海水綜合利用

隨着社會的發展，陸地上的資源日益枯竭，海洋中豐富的資源吸引了人們的目光。 ^[1]  海水綜合利用，已經成為當今世界各沿海國家解決淡水短缺、促進經濟社會可持續發展的重大問題。一些發達國家尤其是日本、美國在這方面一直處於領先地位。它們歷經半個多世紀，積累了海水直接利用、海水淡化和海水化學資源綜合利用等方面的許多經驗，海水綜合利用已發展成為規模較大的產業。 ^[2] 

海水綜合利用主要包括海水淡化、海水直接利用和海水化學元素利用三個方面。

海水直接利用是指以海水為原水，直接代替淡水，用於生活和生產。工業上用海水進行冷卻，也可作為印染、製藥、制鹼、海產品加工的生產用水。也可用於以海水資源、沿海灘塗資源和耐鹽植物為對象的特殊農業灌溉，當然海水用於衝廁也是一個不錯的選擇。

海水化學元素提取是指從海水中提取鈉、溴、鎂等化學元素及溶加工技術。

海水綜合利用產業主要包括海水直接利用、海水淡化和海水化學資源利用等三個方面。 ^[3] 

海水直接利用是以海水為原水，直接代替淡水用於工業用水、生活用水、農業用水等方面。

工業冷卻水

海水在工業生產中主要用於冷卻水，佔海水總利用量的90%，分為海水直流冷卻技術和海水循環冷卻技術兩種方式。海水直流冷卻技術主要用於火力發電廠及核電廠，其次是石油化工企業和鋼鐵企業，還可用於紡織、食品、建材、印染等行業。海水循環冷卻技術始於20世紀90年代，是在海水直流冷卻技術和淡水循環冷卻技術基礎上發展起來的環保型新技術。

海水源熱泵空調系統是可再生能源的一種利用方式，具有節能、環保等特點。

海水淡化是從海水中獲取淡水的過程，一般分為熱法(蒸餾法)和膜法兩大類。國內熱法的主流技術是多效蒸餾；膜法的主流技術是反滲透。

多效蒸餾

多效蒸餾的工作原理是將蒸餾產生的二次蒸汽再作為加熱蒸汽來對下一效海水進行加熱，依次類推下去，使蒸發所耗的熱能得到充分再利用，從而降低能耗，是最具前景的海水淡化技術之一。

反滲透

反滲透是將海水與淡水用半透膜隔離開，並在海水側施加大於自然滲透壓的外壓，海水中的純水反向滲透到淡水側，從而實現海水中淡水的分離，是當今海水淡化領域研究、開發的熱點，也是我國的首選方法。

海水化學資源利用是指直接從海水中或從海水淡化後的濃鹽水中提取各種化學元素，主要是製鹽、提取鉀、溴、鎂、鋰、碘、鈾等。特別是海水淡化後的濃鹽水中各種化學資源的濃度基本上為原海水的2倍，用這種濃海水製取食鹽，提溴，提鉀，可大幅度降低能耗，提高收率。

海水綜合利用是利用海水資源主要在陸地進行生產、解決陸地發展需求為主的新興產業，也是對“藍區”經濟社會持續發展有重大作用的產業。利用海水淡化、海水冷卻排放的濃縮海水，形成海水淡化、海水冷卻和海水化學資源綜合利用產業鏈，是實現資源綜合利用和社會可持續發展的根本體現。

大力推廣海水直流冷卻和循環冷技術，加快大生活用水、海水源牽調、海水農業等相關技術研究

(1)海水冷卻。在海水冷卻方面，由於海水含鹽量高、微生物和大生物的種類多，對金屬材料的腐蝕性遠高於一般淡水 因此存在着嚴重的腐蝕、結垢、污損生物附着以及海水冷卻塔的鹽沉積、鹽霧飛濺等問題。圍繞這些問題，應重點開展海水直接利用的海水預處理技術研究，耐鹽、防腐、防生物附着、阻垢技術及裝備製造技術開發，加強海水預處理藥劑的研究，研發海水冷卻塔等成套裝備，建立海水直接利用示範工程。

(2)大生活用水。採用海水作為大生活用水，由於海水含鹽量很高，給排放海水的後處理帶來很大困難，因此應較全面地研究大生活用海水對環境影響的評價和處置技術。重點開展大規模海水衝廁系統的防腐蝕和防生物附着技術、海水淨化技術等在內的大生活用海水成套技術．對沖廁海水的相關經濟技術指標進行研究，建立大生活用海水技術標準規範體系。

