主要用途
海水淡化即利用海水脫鹽生產淡水。是實現水資源利用的開源增量技術，可以增加淡水總量，且不受時空和氣候影響，水質好、價格漸趨合理，可以保障沿海居民飲用水和工業鍋爐補水等穩定供水。從海水中取得淡水的過程謂海水淡化。
海水淡化主要是為了提供飲用水和農業用水，有時食用鹽也會作為副產品被生產出來。海水淡化在中東地區很流行，在某些島嶼和船隻上也被使用。
我國已建和即將建成的工程累計海水淡化能力約為60萬噸/日，從政策規劃來看，未來十年內行業市場容量有5倍以上的成長空間，前景較為樂觀。淡化海水成本已降到4-5元/噸，經濟可行性已經大大提升，考慮到未來技術進步帶來的成本下降，以及策扶等因素，未來海水淡化產業有望出現爆發式增長。
歷史沿革
海水淡化(seawaterdesalination)是人類追求了幾百年的夢想，古代就有從海水中去除鹽分的故事和傳奇。海水淡化技術的大規模套用始於乾旱的中東地區，但並不局限於該地區。由於世界上70%以上的人口都居住在離海洋120公里以內的區域，因而海水淡化技術近20多年迅速在中東以外的許多國家和地區得到套用。最新資料表明。
早在400多年前，英國王室就曾懸賞徵求經濟合算的海水淡化方法。
但直到16世紀，人們才開始努力從海水中提取淡水。當時歐洲探險家在漫長的航海旅行中，就用船上的火爐煮沸海水以製造淡水。加熱海水產生水蒸氣，冷卻凝結就可得到純水，這是日常生活的經驗，也是海水淡化技術的開始。
現代意義上的海水淡化則是在第二次世界大戰以後才發展起來的。戰後由於國際資本大力開發中東地區石油，使這一地區經濟迅速發展，人口快速增加，這個原本乾旱的地區對淡水資源的需求與日俱增。而中東地區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解決淡水資源短缺問題的現實選擇，並對海水淡化裝置提出了大型化的要求。
從20世紀50年代以後，海水淡化技術隨著水資源危機的加劇得到了加速發展，在已經開發的二十多種淡化技術中，蒸餾法、電滲析法、反滲透法都達到了工業規模化生產的水平，並在世界各地廣泛套用。
早在1958年，石松研究員等首先在我國開展離子交換膜電滲析海水淡化研究。而在此前1953年美國C.E.Reid建議美國內務部將反滲透研究列入國家計畫。
20世紀60年代初，多級閃蒸海水淡化技術應運而生，現代海水淡化產業也由此步入了快速發展的時代。
隨後1967年，國家科委組織全國海水淡化會戰，組織全國在水處理和分析化學、材料化學、流體力學等各個學科的精英會戰海水淡化。
1970年，會戰主力匯集我國浙江省的杭州市，組織了全國第一個海水淡化研究室。此期間，他們一直用電滲析技術進行海水淡化，研製成功海洋監測專用微孔濾膜，建成了世界最大的電滲析海水淡化站——西沙永興島海水淡化站。一度在海水淡化方面成為世界領軍人物。
1982年，中國海水淡化與水再利用學會經中國科協學會部批准在杭州成立。但是，因為經歷了十年浩劫，畢竟還是衰弱下去了，此時，遠在大洋彼岸的美國的全芳香族聚醯胺複合膜及其卷式元件已經赫然問世。
1984年，國家海洋局以海水淡化研究室為主體，組建國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心，中國開始對膜技術重視了，但是，美國海水淡化用複合膜及其卷式元件已經大面積商業化了，投入到了國家和民用中去了。
1992年，國家為了追趕膜方面技術與世界的差距，國家科委軍頂，以國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心為依託，組建國家液體分離膜工程技術研究中心，並開始悄悄研製國產反滲透膜。
到2003年止，世界上已建成和已簽約建設的海水和苦鹹水淡化廠，其生產能力達到日產淡水3600萬噸。海水淡化已遍及全世界125個國家和地區，淡化水大約養活世界5%的人口。海水淡化，事實上已經成為世界許多國家解決缺水問題，普遍採用的一種戰略選擇，其有效性和可靠性已經得到越來越廣泛的認同。
21世紀以前，反滲透膜技術都是被國外所壟斷，而中國是直到90年代末期才開始掌握了反滲透膜的生產技術．這個歷史要追述到建國初期，當時我們國家的領導人已經意識到海水淡化的前景和將來在社會中的作用。
常見方法
