海水淡化行业全析201308

国际海水淡化著名企业
企业
以色列IDE公司
技术特点
主要案例
世界上唯一一家能同时提供热法和膜法两 在过去的40 多年中，在世界的淡化项 种不同海水淡化工艺技术及设备的供应商。 目超过370 多个，并建设了全球最大 在低温蒸馏，尤其在先进的海水淡化系统、 的低温多效和反渗透膜法海水淡化项 工业废水的浓缩和净化以及制冰机的开发、 目 工程和生产方面居于世界领先地位 特拉维夫南部的阿什凯撒的海水淡化 工厂，产能32万吨/日，河北国华沧电 项目、首钢京唐钢铁厂项目 天津大港区项目、新加坡第一家海水 淡化项目——新泉项目 大量沙特海水淡化项目
全球分布：中东地区占全球海水淡化市场约50%。国家政策扶持
全球海水淡化市场分布
22.30%其他 15%美国 美国 沙特 日本 12.00%欧洲 0.90% 1.60%中国 2.10%
6.70%科威特
22%沙特
新加坡 阿联酋 卡塔尔 科威特 巴林 中国 以色列
2.50% 11%阿联酋
2.40% 1.40%
二0一三年四月八日
目录
1 1 2 3 4 5 1 6 1
行业背景 技术工艺
反渗透膜
产业状况
投资成本
机会策略
行业近况：我国海水淡化工程总规模仅为世界的1%
全球
截止2 0 1 0年底，全球已有1 5 0多个国家和地区在利用海水淡化技术，已建成 和在建的海水淡化工厂有1 5 0 0 0多个，合计装机容量为7 1 7 0万吨／日。市政 供水是海水淡化的主要应用领域，在已建装机容量中，市政供水占比最高，为 6 3.1%，已解决了2亿多人的生活用水问题；工业及电力次之，占比为31.4%； 其余用途约占5%。
目录
1 1 2 3 4 5 1 6 1
行业背景 技术工艺
反渗透膜
产业状况
投资成本
机会策略
海水淡化主要流程：预处理——脱盐淡化——后处理
技术发展历史： 1940年代，国外开始研发以蒸馏法为主的海水淡化技术，到70年
代初步形成了海水淡化工业化生产体系；美国于50年代首先开发了电渗析盐水淡化技 术，在60年代又开发了反渗透淡化技术，并将研究成果广泛推向实际应用。
•
闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水 淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡 水。中东海湾国家以多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化（单台设备产水量目前已高 达日产淡水4～5万吨）、适应于污染重的海湾水以及预处理费用低的优势。
2008年1月1日起，企业的海水淡化工程所得免征所得税。 2012年被专家称为海水淡化“政策年”：2012年2月，国务院发布《关于加快发展海水淡化 产业的意见》；2012年8月，科技部、国家发改委等部门联合发布《海水淡化科技发展“十 二五”专项规划》；12月，国家发改委出台《海水淡化产业发展“十二五”规划》。
中国相关企业（1）
企业
众和海水淡化工 程有限公司
技术及概况
4500吨/日低温多效海水淡化设备
主要案例、业绩
印度尼西亚2×4500吨/日低温多效海 水淡化系统设备项目，印度尼西亚巴 齐丹2×300兆瓦燃煤电站2×3000吨/ 日和龙湾3×300兆瓦燃煤电站 2×3000吨/日低温多效海水淡化系统 09年6月公告拟建设海水淡化项目， 投资估算值为3,004.8万美元，项目全 部建成达产后每年可形成低温多效LTMED/12000吨/日海水淡化设备9套建 设规模，合计产能10.8万吨/日，预计 完全达产后产值有望达到7亿元，项 目建设周期大约为12个月。与国华电 力合作的日产2.5万吨海水淡化中试装 置研发进展顺利。 占据市场4%-5%份额，占全国国内企 业供给量的50%。
