用量为371亿m3,2000年工业用海水达到2500亿m3。
我国沿海城市的工业利用海水作工业冷却水的历史较早,但发展缓慢。
青岛电厂1935年建厂时就用海水作冷凝器冷却降温和冲灰用,日用量达70万吨。水电部规定每发一万千瓦小时电耗淡水200m3,而青岛电厂仅用6m3。
青岛碱厂是用水大户,日需淡水3800m3,由于用海水取代淡水用于溶盐、化灰和冷却等工艺,纯碱产量逐年上升,耗淡水量不断下降。。
青岛市已投产建成日供水280万吨的海水净化厂,一期工程日处理海水能力为 10万吨。
天津碱厂也用海水作为化盐水,既节水,又节盐,具有较大的社会经济效益。
大连市用海水作工业冷却水年用量也在5亿吨以上。上海石化总厂和天津大港电厂年海水用量均在几亿吨以上。
我国1998年利用量80多亿m3。1998年,青岛市电力、化工、纺织等行业的12家临海企业,。天津市年利用海水18亿m3。。此外,秦皇岛热电厂、黄岛热电厂和上海石化总厂等70多家临海火力发电、核电、化工、石化等企业均在以不同的方式的工业利用海水。
我国和其它国家一样,海水作工业用水,目前主要是用作工业冷却水。冷却用水占海水总用量的95%以上,其中,滨海各发电厂用量最大,其次为石油和化工企业。详见表3-1。

表3-1 我国石油和化工企业年海水用量
单位
年海水用量
单位
年海水用量
上海石油化工总厂热电厂

大连化学工业公司

天津大港电厂

大连石油七厂(1990)

浙江镇海电厂
11亿 m3
大连油脂化学厂(1990)
28万m3
山东龙口电厂
4亿m3
青岛碱厂
3200万m3
山东黄岛电厂

海水作工业冷却水,目前国内外都仍以直流冷却为主,且主要用于滨海火电、核电、化工和冶金等企业。海水直流冷却技术具有深海取水温度低、冷却效果好和系统运行管理简单等优点;但也存在取水量大、工程一次性投资大、排污量大和海体污染明显等问题。海水循环冷却技术在国外已有应用实例,最大的海水循环量达22000m3/h,在我国尚处于研究阶段,千吨级示范工程正在进行中。
总的来说,美、欧、日等国家和地区年用海水作为冷却用水都近3千亿m3。而我国还不足200亿m3,与发达国家相差甚远。全国海水年利用量约为60亿m3,已大大落后于日、美等先进国家。当前阻碍海水利用技术产业发展的根本原因有三:
①对我国淡水缺乏的问题认识不深,缺乏利用海水的意愿。
②海水利用技术的研究开发不够,海水淡化和海水化学物质利用缺乏经济合理性。
③陆上淡水、自来水水价偏低,使海水利用缺乏竞争性。
城市生活用水占城市供水的2