全球海水淡化技術超過20餘種，包括反滲透法、低多效、多級閃蒸、電滲析法、壓汽蒸餾、露點蒸發法、水電聯產、熱膜聯產以及利用核能、太陽能、風能、潮汐能海水淡化技術等等，以及微濾、超濾、納濾等多項預處理和後處理工藝。
從大的分類來看，主要分為蒸餾法(熱法)和膜法兩大類，其中低多效蒸餾法、多級閃蒸法和反滲透膜法是全球主流技術。一般而言，低多效具有節能、海水預處理要求低、淡化水品質高等優點;反滲透膜法具有投資低、能耗低等優點，但海水預處理要求高;多級閃蒸法具有技術成熟、運行可靠、裝置產量大等優點，但能耗偏高。一般認為，低多效蒸餾法和反滲透膜法是未來方向。預計“十二五”期間，我國海水淡化將達到150萬-200萬噸/日，是現有產能的三、四倍，投資規模將達到200億元左右。
冷凍海水淡化法原理：海水三相點是使海水汽、液、固三相共存並達到平衡的一個特殊點。若壓力或溫度偏離該三相點，平衡被破壞，三相會自動趨於一相或兩相。真空冷凍法海水淡化正是利用海水的三相點原理，以水自身為製冷劑，使海水同時蒸發與結冰，冰晶再經分離、洗滌而得到淡化水的一種低成本的淡化方法。與蒸餾法、膜海水淡化法相比，冷凍海水淡化法能耗低，腐蝕、結垢輕，預處理簡單，設備投資小，並可處理高含鹽量的海水，是一種較理想的海水淡化法。
冷凍法
冷凍法，即冷凍海水使之結冰，在液態海水變成固態凍的同時鹽被分離出去。冷凍法與蒸餾法都有難以克服的弊端，其中蒸餾法會消耗大量的能源並在儀器里產生大量的鍋垢，而所得到的淡水卻並不多；而冷凍法同樣要消耗許多能源，但得到的淡水味道卻不佳，難以使用。
冷凍海水淡化法工藝之預冷海水脫氣後可與蒸髮結晶器內排出的濃鹽水和淡化水產生熱交換，預冷至海水的冰點附近。冷凍海水淡化法工藝之脫氣由於海水中溶有的不凝性氣體在低壓條件下將幾乎全部釋放,且又不會在冷凝器內冷凝。這將升高系統的壓力，使蒸髮結晶器內壓力高於二相點壓力，破壞操作的進行。顯然減壓脫氣法適合本系統。
蒸餾法
淡化法是影響海水蒸發與結冰速率的主要因素。
海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統普通的分離方法均可使冰—鹽水得到分離，但分離方法不同，得到的冰晶含鹽量也不同。實驗結果表明減壓過濾方法得到的冰晶含鹽量比常壓過濾方法得到的冰晶含鹽量低得多。
海水淡化法工藝之蒸汽冷凝在蒸髮結晶器內，除海水析出冰晶以外，還將產生大量的蒸汽，這些蒸汽必須及時移走，才能使海水不斷蒸發與結冰。
反滲透法
通常又稱超過濾法，是1953年才開始採用的一種膜分離淡化法。該法是利用只允許溶劑透過、不允許溶質透過的半透膜，將海水與淡水分隔開的。在通常情況下，淡水通過半透膜擴散到海水一側，從而使海水一側的液面逐漸升高，直至一定的高度才停止，這個過程為滲透。此時，海水一側高出的水柱靜壓稱為滲透壓。
如果對海水一側施加一大于海水滲透壓的外壓，那么海水中的純水將反滲透到淡水中。反滲透法的最大優點是節能。它的能耗僅為電滲析法的1/2，蒸餾法的1/40。因此，從1974年起，美日等已開發國家先後把發展重心轉向反滲透法。
反滲透海水淡化技術發展很快，工程造價和運行成本持續降低，主要發展趨勢為降低反滲透膜的操作壓力，提高反滲透系統回收率，廉價高效預處理技術，增強系統抗污染能力等。
太陽能法
人類早期利用太陽能進行海水淡化，主要是利用太陽能進行蒸餾，所以早期的太陽能海水淡化裝置一般都稱為太陽能蒸餾器。蒸餾系統被動式太陽能蒸餾系統的例子就是盤式太陽能蒸餾器，人們對它的套用有了近150年的歷史。由於它結構簡單、取材方便，至今仍被廣泛採用。
對盤式太陽能蒸餾器的研究主要集中於材料的選取、各種熱性能的改善以及將它與各類太陽能集熱器配合使用上。與傳統動力源和熱源相比，太陽能具有安全、環保等優點，將太陽能採集與脫鹽工藝兩個系統結合是一種可持續發展的海水淡化技術。
太陽能海水淡化技術由於不消耗常規能源、無污染、所得淡水純度高等優點而逐漸受到人們重視。[7]太陽能蒸餾法就是採用簡單的太陽能蒸餾器。該蒸餾器由一個水槽組成，水槽內有一個黑色多孔的氈心浮洞，槽頂上蓋有一塊透明、邊緣封閉的玻璃覆蓋層。太陽光穿過透明的覆蓋層投射到黑色絕熱的槽底，轉換為熱能。因此，塑膠芯中的水面溫度總是高於透明覆蓋層底的溫度，水從氈芯蒸發，蒸汽擴散到覆蓋層上冷卻為液體，排入不透明的蒸餾槽中.