低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于70℃的淡化技术，主要发 展趋势为提高装置单机造水能力、采用廉价材料降低工程造价、提高操作温 度、提高传热效率等。一套低温多效蒸馏法海水淡化设备包括供汽系统、布水 系统、蒸发器、淡水箱及浓水箱，供汽系统的生蒸汽入口置于中间效蒸发器 上。工作方法为：（1）布水系统对海水进行喷淋；（2）输入生蒸汽到中间效 蒸发器的蒸发管内部；（3）蒸汽在蒸发管内冷凝传出热量，蒸发管外吸收热量 产生蒸发；（4）新蒸汽输送至其两侧的蒸发管内.管外吸收热量、产生蒸发； （6）各效蒸发器重复蒸发和冷凝过程；（7）蒸馏水进入淡水箱；（8）浓盐 水进入浓水箱。
• 在海水进入起淡化功能的装置之前对其所作的必要处理，如杀除海生 海水预处 物，降低浊度、除掉悬浮物（对反渗透法），或脱气（对蒸馏法），添 加必要的药剂等
理
• 除掉海水中的盐分，是整个淡化系统的核心部分，这一过程除要求高效 淡化（脱 脱盐外，往往需要解决设备的防腐与防垢问题，有些工艺中还要求有相 应的能量回收措施
双良股份
低温多效闪蒸热法技术海水淡化主设备， 目前已具备日产淡水2.5万吨和1.25万吨 海水淡化装置的工程设计、设备制造、工 程安装、技术服务等综合能力。吨成本约 4.8-5块，公司产品有望在未来低温多效+ 水电联产的电厂配套海水淡化项目中得到 应用，并综合实现余热利用。
北京时代沃顿科 技公司（贵阳时 代汇通膜科技有 限公司）
盐）
• 对不同淡化方法的产品水针对不同的用户要求所进行的水质调控和贮运 淡化水后 等处理
处理
1953年才开始采用的一种膜分离淡化 法。在通常情况下，淡水通过半透膜扩 散到海水一侧，从而使海水一侧的液面 逐渐升高，直至一定的高度才停止，这 个过程为渗透。如果对海水一侧施加一 大于海水渗透压的外压，海水中的纯水 将反渗透到淡水中。反渗透法的最大优 点是节能。主要发展趋势为降低反渗透 膜的操作压力，提高反渗透系统回收 率，廉价高效预处理技术，增强系统抗 污染能力等。
技术应用比例：以反渗透、低温多效为主
全球海水淡化各类技术比例
5.00%电 渗透法 8.00%低 温多效法 3%其他 44%反渗 透法 27%低温 多效法
中国海水淡化各类技术比例
5.00%电 渗透法 1.00%多 级闪蒸 法
40%多级 闪蒸法 67%反渗 透法
多级闪蒸法主要是早期应用在海湾地区，中国目前主要采用反渗透和低温多 效法。
三种海水淡化主流工艺关键技术参数对比
主要技术参数
操作温度℃ 主要能源 蒸汽消耗t/m³ 电能消耗kWh/m³ 典型源水含盐量 （ppm TDS) 产品水质(ppm TDS) 典型单机产水能力 （m³/d) 常温 机械能（电能） 无 3-5 30,000-45,000 ＜500 1-20,000
反渗透法
国内
到2 0 3 0年我国沿海地区年缺水量将达到2 1 4亿立方米。“十一五”时期，我国的 海水淡化能力以每年近7 0%的速度增长，截止2 0 1 1年9月全国海水淡化总规模 已达日产6 6万吨规模。2012年增长4%。 预计到2 0 1 5年，我国海水淡化能力可望达到每日220～2 6 0万吨（较目前增加 3-4倍），实现年新增供水量7~8亿吨，相当于解决1 5 0 0万以上城镇人口的生活 用水量。海水淡化装备制造的产值将达到每年75~100亿元。 据统计，国内7 5 6项与海水淡化相关专利中，具中国自主知识产权的仅占1 5%。 大多数已建海水淡化工程的关键设备国产化率还不到5 0%。
海水淡化新技术：投资只有蒸馏法和反渗透法的1/4
• •
•
美国佐治亚州的一家公司研制出一种新型海水淡化设备，据称淡化过程的 费用只有现有技术的三分之一。 新设备每天能够处理1．1万升水。它使用了一种称为“迅速喷雾蒸发” （RSE）的技术：含盐的水通过管道喷雾进入分离室，形成非常细小的水 滴；在分离室的热空气中，水滴迅速蒸发，水和盐分等杂质分离；水蒸气 输入凝结室成为纯水，而盐分则落在分离室的底部，而传统技术盐分回收 后集结在管道上面，很难取下。 能处理含盐量高达16%的水，大大超出了一般海水的浓度。平均算来，它 生产1000升淡水的成本是16至27美分。科学家说，这种装置还可以处理废 水。RSE技术回收的效率可达95%，传统技术只能达到35%，投资只有蒸 馏法和反渗透法的四分之一且运行维护成本大为降低。
性能比低，造成更大的能量 消耗，即耗电能较大，使得 MSF 比LT-MED 成本高