(3)海水源熱泵。在海水源熱泵技術方面，重點加強對海水源熱泵機組海水防腐技術、取水排水管道防海洋生物附着技術、海水源熱泵整體系統效能比提高技術的研究。利用海水源熱泵可持續供熱供冷的特點，深入開展海水源熱泵適用型及方案的優化，小型、大型海水源熱泵機組、換熱器的研究，大型海水源熱泵製造技術的研究，海水源熱泵與海水衝廁綜合利用技術研究。

(4)海水農業。山東灘塗、潮坪資源豐富，有大量鹽鹼地和荒灘尚待開發利用，應大力發展海水灌溉技術，推，“抗鹽植物種植技術，對於聚碳固碳、綠化荒灘、調節氣候、美化灘塗環境具有重要意義，

降低海水淡化能耗和制水成本，形成以海水淡化相關技術為核心，以設備製造、工程設計與安裝、技術服務和淡化水產品提供為主的海水淡化產業鏈，並延伸帶動上下游產業發展。提高沿海城市和海島居民利用海水淡化水作為生活用水的效率，建立海水淡化示範工程。

(1)低温多效蒸餾技術。我國研發的具有自主知識產權的低温多效蒸餾技術，隨着海水淡化的規模擴大，將直接面臨國內外市場的競爭。今後應重點研究的主要方向有：研發和優化低温多效蒸餾的蒸汽噴射裝置和布液系統，開展與國外同等規模的大型低温多效裝置的國產化技術研究。開發高效、耐蝕、廉價鋁合金類傳熱材料，大力發展碳鋼塗層技術，降低設備造價。通過傳熱管改性、研發高性能阻垢藥劑和流程優化，集成多種技術手段提高低温多效蒸餾的頂端操作温度，通過提高造水比來降低淡化成本。

(2)反滲透技術。在我國已建成的海水淡化工程總產水量中，反滲透技術所佔的份額最大，因此，應繼續大力開展反滲透相關技術的研究。主要研究方向有：加大與國外同等規模的大型反滲透裝置的國產化技術研究，加強反滲透技術關鍵及成套設備製造與裝配的技術研究。通過引進、消化吸收再創新，開發出以微濾膜、超濾膜和納濾膜及組件為重點的多種高性能膜，形成具有自主知識產權的技術與產品。研究各類先進膜材料在其他分離領域的應用技術，以反滲透複合膜及膜組器的研究、性能提高為重點，進行低壓高通量、高脱鹽率和耐污染的制膜材料單體的合成與改性，降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透設備系統回收率

(3)海水淡化預處理和後處理技術。注重所用材料、技術與裝備的研究，包括海水預處理中消毒、淨化、過濾技術及裝備，海水預處理中高效阻垢劑、分散劑和清洗劑的開發。研究濃海水排放與海水化學資源提取集成技術及裝備，淡化水後處理技術及裝備，開展廢水處理用蒸餾技術，廢水“零”排放組合技術等研究。

加強海水淡化、海水循環冷卻廢棄濃海水、滷水中提取鹽、鎂、鉀、溴、鈾和鋰等化學元素的技術，開發高技術含量、高附加值的海洋精細化工產品，形成海水綜合利用的完整技術體系。

(1)海水提溴。在溴素方面，研究低溴含量滷水提溴新工藝並實現提溴裝置的集成控制，進行新型溴系藥物、高附加值溴系列醫藥中間體、高效溴系阻燃劑和高性能溴系列染料中間體等新型溴系列產物和新工藝的研發。

(2)海水製鹽鹼。在鹽鹼方面，研究液體鹽製備技術以及廢棄濃海水製鹽及元素提取和深加工技術、海洋化工兩鹼廢棄物綜合利用技術和以化學肥料為主產品的苦鹵綜合利用技術，提高滷水資源綜合利用效率；開發氯鹼用精製鹽水、純鹼用精製鹽水、真空製鹽用精製鹽水成套產業化技術和裝備，實現兩鹼企業用液體鹽生產技術的突破。

(3)海水提鎂。在鎂元素方面，從滷水中提取的主要是氯化鎂、硫酸鎂、氧化鎂和氫氧化鎂等產品。今後應重點開發面向市場、有開發潛力的鎂肥系列和高技術含量、高附加值的其他鎂系產品，包括金屬鎂及鎂合金的開發應用。

強化海水綜合利用技術創新與集成創新研究，利用綠色能源如太陽能、波浪能等綠色能源為主，現有火力發電為輔，進行海水淡化。從海水淡化、液體鹽製備、鹽化工生產、能源高效利用等方面綜合考慮，針對區域主體需求，選擇區域進行集成創新開發，將其開發組裝成符合循環經濟模式、有利於該區域自我發展、並對於外部發展提供幫助的海水綜合利用示範開發工程。

2023年，中國海水淡化與綜合利用業生產總值327億元，同比增長4.5% ^[4]  。