低溫蒸餾
低溫多效蒸餾淡化技術
低溫多效海水淡化技術是指鹽水的最高蒸發溫度低於70℃的蒸餾淡化技術，其特徵是將一系列的水平管噴淋降膜蒸發器串聯起來，用一定量的蒸汽輸入首效，後面一效的蒸發溫度均低於前面一效，然後通過多次的蒸發和冷凝，從而得到多倍於蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。
多效蒸發是讓加熱後的海水在多個串聯的蒸發器中蒸發，前一個蒸發器蒸發出來的蒸汽作為下一蒸發器的熱源，並冷凝成為淡水。其中低溫多效蒸餾是蒸餾法中最節能的方法之一。低溫多效蒸餾技術由於節能的因素，發展迅速，裝置的規模日益擴大，成本日益降低，主要發展趨勢為提高首效溫度，提高裝置單機造水能力；採用廉價材料降低工程造價，提高操作溫度，提高傳熱效率等。一種低溫多效蒸餾法海水淡化設備，包括供汽系統、布水系統、蒸發器、淡水箱及濃水箱，供汽系統的生蒸汽入口置於中間效蒸發器上。工作方法為：（1）布水系統對海水進行噴淋；（2）輸入生蒸汽到中間效蒸發器的蒸發管內部；（3）蒸汽在蒸發管內冷凝傳出熱量，蒸發管外吸收熱量產生蒸發；（4）新蒸汽輸送至其兩側的蒸發管內.管外吸收熱量、產生蒸發；（6）各效蒸發器重複蒸發和冷凝過程；（7）蒸餾水進入淡水箱；（8）濃鹽水進入濃水箱。
多級閃蒸
所謂閃蒸，是指一定溫度的海水在壓力突然降低的條件下，部分海水急驟蒸發的現象。多級閃蒸海水淡化是將經過加熱的海水，依次在多個壓力逐漸降低的閃蒸室中進行蒸發，將蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化裝置仍以多級閃蒸方法產量最大，技術最成熟，運行安全性高彈性大，主要與火電站聯合建設，適合於大型和超大型淡化裝置，主要在海灣國家採用。多級閃蒸技術成熟、運行可靠，主要發展趨勢為提高裝置單機造水能力，降低單位電力消耗，提高傳熱效率等。
電滲析法
該法的技術關鍵是新型離子交換膜的研製。離子交換膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其選擇透過性區分為正離子交換膜（陽膜）與負離子交換膜（陰膜）。電滲析法是將具有選擇透過性的陽膜與陰膜交替排列，組成多個相互獨立的隔室海水被淡化，而相鄰隔室海水濃縮，淡水與濃縮水得以分離。電滲析法不僅可以淡化海水，也可以作為水質處理的手段，為污水再利用作出貢獻。此外，這種方法也越來越多地套用於化工、醫藥、食品等行業的濃縮、分離與提純。
壓汽蒸餾
蒸餾法是通過加熱海水使之沸騰汽化，再把蒸汽冷凝成淡水的方法。蒸餾法海水淡化技術是最早投人工業化套用的淡化技術，特點是即使在污染嚴重、高生物活性的海水環境中也適用，產水純度高。與膜法海水淡化技術相比，蒸餾法具有可利用電廠和其他工廠的低品位熱、對原料海水水質要求低、裝置的生產能力大，是當前海水淡化的主流技術之一。
露點蒸發
露點蒸發淡化技術是一種新的苦鹹水和海水淡化方法。它基於載氣增濕和去濕的原理，同時回收冷凝去濕的熱量，傳熱效率受混合氣側的傳熱控制。露點蒸發淡化技術是以空氣為載體,通過用海水或苦鹹水對其增濕和去濕來製得淡水,並通過熱傳遞將去濕過程與增濕過程耦合,使冷凝潛熱直接傳遞到蒸發室,為蒸發鹽水提供汽化潛熱,以提高過程的熱效率。建立了有效傳熱面積分別為9.6m2和2.75m2的兩台增濕/去濕耦合的露點蒸發淡化設備。建立了相應的實驗裝置和計算機數據採集系統。分別成功地完成了露點蒸發淡化基本流程與參數相關性實驗以及強化傳熱/傳質淡化實驗。
真空冷凍
真空冷凍海水淡化法工藝包括脫氣、預冷、蒸髮結晶、冰晶洗滌、蒸汽冷凝等步驟，海水淡化水產品可達到國家飲用水標準，是一種較理想的海水淡化法。
冷凍海水淡化法工藝
冷凍海水淡化法工藝之脫
冷凍海水淡化法工藝之預冷
冷凍海水淡化法工藝之溫度和壓力
它們是影響海水蒸發與結冰速率的主要因素。
冷凍海水淡化法工藝之冰—鹽水是一固液系統
冷凍海水淡化法工藝之蒸汽冷凝
新吸附法
非加壓滲透吸附
