一、国外发展情况
全球苦咸水淡化利用已有较长时间的发展历史,淡化技术日趋完善。目前,世界上苦咸水淡化产量达700万m3/d左右,膜技术占绝对优势,其中反渗透膜占76%,电渗析占15.6%。世界上中东、非洲、美国等许多地区靠苦咸水淡化解决了工业用水和市政用水问题。世界最大的苦咸水淡化工程是美国尤马河水的处理工程,产水量38万m3/d,工程的运行保证了河下游水的卫生标准。
以色列是一个水资源十分缺乏的国家,其水资源尤其是地下水普遍存在盐度高的问题。以色列虽然国土面积不大,但其境内分布着不同浓度的苦咸水资源。自20世纪60年代起,以色列的科技人员就一直致力于苦咸水淡化技术的研究,实际生产量也逐年增加。最近几年,由于技术成熟和成本降低,苦咸水淡化生产量增长非常快,根据以色列水资源委员会的以色列水资源供需预测(1998~2020年)可以看到这一发展趋势(见表7-1)。以色列水资源委员会(Israel Water Commission)对苦咸水的定义是指TDS大于1000mg/L而小于10000mg/L的苦咸水,这是以色列南部阿亚拉山谷的地下水盐度范围。沿海地下含水层由于海水入侵也导致了一部分地下水盐度增加,而北部地区的部分地下含水层包括加利利湖(the Sea of Galilee)由于所在地区岩层的化学成分不同,虽然没有达到苦咸水的范围,但氯化物浓度也高于饮用水标准。由于水资源缺乏而且苦咸水比例较大的自然状况,促使以色列加大了对非常规水源的利用,并在这方面走在了世界前列,其对苦咸水利用的研究一直没有停止过。以色列经过科学合理的开发,采用先进的计算机系统,使苦咸水和淡水混合为生活饮用水及农林业灌溉用水。
表7-1 以色列水资源供需预测(1998~2020年) 单位:×106m3

目前以色列的苦咸水年开采量约为1.6亿m3左右,其中约35%用于工业用水(主要是作为冷却用水),余下部分主要用于农业,包括鱼塘用水和灌溉。现有的苦咸水淡化主要位于埃拉特和阿亚拉地区,每年使用1000万m3,生产淡水700万m3。按照以色列水资源委员会的计划,对苦咸水的利用应扩大脱盐淡化的比例,远期达到年产符合饮用标准的淡水5000万m3。目前,以色列苦咸水的大规模淡化基本上采用比较先进的反渗透技术,成本为每吨1.5新谢克尔(NIS)左右。苦咸水的淡化还有一种小规模进行的方式,主要集中在阿亚拉地区的吉布兹和莫沙夫,这些沙漠农业目前是以色列农业产出的重要支柱之一。这些集体农庄都广泛使用本地的苦咸水灌溉,而饮用水则多采用小规模的太阳能或电能装置获取淡化水,每个农庄每天一般只生产几十吨淡水。
世界上其他国家在苦咸水利用方面也都有很突出的表现。例如,日本用含盐浓度7.0~20.0g/L的滞潮地或潮水河的水进行灌溉。印度、西班牙、德国、瑞典的一些海水灌溉实验站用矿化度6.0~33.0g/L的海水灌溉小麦、玉米、蔬菜、烟草等作物。突尼斯不仅用矿化度4.5~5.5g/L的地下水灌溉小麦、玉米等谷类作物获得成功,而且在撒哈拉沙漠排水和灌水技术条件方便的地区用矿化度1.2~6.2g/L的地下水灌溉玉米、小麦、棉花、蔬菜等作物,取得了良好效果。