海水淡化是指利用科技手段將海水中的鹽分和其他礦物質(zhì)去除，從而生產(chǎn)出可供人類直接使用的淡水資源的過程。這一技術對于緩解全球水資源短缺問題具有重要意義，尤其是在沿海和海島地區(qū)。

由于海水中的鹽分濃度相對較高，常規(guī)的自然過濾和沉淀等方法無法有效去除鹽分，因此需要采用特殊的海水淡化技術。

常見的海水淡化技術包括蒸餾法、反滲透法、電滲析法等。其中，反滲透法是目前應用最廣泛的一種技術，它通過半透膜將海水中的鹽分和雜質(zhì)分離，從而獲得淡水。

圖表 1：常見的海水淡化技術的原理及特點

一、最大規(guī)模工業(yè)級海水淡化項目單線產(chǎn)水

日前，隨著第一股淡水緩緩流向工業(yè)園區(qū)，由中鐵上海工程局承建的蓬萊海水淡化項目實現(xiàn)單線產(chǎn)水，為下一步全面投入運行生產(chǎn)奠定了堅實基礎。

作為國內(nèi)規(guī)劃建設規(guī)模最大的工業(yè)級海水淡化項目，主要采用先進的多介質(zhì)過濾加兩級反滲透工藝裝置，將海水通過取水系統(tǒng)并經(jīng)過沉淀、機械過濾等預處理后，加壓送入反滲透模組進行凈化分離，使海水脫鹽變成淡水，而大部分細微雜質(zhì)及金屬離子被截留，與原水混合后排入海洋。項目部集中資源力量，開展技術攻關，制定了綠色低碳、節(jié)能高效的“暖棚法+綜合蓄熱法”冬施方案，實現(xiàn)了寒冷地區(qū)不間斷施工，并開創(chuàng)性運用“預制拼裝+高精度圬工砌筑”半工業(yè)化建造體系，順利完成國內(nèi)首次實施的高精度流體力學水處理單元施工。

據(jù)了解，蓬萊海水淡化項目總規(guī)劃為三期，占地151畝，建成后將實現(xiàn)30萬噸/天的產(chǎn)水目標，能夠有效緩解當?shù)氐Y源短缺問題。截至目前，該項目聯(lián)調(diào)聯(lián)試已完成90%，投產(chǎn)后產(chǎn)能將達到5萬噸/天，主要供應萬華蓬萊工業(yè)園區(qū)的生產(chǎn)用水。

二、全球海水淡化應用領域分布情況

盡管地球上71%的面積被海洋所覆蓋，但人類生產(chǎn)生活所需的淡水資源卻相對匱乏。

從數(shù)據(jù)來看，地球上的水總體積約有13億5900萬立方千米，海洋約占地球總水量為97.2%，湖泊咸水和地下咸水占0.94%，淡水資源只有約3500萬立方千米，只占總水量的2.53%，再除去無法取用的冰川和高山冰冠中的水，陸地上可利用的淡水湖、地下水和河流的水量不到地球總水量的1%。

圖表 2：地球上淡水資源的分布情況

資料來源：Wind、韋伯咨詢

因此，對資源豐富的海水加以開發(fā)和利用，使之變成淡水，一直是人們探索的方向。

早在16世紀，第一個陸基海水脫鹽工廠就建在突尼斯的一座海島上。17世紀就有海水蒸餾的報道，1884年，英國建成第一臺船用海水淡化器，以解決遠洋航運的飲水問題。

進入20世紀，第二次世界大戰(zhàn)后，由于國際資本大力開發(fā)中東地區(qū)石油，使這一地區(qū)經(jīng)濟迅速發(fā)展，人口快速增加，這個原本干旱的地區(qū)對淡水資源的需求與日俱增。

而中東地區(qū)獨特的地理位置和氣候條件，加之其豐富的能源資源，又使得海水淡化成為該地區(qū)解決淡水資源短缺問題的現(xiàn)實選擇，并對海水淡化裝置提出了大型化的要求。

21世紀以來，海水淡化產(chǎn)業(yè)進入成熟期，海水淡化已經(jīng)成為世界許多國家解決缺水問題，普遍采用的一種戰(zhàn)略選擇。

截至2022年底，全球已建淡化規(guī)模超過1億噸/日，其中海水淡化產(chǎn)水6310萬噸/日。沙特阿拉伯2022年簽約的朱拜勒2期升級改造海水淡化工程，規(guī)模達到100萬噸/日。

圖表 3：海水淡化發(fā)展歷程回顧及主要階段梳理

全球海水淡化水約71%用于被用于城市生活,包括飲用和其他生活用水，25%用于工業(yè)，4%用于其他。在中東和一些島嶼地區(qū)，海水淡化水已成為主要水源。

圖表 4：全球海水淡化應用領域分布概況（%）

資料來源：Wind、韋伯咨詢

目前，海水淡化為美國、歐洲、澳大利亞和中東的沿海城市中心提供了約10%的市政供水，為海灣合作委員會國家提供了50%以上的飲用水。到2030年，這一比例預計將分別超過25%和80%。

三、海水淡化市場增長的主要動力

水資源短缺與需求增長、技術進步與成本降低、政策支持與政府推動、環(huán)境因素與可持續(xù)發(fā)展意識的增強等因素是促進全球海水淡化市場增長的主要動力。

圖表5：海水淡化市場增長的主要動力

1、水資源短缺與需求增長

（1）人口增長與城市化進程

全球人口不斷增加，城市規(guī)模持續(xù)擴大，使得生活用水需求急劇上升。例如，一些發(fā)展中國家的大城市，人口密度高，對淡水的需求量大，海水淡化成為滿足城市用水需求的重要途徑。

（2）工業(yè)發(fā)展需求

眾多工業(yè)領域，如化工、電力、制藥、鋼鐵等，在生產(chǎn)過程中需要大量的淡水。隨著全球工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)用水需求持續(xù)增長，海水淡化能為工業(yè)提供穩(wěn)定的水源，保障工業(yè)生產(chǎn)的正常進行。

（3） 農(nóng)業(yè)用水需求

在一些干旱和半干旱地區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉用水短缺。海水淡化可以為農(nóng)業(yè)提供一定的灌溉用水，有助于緩解農(nóng)業(yè)用水壓力，促進農(nóng)業(yè)發(fā)展。

2、 技術進步與成本降低

（1）膜技術發(fā)展

反滲透膜技術不斷改進，膜的性能提升，如通量大、脫鹽率高、使用壽命延長等，同時成本逐漸降低。這使得反滲透法在海水淡化中的應用更加廣泛和經(jīng)濟可行。

（2）能量回收技術

高效的能量回收裝置被應用到海水淡化系統(tǒng)中，能夠將海水淡化過程中消耗的能量進行回收再利用，顯著降低了系統(tǒng)的能耗和運行成本。