非加壓吸附滲透海水淡化法，或稱為“正向滲透法”，讓水通過多孔膜進入一種超強吸水的吸附劑的鹽濃度甚至超過海水的溶液或固態物，但溶液里的特殊鹽分很容易蒸發。分固態鹽、液態鹽方向。固態鹽解吸附耗能更小。
另外兩種方法都在薄膜結構上有了創新和改進
碳納米管薄膜，是一種用碳納米管來做薄膜的小孔，另一種滲透用的薄膜。
蛋白質膜，是薄膜的孔用引導水分子通過活細胞的細胞膜的蛋白質來構成。
降低成本
水電聯產
水電聯產主要是指海水淡化水和電力聯產聯供。由於海水淡化成本在很大程度上取決於消耗電力和蒸汽的成本，水電聯產可以利用電廠的蒸汽和電力為海水淡化裝置提供動力，從而實現能源高效利用和降低海水淡化成本。國外大部分海水熱膜聯產淡化廠都是和發電廠建在一起的，這是當前大型海水淡化工程的主要建設模式。
熱膜聯產主要是採用熱法和膜法海水淡化相聯合的方式（即MED-RO或MSF-RO方式），滿足不同用水需求，降低海水淡化成本。其優點是：投資成本低，可共用海水取水口。RO和MED/MSF裝置淡化產品水可以按一定比例混合滿足各種各樣的需求。
此外，以上方法的其他組合也日益受到重視。在實際選用中，究竟哪種方法最好，也不是絕對的，要根據規模大小、能源費用、海水水質、氣候條件以及技術與安全性等實際條件而定。
實際上，一個大型的海水淡化項目往往是一個非常複雜的系統工程。就主要工藝過程來說，包括海水預處理、淡化（脫鹽）、淡化水後處理等。其中預處理是指在海水進入起淡化功能的裝置之前對其所作的必要處理，如殺除海生物，降低濁度、除掉懸浮物（對反滲透法），或脫氣（對蒸餾法），添加必要的藥劑等；脫鹽則是通過上列的某一種方法除掉海水中的鹽分，是整個淡化系統的核心部分，這一過程除要求高效脫鹽外，往往需要解決設備的防腐與防垢問題，有些工藝中還要求有相應的能量回收措施；後處理則是對不同淡化方法的產品水針對不同的用戶要求所進行的水質調控和貯運等處理。海水淡化過程無論採用哪種淡化方法，都存在著能量的最佳化利用與回收，設備防垢和防腐，以及濃鹽水的正確排放等問題。
海水淡化技術的發展與工業套用，已有半個世紀的歷史，在此期間形成了以多級閃蒸、反滲透和多效蒸發為主要代表的工業技術。專家普遍認為，今後三、四十年在工業套用上，仍將是這三項技術“唱主角”，但反滲透的比重將越來越大。從地區上來講，中東海灣國家仍將以多級閃蒸為首選，因為它具有大型化和超大型化（單台設備產水量已高達日產淡水4～5萬噸）、適應於污染重的海灣水以及預處理費用低的優勢；然而在中東以外地區將以反滲透或膜法為首選，因為膜法的能耗和成本都具有優勢，以北美地區為例，發展已經表明，在淡化和水處理方面將以膜法為主。
發展現狀
全球海水淡化日產量約3500萬立方米左右，其中80%用於飲用水，解決了1億多人的供水問題，即世界上1/50的人口靠海水淡化提供飲用水。全球有海水淡化廠1.3萬多座，海水淡化作為淡水資源的替代與增量技術，愈來愈受到世界上許多沿海國家的重視；全球直接利用海水作為工業冷卻水總量每年約6000億立方米左右替代了大量寶貴的淡水資源；全世界每年從海洋中提鹽5000萬噸、鎂及氧化鎂260多萬噸、溴20萬噸等。海水淡化需要大量能量，所以在不富裕的國家經濟效益並不高。
世界上淡水資源不足，已成為人們日益關切的問題。有人預言，19世紀爭煤，20世紀爭油，21世紀可能爭水。
作為水資源的開源增量技術，海水淡化已經成為解決全球水資源危機的重要途徑。到2006年，世界上已有120多個國家和地區在套用海水淡化技術，全球海水淡化日產量約3775萬噸，其中80%用於飲用水，解決了1億多人的供水問題。
“向海洋要淡水”已經形成了方興未艾的產業。截至2006年底，中國日淡化海水能力接近15萬噸，比上一年翻一番。中國在反滲透法、蒸餾法等主流海水淡化關鍵技術方面均取得重大突破，完成了自主智慧財產權的3000立方米/日低溫多效海水淡化工程，以及5000立方米/日反滲透海水淡化工程；海水直流冷卻技術已進入萬立方米/小時級產業化示範階段。中國海水淡化成本逐步下降，已接近5元/立方米。
