突破關(guān)鍵核心技術(shù)掌握海水淡化創(chuàng)新發(fā)展主動(dòng)權(quán)

高從堦

沒有水就沒有生命。根據(jù)世界水資源研究所發(fā)布的報(bào)告，目前全球有超過10億人生活在缺水地區(qū)，到2025年將有35億人面臨缺水。我國(guó)沿海地區(qū)水資源短缺，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展，沿海地區(qū)對(duì)淡水資源的需求日趨迫切，僅靠長(zhǎng)距離調(diào)水難以徹底解決。海水淡化作為水資源增量技術(shù)，是沿海缺水地區(qū)解決水源短缺問題的重要選擇，并且相關(guān)技術(shù)可拓展應(yīng)用至苦咸水開發(fā)保護(hù)利用、污水資源化利用、工業(yè)用水高效循環(huán)利用等領(lǐng)域，助力生態(tài)文明建設(shè)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。

一、國(guó)際海水淡化科技創(chuàng)新現(xiàn)狀

國(guó)際上，海水淡化在全球沿海缺水國(guó)家和地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，國(guó)外淡化工程規(guī)模超過1億噸/日，已建和在建30萬噸/日及以上規(guī)模海水淡化工程達(dá)36個(gè)。發(fā)達(dá)國(guó)家積極開展海水淡化科技創(chuàng)新戰(zhàn)略布局，在基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、裝備開發(fā)等方面指標(biāo)領(lǐng)先并持續(xù)投入巨資以占據(jù)制高點(diǎn)。如：美日研發(fā)的反滲透膜以通量大、壽命長(zhǎng)、脫鹽率高等優(yōu)勢(shì)占據(jù)國(guó)際絕大部分市場(chǎng);美國(guó)、瑞士研發(fā)的能量回收裝置以95%以上的高回收率和高穩(wěn)定性占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì);德國(guó)、丹麥研發(fā)的高可靠性海水高壓泵在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)呈碾壓態(tài)勢(shì);中東、北非地區(qū)積極推動(dòng)大型海水淡化與可再生能源結(jié)合，并推動(dòng)以膜法淡化替代和淘汰上世紀(jì)七十年代建設(shè)的熱法淡化工程;國(guó)際一流研發(fā)機(jī)構(gòu)正探索新技術(shù)并陸續(xù)取得原創(chuàng)性成果，麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué)、康涅狄格大學(xué)、加州大學(xué)等相關(guān)研究尤其活躍。

二、我國(guó)海水淡化創(chuàng)新現(xiàn)狀與存在問題

我國(guó)海水淡化科技創(chuàng)新從上世紀(jì)60年代的“全國(guó)海水淡化大會(huì)戰(zhàn)”開始，通過多個(gè)五年計(jì)劃的國(guó)家科技攻關(guān)及重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目支持，取得了一系列突破性進(jìn)展，自主技術(shù)裝備水平正從原先的跟跑，進(jìn)入到跟跑和并跑的轉(zhuǎn)型期，培育形成一批高水平研究團(tuán)隊(duì)及高層次人才。

目前，我國(guó)已初步形成反滲透、多效蒸餾兩大技術(shù)研發(fā)和裝備制造體系，自主技術(shù)建成單機(jī)3.5萬噸/日多效蒸餾、2萬噸/日反滲透示范工程;超、微濾膜和壓力膜殼已出口國(guó)外并具備一定的競(jìng)爭(zhēng)力;相關(guān)藥劑通過國(guó)際認(rèn)證，并用于十萬噸級(jí)工程示范;國(guó)產(chǎn)反滲透膜建成規(guī)?；a(chǎn)線并得到一定范圍推廣;海水高壓泵研制成功，實(shí)現(xiàn)萬噸級(jí)工程的示范應(yīng)用;能量回收裝置樣機(jī)得到工程驗(yàn)證;相關(guān)技術(shù)及材料裝備已拓展應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域;在新方法、新技術(shù)、新材料方面探索性研究日漸活躍。

雖然取得了諸多成績(jī)，但我國(guó)依舊缺乏海水淡化核心技術(shù)和拳頭產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)薄弱，尤其是在反滲透膜、能量回收裝置、高壓泵等方面與國(guó)外存在差距。

三、推動(dòng)海水淡化創(chuàng)新發(fā)展的主要舉措

習(xí)近平總書記在多個(gè)場(chǎng)合強(qiáng)調(diào)科技創(chuàng)新的重要性。“十四五”時(shí)期，我們必須秉承新發(fā)展理念，突破技術(shù)裝備，補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵高端環(huán)節(jié)，構(gòu)筑安全穩(wěn)定的產(chǎn)品裝備供應(yīng)鏈。

為進(jìn)一步促進(jìn)海水淡化技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)海水淡化關(guān)鍵核心技術(shù)裝備自主可控，《海水淡化利用發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2021—2025年）》（（發(fā)改環(huán)資〔2021〕711號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《行動(dòng)計(jì)劃》）提出，要開展超大型膜法、熱法淡化科技創(chuàng)新，突破反滲透膜組件、高壓泵、能量回收裝置等關(guān)鍵核心技術(shù)裝備，指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。開展自主大型海水淡化技術(shù)裝備集成示范，加大海水淡化工程自主技術(shù)和成套設(shè)備推廣應(yīng)用，逐步提高國(guó)產(chǎn)化率。開展可再生能源耦合淡化、納濾及其他新型分離膜等技術(shù)研究。

《行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布實(shí)施對(duì)于盡快掌握海水淡化關(guān)鍵核心技術(shù)裝備具有重要意義。建議：一是有關(guān)部門針對(duì)《行動(dòng)計(jì)劃》提出的核心任務(wù)部署重點(diǎn)專項(xiàng)，保障技術(shù)研發(fā)、集成示范等任務(wù)落地實(shí)施。二是瞄準(zhǔn)領(lǐng)域前沿，強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，夯實(shí)科技創(chuàng)新根基。三是滿足成果轉(zhuǎn)化、工程驗(yàn)證等創(chuàng)新需求，加快推進(jìn)海水淡化大型試驗(yàn)場(chǎng)、公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)。四是著力培養(yǎng)高層次科技創(chuàng)新人才梯隊(duì)，激發(fā)科研人才的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)新活力。

（作者為中國(guó)工程院院士，中國(guó)海水淡化與水再利用學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)、杭州水處理技術(shù)研究開發(fā)中心原副主任）