海水淡化 | 业务增长需要可持续水处理

在这个水源日益短缺的世界，人们越来越需要可持续水处理来促进商业发展。其中最重要的挑战之一，就是水与能源的关系。海水淡化是最耗能的。本文介绍了位于大加那利岛的西班牙最大的集成、加压超滤及反渗透的市政自来水厂Maspalomas-I。

西班牙大加那利岛，四周都围以海水，年降水量较低。洁净的水在岛上是一种稀缺资源。为满足当地和旅游人口的需要，需要在这个历史上一贯干燥的岛屿上建立海水淡化厂，以支持饮用水的生产。

Maspalomas-I厂

Maspalomas-I海水淡化厂建于1986，致力于解决随着旅游和农业活动增加而导致的日益严重的水资源短缺问题。

随着每年超过1200万的游客上岛，岛上对当地水的需求一直在稳步上升，所以Maspalomas-I厂需要扩展其水处理能力。但在提高了水容量后，工厂的海水吸收系统没有能力提供所需的给水流量以适应工厂的膨胀，因此必须建造一个新的开放式进水口。

最初该厂采用的是电渗析反转技术，2006年被陶氏反渗透膜取代。每天的水处理反渗透能力达到了14500m3。后来工厂又在2013年增加了超滤系统，每天的水反渗透能力达到了33500m3 。

超过滤解决方案

当时他们曾调查过一种两级加压过滤系统，想作为新开放式进水项目的常规预处理系统。也考虑过使用传统的砂过滤器，但它们达不到碳足迹限制要求，且不同喂料的复原率和机械强度都比较低，会产生较高的土建工程与建设和安装成本。

西班牙大加那利岛上的Maspalomas-I海水淡化厂发现需求增加了

陶氏水处理及过程解决方案，是可持续分离和纯化技术专家，其IntegraPac超滤液每天的水处理反渗透能力达到了32000m3。所以这家工厂最后选择了这种解决方案，以促进更高生产率，实现更低生命周期成本。

IntegraPac超滤技术简化了设计和安装，可降低刹车成本，降低工程设计成本，安装方便，占地面积较小，并缩短交货时间。该系统易于装配和安装，非常关键，为Maspalomas-I工厂减少了现场土建工程费用。

陶氏超滤技术，以先进的孔径均匀的PVDF中空纤维为基础，能在比较宽泛的给水条件下保持高性能。此外，其外部纤维技术有助于实现更高的固体负荷、更高的流动面积，易于清洗。

陶氏IntegraPacIP-77模块能产生高达97%的复原率，能非常有效地去除胶体、颗粒、细菌。IntegraPac元件有一个特点使它特别适合此系统，就是其耐氯性，可增加清洗效果。其PVDF纤维产生的强度和抗污垢力，能显著提高此模块的长期性能。

陶氏IntegraPac超滤模块

这款反渗透装置有一大特色，就是FILMTEC SW30XHR-440i海水淡化反渗透膜，可实现高透过量，同时减少所使用的能源，提高盐和硼的拒过率，保障较高的水质效果。陶氏FILMTEC膜旨在降低能源费用，可将工厂海水淡化系统能源成本提高50%。

三年后

自2013年4月以来，此超滤系统一直为陶氏FILMTEC反渗透膜进行预处理操作，显示了强大、可靠、一致的滤液水质及优良的纤维完整性。

Maspalomas-I海水淡化厂内部。

陶氏水处理及过程解决方案在Maspalomas-I安装成功后全面实施了三年。超滤膜已成为其海水淡化反渗透系统最有效的预处理项目，大大增加了工厂的效率和可持续性，大大节约了成本。

水已成为商业议程的一部分

尽管水是地球上最宝贵的元素之一，但它在商业成功上的重要性却常被低估。事实上，水有可能改变全世界的商业格局，特别是在缺水国家，包括西班牙。

为此，陶氏水处理及过程解决方案正在加大对这个缺水情况越来越严重的世界的更多探索，进一步扩大其业务发展。目前，许多企业对水的内在价值的认识已超过了它的货币价格。

英国《金融时报》上发布的全球水资源研究表示：2011~2014年间，全球企业在水资源管理方面的支出已超过840亿美元。此外，2016年以来，世界各地的公司都日益面临干旱、洪水、不断增加的水的压力所带来的相关影响，金额高达140亿美元。

无论是水资源保护政策还是监测管理方面的投资，水在商业议程里的分量正在迅速上升。此外，已经推出提高用水效率战略的企业报告表明，他们的成本降低了40%。

水能纽带

一个影响水资源稀缺的最显著挑战是水能关系，即水和能源之间的内在关系。其中一个可以导致另一个的发生，反之亦然。随着世界人口的不断增加，这种关系只会变得更加紧张。

陶氏FILMTEC反渗透元件

联合国估计，到2030年底，世界将需要再多30%的水、再多45%的能源和再多50%的食物，因为全球人口预计将在2050之前超过95亿。如果不加以有效管理以优化水、能源和粮食生产的方式，届时可能无法实现稳定供应。

对于一个生产性、健康的社会来说，水和能源是必要的，但离开了哪一个，另一个都不能生存。事实上，能源是海水淡化中最昂贵的元素，是市政部门水处理工艺中最重要的一环。在海水淡化中，生产饮用水一立方米所需要的能量，在三到六千瓦时之间波动。这就使得海水淡化成为最具能源密集性的一个领域，而其水处理工艺也成为最具成本密集性的一项。

了解这一点可以帮助我们了解如何有效地管理一个领域，以及改善另一个领域的可持续性。有效地管理这种关系，可以提高产业竞争力。

更可持续的技术

安装了超滤处理系统后，Maspalomas-I厂不仅可为该地区提供高质量的水，其紧凑性还能为当地减少40%的碳足迹。与传统处理法比如砂滤系统相比，这种紧凑性在西班牙大加那利群岛等偏远地区尤为重要，因为要到那里去并不容易。

超滤预处理系统还有个好处，就是膜的性能更高，可以适应各种给水水质和潮汐变化，特别是在开放式进水方式上，还能实现更好、更一致的滤液水质。总的来说，超滤法比其他水处理方法更具竞争优势，有助于提高制造商的效率，增加他们的经济效益。

全球水未来展望

为了继续提供足够的水，不加剧水资源短缺，在替代水源或改善水处理系统中投资是必要的。陶氏水和工艺解决方案会继续引领可持续技术的发展，在处理水时减少化学使用、成本和能源需求。

要想满足水能源关系的新兴需求，可通过过滤水或使净化技术更有效、更节能来实现。制造商们需要认识到不能仅靠技术来推动循环经济的发展。随着对有限淡水资源的需求日益增加，必须跨越原材料用完之后就被扔掉的直线型经济模型，转向原材料可重复使用的循环方式，从而降低成本。各制造实体间建立超出其直接价值链的联盟和伙伴关系，也是使水资源管理得到更好转型的关键。