中國海水淡化雖基本具備了產業化發展條件，但研究水平及創新能力、裝備的開發製造能力、系統設計和集成等方面與國外仍有較大的差距。當務之急是儘快形成中國海水淡化設備市場的完整產業鏈條。圍繞制約海水淡化成本降低的關鍵問題，發展膜與膜材料、關鍵裝備等核心技術，研發具有自主智慧財產權的海水淡化新技術、新工藝、新裝備和新產品，提高關鍵材料和關鍵設備的國產化率，增強自主建設大型海水淡化工程的能力。
未來20年內國際海水淡化市場將有近700億美元的商機，中國應占有充分份額。根據全國海水利用專項規劃，到2010年，中國海水淡化規模將達到每日80萬至100萬噸，2020年中國海水淡化能力達到每日250萬至300萬噸，尤其是國家積極支持海水淡化產業，自2008年1月1日起，企業的海水淡化工程所得將免徵所得稅。中國海水淡化產業發展前景廣闊。
研發進展
美國喬治亞州的一家公司研製出一種新型海水淡化設備，據稱淡化過程的費用只有現有技術的三分之一。
據最新一期英國《新科學家》雜誌報導，這種攜帶型的新設備每天能夠處理1.1萬升水。它使用了一種稱為“迅速噴霧蒸發”（RSE）的技術：含鹽的水通過管道噴霧進入分離室，形成非常細小的水滴；在分離室的熱空氣中，水滴迅速蒸發，水和鹽分等雜質分離；水蒸氣輸入凝結室成為純水，而鹽分則落在分離室的底部，而傳統技術鹽分回收後集結在管道上面，很難取下。
該公司稱，新技術效率比現有的反向滲透等技術要高得多。試驗表明，它能處理含鹽量高達16%的水，大大超出了一般海水的濃度。平均算來，它生產1000升淡水的成本是16至27美分。科學家說，這種裝置還可以處理廢水。RSE技術回收的效率可達95%，傳統技術只能達到35%，投資只有蒸餾法和反滲透法的四分之一且運行維護成本大為降低。
淡化發展
發展歷程
中國海水淡化技術是在政府支持和國家重點攻關項目驅動下發展起來的，電滲析、反滲透和蒸餾法（多級閃蒸、壓氣蒸餾和低溫多效蒸餾）等海水淡化技術的研究開發，都取得相當大的進展。1958年首先開展電滲析海水淡化的研究，1967－1969年國家科委和國家海洋局共同組織了全國海水淡化會戰，會展主力在杭州成立了國內第一個海水淡化研究室(國家海洋局第二海洋研究所海水淡化研究室,即國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心的前身),同時開展電滲析、反滲透、蒸餾法等多種海水淡化技術的研究，為海水淡化事業的發展奠定了基礎。
1965年，山東海洋學院化學系在國內最先進行反滲透CA不對稱膜的研究；上世紀70年代進行了中空纖維和卷式RO膜及元件的研究，並初步工業化。“七五”以來，反滲透海水淡化技術的開發研究一直列入國家重點攻關項目，“七五”期間完成了中、低鹽度反滲透膜和組件的研製，建立了海水淡化示範工程；“八五”期間，在中鹽度反滲透膜的研製方面取得了很大進展；“九五”攻關使新型的聚醯胺複合膜中試放大成功，結合關鍵技術和設備引進，現已生產聚醯胺複合膜產品。
1997年國家海洋局杭州水處理技術研究開發中心在浙江省重大科技專項經費支持下,在浙江舟山市嵊山鎮建造了500立方米/日反滲透海水淡化示範工程，噸水耗電5.5度以下，技術經濟指標具有同等容量的世界先進水平。
2000年杭州水處理中心在國家科技部重大科技攻關計畫支持下,同時在山東長島和浙江嵊泗建成1000噸/日反滲透海水淡化示範工程,率先套用國際先進的功交換式能量回收裝置，產水能耗下降到4度/噸，達到國際先進水平。該示範工程的建成，為我國反滲透海水淡化技術的快速發展打下了基礎。2001年獲國家海洋局海洋創新成果二等獎。
2002年，該中心又在國家發改委產業化項目支持下，在山東榮成建設了萬噸級反滲透海水淡化示範工程，通過最佳化設計、設備投資大幅度下降，工程的經濟性進一步提高，形成了具有我國自主智慧財產權的專有技術，取得了顯著的經濟和社會效益，推動了我國膜分離技術和特別是反滲透海水淡化產業的快速發展。從而為沿海企事業用水、居民生活用水打造了一個行之有效技術途徑。2004年，該項目被中國膜工業協會評為第一屆“中國膜工業協會科學技術獎”一等獎.
