一、发展概况
早在15世纪,就曾有人提出海水淡化的问题,航海部门曾以简易的蒸馏装置来解决海船在长期航行中的淡水供应问题。第二次世界大战期间,出于战争的需要,为了供应战舰和岛屿的淡水,用蒸馏法淡化海水的技术有了较大的发展。从20世纪50年代以来,随着社会经济的发展和城市人口的增长,淡水供应逐渐紧张。作为开发新水源的重要途径之一,一些经济发达国家设立了专门机构从事海水(或苦咸水)淡化技术的研究开发和应用工作。例如,为解决水危机,美国从1952年起专设盐水局,1974年后转为资源技术局,不断推进了水处理和脱盐技术进步;1973年日本通产省下设造水促进中心,专门研究节能的脱盐技术;欧洲则在尤里卡等计划下推动海水淡化的发展。联合国关于非常规水源的研究报告指出,从1950~1985年的35年间,海水淡化的发展经历了三个阶段,即发现阶段、开发阶段和商业化阶段。在这期间研究开发的精力主要集中在蒸馏、冷冻、电渗析和反渗透。在其后的10多年中蒸馏和反渗透法都发挥了更大作用,形成了当代海水淡化与苦咸水淡化技术与市场的主体。
海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了快速发展,已成为新兴的高新技术产业。目前,无论是中东的产油国还是西方的发达国家都建有相当规模的海水淡化厂。沙特阿拉伯、阿联酋、以色列等中东国家70%的淡水资源来自海水淡化。美国、日本、西班牙等发达国家为了保护本国的淡水资源也竞相发展海水淡化产业。沙特阿拉伯在20世纪60年代就大规模发展海水淡化产业,成立了海水淡化总公司,全面负责海水淡化工程。目前该国已建立了30座大型海水淡化厂,修建了世界上最长的海水淡化输水管线。阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水,2003年日产淡化水量达546.6万m3。意大利西西里岛有500万居民,2005年日产淡化水量为13.5万m3,约占全部居民可饮用水源的15%~20%。
此外,世界上许多拥有海水资源的国家,大量采用海水替代淡水以满足工业用水和生活用水的需求。一些国家的海水直接利用量已占工业总用水量的40%~50%。目前,美国、日本和欧洲每年的海水直接利用量分别为1000亿m3、3000亿m3和2000亿m3左右。海水利用已经成为沿海城市和地区水资源利用的重要组成部分,作为可持续开发淡水资源的手段已经越来越为世界各国所重视。