目前全球海水淡化技术20余种，以反渗透膜、低温多效、多级闪蒸为主流的淡化 工艺， 以及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。其中低温多效和反渗 透膜法在新建项目中被广泛应用，多级闪蒸法工艺更传统一些，早期应用较多。
核心企业注册成立于2000年12月。国家 “十五”重点国债支持项目，引进美国 CNC技术公司复合反渗透膜生产技术，成 为目前我国最大的复合反渗透膜生产商之 一。目前拥有反渗透膜产能300万平米， 年产量超过280万平米。
中国相关企业（2）
企业
蓝星清洗
技术及概况
拥有先进的水处理技术，公司的CMF连续微滤设备是 全世界独一无二的空气反冲洗自清洗微滤膜系统，适 用于高浊度的变化水质 我国纯碱行业龙头之一，产销量和市场占有率均居行 业前列，公司拟成立合资公司建设10万吨/天的海水淡 化项目 海水淡化用钛、钛合金焊接管，公司是国内不锈钢焊 接管品种最全、规格组距最大的制造企业 公司是国内唯一一家已经实现工业产业化应用的海水 淡化泵生产厂商 聚酰亚胺合成技术全国领先，反渗透膜核心材料
低温多效蒸馏法
＜70 蒸汽、电（热能、电能） 0.1-0.15 1.2-1.8 30,000-45,000 ＜10 3,000-20,000
多级闪蒸法
＜120 蒸汽、电（热能、电能） 0.1-0.15 3.5-4.5 30,000-45,000 ＜10 3,000-70,000
在中东以外地区以反渗透或膜法为首选，因为膜法的能耗和成本都具有优势，以北美地 区为例，近期的发展已经表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。
全球最大水务公司 法国威立雅 （SIDEM母公司） 新加坡凯发公司 沙特SWCC 日东电工集团/ 美国海德能公司 亚洲领先的水和流体处理公司 独立的沙特海水淡化公司 世界反渗透和纳滤膜组件的最大供应商之 一
反渗透RO：国际上流行的海德能、陶氏、东丽、世韩等反渗透膜分离技术是迄 今为止国际上公认ຫໍສະໝຸດ Baidu最先进的海水淡化技术。
主要案例、业绩
青岛碱业
久立特材 南方泵业 深圳惠程 碧水源
将与世界领先的膜产品供 应商日本三菱东丽设立合 资公司建设100万平方米 中空纤维微滤膜产能，正 式进军海水淡化领域
发展方向
功或压力交换器和段间 能量回收集成技术的研 究；新型RO膜的研究； 全膜法预处理工艺的研 究；高回收率工艺的研 究 装置规模的大型化和超 大型化；采用新工艺和 新材料提高性能；与核 能等新能源的结合 提高最高操作温度，寻 找改进热量交换的新方 法；成功实现大型MSF 装置；采用新材料和管 路优化设计提高效率
用高压泵将海水增 压后，借助半透膜 的选择截留作用来 除去水中的无机离 子得到淡水。由于 反渗透膜的截留粒 度小于 10×10-10 m，所以反渗透海 水淡化同时能滤除 各种细菌、病毒， 获得高质量的纯 水。 一般来说，万吨级 反渗透海水淡化工 程的建设周期为2 年左右，百吨级至 一千吨海水淡化工 程的建设周期为 3~12个月。
反渗透法（RO， 投资低、操作方便、能耗 Reverse Osmosis） 低（不需要蒸汽，约为蒸 馏法的50%）、建设周期 短
低温多效蒸馏法 （LT-MED， Multi-Effect Distillation） 多级闪蒸法 （MSF，MultiStage Flash）
节能，对原料海水的预处 理要求不高、过程循环动 力消耗小、生产的淡水水 质高，该技术减少制水成 本的潜力很大，造水比高 产量大，工艺成熟，维护 量较小，运行可靠，对原 水预处理要求低和使用寿 命长，出水品质好
主流技术：蒸馏法和膜法是海水淡化的两大主要技术路线，其中 低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球主流技术
技术 优点 缺点
RO 膜容易受到污染和结垢 的影响（CaCO3，CaSO4， BaSO4），易被氧化剂（Cl2， HClO）氧化而造成损害，水 预处理要求高，膜需要经常 更换，中国膜大量依赖进口 装置容量偏小，一般在2万 吨/日以内，设备结垢问题 比较严重；设备结构复杂