目前我國已建海水淡化規模達80萬噸/日,以反滲透法為主，已建成最大反滲透海水淡化工程為杭州水處理中心承建的河北曹妃甸50000m3/d海水淡化工程。另外，還開展了NF-RO集成海水淡化的研究。浙江六橫水務的100000噸/日海水淡化工程已完成一期建設，建成後將成為國內最大的海水淡化同類工程。
上世紀60年代原船舶工業部上海704研究所開發了5m3/d級的壓汽蒸餾淡化裝置和利用柴油機缸套水餘熱的閃蒸淡化裝置裝備艦船使用。70年代-80年代初，天津市科委支持了日產淡水百噸級的多級閃蒸中試研究，取得一定的設計參數和經驗。80年代以後，國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所進行了30m3/d規模的壓汽蒸餾裝置開發工作，其研究內容包括30m3/d豎管常壓壓汽蒸餾裝置和30m3/d水平管負壓壓汽蒸餾裝置（操作溫度72℃）以及30m3/dOTE/VC淡化裝置。以上研究工作取得的成果和過程中遇到的問題為後期研究積累了豐富的經驗，對於我國蒸餾法海水淡化技術的發展起到了重要的推進作用。
2004年6月由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所設計的3000m3/d的低溫多效蒸餾海水淡化工程在山東黃島發電廠一次試車成功並通過9個多月的運行考驗。海水淡化裝置系國內第一台完全自主智慧財產權的多效蒸餾海水淡化裝置，裝置的國產化率達99%。海水淡化裝置的建設完成表明我國已初步掌握大型低溫多效蒸餾海水淡化的成套技術。另外，10000m3/d的多效蒸餾示範工程已完成設計，將開工建設。
主要任務
《海水淡化產業發展“十二五”規劃》提出了5項主要任務。一是加強技術創新，依靠技術進步，增強創新能力，加快海水淡化核心技術和關鍵部件的研發步伐，儘快提高海水淡化核心競爭力；二是強化設備製造，加大設計研發和製造力度，最佳化海水淡化單機和整套裝置設計、製造技術，提升關鍵設備和成套裝置製造能力；三是注重工程示範，提高工藝設計水平和工程建設能力，依託重點工程，促進海水淡化核心和關鍵技術的產業化示範；四是加快套用淡化水，擴大海水淡化水套用規模，提高海水淡化水利用效率和效益，發揮海水淡化水的保障作用；五是建立標準規範，促進海水淡化產業健康發展。
重點工作
為順利完成《規劃》確定的主要任務，我委將重點開展以下工作：一是加強關鍵技術和裝備研發，提高海水淡化關鍵設備、成套裝置研製能力和技術集成水平；二是提高工程技術水平，積極研究開發海水淡化各環節的工程技術和成套裝置；三是培育海水淡化產業基地，造就一批具有國際競爭力的海水淡化裝備製造企業和工程設計建設企業；四是組建海水淡化產業聯盟，使分散的各類資源和能力形成合力參與市場競爭，形成完善的產業鏈；五是實施海水淡化示範工程，既能生產合格的淡化水，又要提供良好的產業示範平台；六是建設海水淡化示範城市（海島、工業園區），促進產業發展；七是推動使用海水淡化水，增強其對水資源補充和保障作用；八是建立健全標準體系，引導海水淡化產業健康快速發展。
保障措施
《規劃》提出了9條保障措施。一是提高認識水平，準確把握海水淡化是水資源的重要補充和戰略儲備的戰略定位。二是健全法律法規，從資源開發、環境保護、安全供給和產業發展等方面對海水淡化產業發展進行引導和規範。三是建立支撐體系，保障海水淡化產業健康快速發展。四是強化政策引導。五是加強監督管理。六是組建產業聯盟，通過聯合提高市場競爭力。七是積極推廣套用，提升我國海水淡化產業發展的整體水平。八是加強交流培訓，九是強化組織協調，建立由國家發展改革委牽頭，科技部、工業和信息化部、財政部、環境保護部、住房城鄉建設部、水利部、衛生部、稅務總局、質檢總局、能源局、海洋局等有關部門參加的海水淡化產業發展部際協調機制，共同推動產業發展。
國家政策
水利部正在考慮是否將海水淡化納入水利部整體規劃，以及地方水資源配置等相關規劃中。為此，水利部2014年一項重大課題就是《我國海水利用現狀、問題及發展對策》。
從2011年7月25日開始，水利部組織相關課題組赴天津、大連、青島、浙江、廈門以及唐山等六大沿海省市展開為期一月的調研。此次調研是我國有史以來關於海水利用現狀、存在問題的一次最大規模的調研。除國內調研外，調研組還將特聘海水淡化專家對以色列、美國、日本、西班牙等海水淡化發展比較發達的國家進行調研。業內人士分析，相關調研報告將為海水淡化納入國家規劃以及地方水資源配置提供決策支撐。
我國政府高度重視海水淡化工作，採取了一系列措施推動海水淡化產業發展。“十一五”期間，我國海水淡化發展迅速。截止2010年底，已建成海水淡化裝置70多套，設計產能60萬立方米/日，年均增長率超過60%；具有自主智慧財產權的技術取得突破性進展，反滲透海水膜、高壓泵、能量回收裝置等取得明顯進步，脫鹽率由99.2%提高到99.7%以上；產業發展已具備條件，海水淡化市場已基本形成；各級政府高度重視海水淡化，社會各界普遍關注海水淡化產業發展。與此同時，在我國還存在對海水淡化戰略意義認識不足、自主創新能力較弱、產業發展水平低和配套政策不足等問題。因此，統籌規劃，加快發展海水淡化產業是十分必要和緊迫的重要任務。根據《意見》精神，在充分調研和廣泛聽取各方意見的基礎上，國家發展改革委組織編制了《海水淡化產業發展“十二五”規劃》（發改環資[2012]3867號）。
此外，由發改委牽頭，11個部委參與制定的《加快海水淡化產業發展的意見》已經完成幾輪徵求意見，並上報有關部門，年內有望以國務院的名義出台。發改委還將配套出台《“十二五”海水淡化產業發展規劃》。分析人士指出，在此背景下，海水淡化產業將迎來發展黃金期，扶持政策有望密集出台。
由於《中華人民共和國水法》未能將海水淡化列入水資源配置，海水利用也缺乏系統的法律規範，因此海水淡化的相關政策很難推進。分析人士指出，若國家能給予海水利用工程與國家公益性水利工程同等的地位，將海水淡化納入國家水資源配置體系和區域水資源規劃，必將極大地促進海水淡化產業的發展。
隨著水資源緊缺問題突顯以及國家的重視，海水淡化發展前景廣闊。據預測，未來五年，中國海水淡化的產能將翻番。“十二五”時期，我國海水淡化產能將達到200萬至300萬噸/天，投資規模將達200億元。
國家發改委日前印發《關於公布海水淡化產業發展試點單位名單（第一批）的通知》，多個城市、工業園區及海島等入選，並提出要大力發展海水淡化產業。這是2012年底國家出台《海水淡化產業“十二五”發展規劃》後的首個配套政策。此次入選第一批名單的城市和海島等均在著力打造海洋經濟，預示著海水淡化將借力海洋經濟而進入投資加速階段。市場分析認為，“十二五”期間海水淡化產業投資需求有望突破200億元。
根據試點名單，浙江舟山市和深圳市等入選試點城市，天津濱海新區、河北滄州渤海新區入選試點園區，浙江鹿西鄉（島）入選試點海島，杭州水處理技術研究開發中心入選產業基地，天津國投津能發電為海水淡化供水試點，甘肅慶陽市環縣為苦鹹水淡化試點。
政策要求，試點單位要積極推動海水淡化水套用，城市新增用水優先使用海水淡化水；在保障公共飲用水安全的前提下將淡化水作為市政供水新的選項；大力發展海水淡化產業。
值得注意的是，首批試點單位多為國家規劃的大力發展海洋經濟地區。隨著海洋經濟戰略地位日益提升，海水淡化產業化發展步伐將加快。根據相關規劃，“十二五”期間全國海洋經濟投資將達8000億元，帶動產業產值突破7萬億元，與海洋經濟聯繫較緊密的漁業、石油化工等行業，以及海工裝備等新興產業將借勢獲得巨大成長空間。[8]
能耗成本
在海水淡化技術已成熟的今天，經濟性是決定其廣泛套用的重要因素。在國內，"成本和投資費用過高"，一直被視為是海水淡化難以大膽使用的主要問題，但實際上這是一個"認識"問題。
世界上常用的淡水取用方式主要有地下取水、遠程調水和海水（苦鹹水）淡化三種。開採地下水作為一個重要的開源措施，工程量小、成本低，這是很吸引人的優點，但地下取水受資源條件限制很大，而且許多地區多年來由於過度開採地下水，已形成地下漏斗，造成房屋傾斜，甚至導致了海水倒灌等環境危害，地下水的開採已經受到制約。
遠程調水，並沒有把工程投資費用以及被引水地區的間接經濟損失計算在內，僅以日常運行費用、管理費計算其成本，這與真正成本相差很大。其實引水工程，除了巨額的投資之外，還要占用大量耕地，還存在被引水地區的環境危害等問題。如引黃濟青（島）工程，占地達6.2萬畝，還會造成黃河斷流、植被破壞等生態環境問題，而生態環境的破壞在經濟上是難以估量的。80年代實施的引灤入津工程，時至今日每立方米成本仍達2.3元左右，距離天津市民的用水價1.4元有0.9元的政府補貼。專家預測，南水北調工程實施後，長江水流到北京，按現行不變成本計算，綜合成本在5元/立方米以上，甚至有專家預測每立方米將達20元。美國有資料認為，遠程調水超過40公里，成本將超過海水淡化。
對於海水淡化，能耗是直接決定其成本高低的關鍵。40多年來，隨著技術的提高，海水淡化的能耗指標降低了90%左右（從26.4kW·h/m3降到2.9kW·h/m3），成本隨之大為降低。目前我國海水淡化的成本已經降至4-7元/立方米，苦鹹水淡化的成本則降至2-4元/立方米，如天津大港電廠的海水淡化成本為5元/立方米左右，河北省滄州市的苦鹹水淡化成本為2.5元/立方米左右。如果進一步綜合利用，把淡化後的濃鹽水用來製鹽和提取化學物質等，則其淡化成本還可以大大降低。至於某些生產性的工藝用水，如電廠鍋爐用水，由於對水質要求較高，需由自來水進行再處理，此時其綜合成本將大大高于海水淡化的一次性處理成本。可見，如果拋開政府補貼等政策性因素而單從經濟技術方面分析，海水淡化尤其是苦鹹水淡化的單位成本實際上是很有競爭力的。
幾種淡水獲取方式的成本比較單位：元/立方米
取水方式平均成本
開採地下水限制開採量
遠程調水引灤入津：2.3元/立方米(直接成本)
南水北調:5-20元/立方米(到北京平均水價)
海水淡化海水：4--7元/立方米(綜合成本)
苦鹹水：2--4元/立方米(綜合成本)
在我國，由於受計畫經濟的影響，長期以來一直沒有良性的水價形成機制，自來水的價格與價值嚴重背離，政府負擔著巨額補貼，自來水的價格普遍偏低，自來水的價格一般為1.5-2元/立方米，隨著淡化技術的不斷進步和產業化規模效益的顯現，海水（苦鹹水）淡化的成本將會越來越低。2000年10月朱鎔基總理在南水北調座談會上強調："要建立合理的水價形成機制，逐步較大幅度提高水價，充分發揮價格槓桿的作用"。隨著淡水資源的日趨缺乏，各個城市節水措施已經出台，實行自來水限量使用，超標加價。由此可以預見，在不久的將來，一方面海水淡化成本不斷降低，另一方面自來水的價格不斷上漲，兩者將越來越接近，自來水價格甚至將高於苦鹹水淡化的成本，海水淡化的成本問題將得以解決。成本問題的解決將會對海水淡化的廣泛套用及產業化進程產生極大的促進作用。
針對以上述情況，投入大量資金，人力物力對國際上的海水淡化設備、海水淡化工藝進行了深入的研究，分析對比，同時根據國內市場需求，經濟承受能力，進行了相關考察。針對我國沿海地區、島嶼、海洋運輸船及大量捕魚船的具體情況，經過多年的研製，終於成功的設計生產出具有自主知識的海水淡化設備（專利）產品，各項技術指標高於國外技術指標，工藝方面進行了最佳化，這套工藝凝結了大量的人力物力，經過大量的數據採集，樣機設計，原材料的選擇，各種材質試驗對比，在海上現場試驗，改進所發現的問題，在工藝上完善不足，整合為比較完善工藝流程，降低運行成本，整機成本大大低於國外機型，生活水噸水成本已突破3元大關，與自來水價格相當，生飲淡水生產成本也4.8元關，產品成本低於同類企業指標，本系統因沒有採用加藥環節，排出的膿水對環境沒有任何污染。國家重大環保技術裝備目錄（2011）目錄中具體要求條款，我公司已經做在了具體要求的前面，考慮到了這方的要求，工藝已經符合或超過了技術要求內的各項指標，走在了海水淡化同仁的的前端，隨時隨地可以規模化生產，並投放市場，整機操作簡單化，外形小型化，工藝合理化，水質優良化，價格是自來水化，膿水排放零污染化，目前是海水利用率最高化，50-60%淡水出水率，詳細見下面具體介紹。
關鍵技術
海水淡化的關鍵水脫鹽的效率和環境、能源的關係，無論哪種方法評價的指標不可能離開環境衝擊和能源的消耗。水的回收率在35-55%，海水淡化過程也是海水濃縮過程，所以如果提高淡水的收率，濃海水中的有價元素富集程度提高，為化學資源回收提供良好的條件。
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海洋學相關知識（五）
關於水資源相關的詞條
| 水是生命之源。人類的生存需要水，我們的生活和經濟社會系統的運轉都離不開水這一基本物質。因此，每個人都應懷有一份愛與感謝之心，要懷有對水的敬畏之心，從點滴做起，節水、愛水，珍惜水資源、保護水資源，保護我們生活的美好世界。 |
