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渴、渴、渴，连续12年的干旱，将北京推上了300万立方米的日供水极限， “饥渴”难耐的北京坐不住了。刚刚闭幕的全国两会，水资源问题依然是提案名单上的焦点议题，而海水淡化被越来越多的人们寄予厚望。
现实
北京渴、渴、渴
渴、渴、渴，连续12年的干旱，将北京推上了300万立方米的日供水极限，由于人口密度高，北京人均水资源占有量为全国人均的1/8，世界人均的1/32，远远低于国际公认的1000立方米的下限，比缺水的以色列还低。北京城可以说是“饥渴”难耐，北京坐不住了。早在2011年6月14日清晨，一支来自水务、城市规划、科研等机构的12人调研队伍，奔赴数百之外的河北曹妃甸、天津两地，掂量淡化海水进京的可行性。
自1999年起，北京一直以超采地下水和动用水库存以及周边地区调水来保障发展，多年来超采的地下水超过56亿立方米，由于上游外来水源锐减以及南水北调引江水进京项目推迟，导致北京水资源风险不断加剧；同时，由于连续超采地下水，北京已形成了2650平方公里的沉降区，有人形象地称其为“大漏斗”，这导致多个城区出现地面沉降，自来水供水管线破损开裂、燃气管破损等极其严重的问题。
需求
呼唤海水淡化
海水淡化从不为普通人所知到渐渐成为大家关注的话题，这也是顺世界潮流而动。北京市科委社发处相关负责人介绍，加快发展海水淡化产业，是世界水资源开发的必然趋势，并将成为全球水业市场新的增长点。水资源危机是仅次于全球变暖的第二大环境问题，世界范围内的普遍缺水使海水淡化技术从沙漠地区扩展到全球的沿海国家。海水淡化已经作为战略性规划在全世界范围内广泛开展，海水淡化是世界水资源开发的必然趋势。截至2010年底，全球海水淡化日产量已达到6500万吨。目前新加坡海水淡化水量占其总供水量10%，成其水源安全的重要组成部分，凭借海水淡化行业的带动，新加坡成为了亚太乃至世界的水务中心之一。
北京将海水淡化纳入水资源的战略规划有很迫切的现实需求，清华大学环境学院教授王凯军介绍，北京是个人口超过2000万的特大型城市，目前主要供水水源是密云水库和地下水以及境外调水，南水北调将于2014年进北京，为北京的供水提供保障。据了解，目前北京高峰用水已达到300万吨/日以上，因此对水资源的需求巨大。
2011年，北京用水36亿立方米，其中20亿立方米来自地下水，南水北调工程建成后仅可提供10亿立方米。按首都水资源规划，北京应停止开采地下水，对其进行水源回补，并逐步减少密云等地表水源的采水量，进行休养生息，改变北京市生态退化、地下水超采的局面。因此，北京长期尚有超过10亿立方米缺口。
北京市科委社发处相关负责人认为，海水淡化是水资源的重要补充和战略储备，是战略性新兴产业的重要内容。
示范
曹妃甸工程试水
在许多人看来，使用淡化过的海水似乎是很遥远的事情。对于缺水的北京来说，“海水淡化”并不遥远。北京城与取水地河北唐山曹妃甸间正在进行破冰探索，海水淡化进京项目是除南水北调工程之外的另一个战略构想。
北控水务集团有限公司海水淡化事业部的员工们已经与海水打了3年多的交道，在他们看来，海水淡化不仅可行，而且“很靠谱”。
2010年3月，由北控集团下属北控水务集团有限公司投资建设的唐山北控曹妃甸5万吨海水淡化项目正式开工。该项目同时是百万吨海水淡化进京项目的示范工程。近期，海水淡化项目日产能可达到100万吨，远期还可达到300万吨。在曹妃甸5万吨起步工程厂房内，一根根巨大的管线纵横排列，整体处理设备的布置，与市民熟悉的清河小营再生水厂异曲同工。海水首先会被关到厂房中央的3个贺形大气浮池沉淀水中杂质，灯光照射下，池里的海水呈现深蓝色；之后，海水通过膜处理技术的超滤设备，清除水中的藻类、油脂、病菌等有害物质；接下来，反渗透设备可以使海水最高脱去99.8%的盐分，变为淡水。
在北控水务办公室里，来自曹妃甸海水淡化厂的灌装水是员工眼中的优质饮用水，北控水务海水淡化事业部投资经理张一兰不止一次地说，“看上去和普通纯净水没有区别，喝起来甚至觉得有点甜。”
张一兰说，之所以选择曹妃甸来做海水淡化，是因为它有地理位置的优势 ，受洋流影响，曹妃甸海域属清洁海域，水质明显优于渤海湾其他海域。要生产出1吨淡水，需要抽取2.5吨海水作为“原水”。海水被抽出后，首先通过加药-混凝沉淀环节除去海水中的大颗粒悬浮物，然后进入气浮池进行预处理，再经过超滤、反渗透两个主要环节，充分去除海水中的盐分、悬浮物、有机物和藻类物质等，最后进入后矿化环节调节水的硬度和pH值，苦涩的海水就变成能够直饮的淡水了。北控水务海淡团队曾把淡化水送到北京、天津三家权威的水质检测机构检测，“国家要求的106项饮用水质检测标准全都达到，部分指标还优于国家标准。”与北京市市供自来水相比，淡化海水不仅能够直接饮用，水质安全更有保障。
海水淡化水洁净、纯度高，供给稳定，尽管尚未被广大市民熟知，却是业内人士眼中的“安全可靠的高品位水源”。淡化水除了可进入自来水管网作为城镇居民生产、生活的重要水源，还能作为海岛、船舶、海上平台等主要水源，企业生产和生活用水。
考虑到饮用水标准中的矿物质含量有利人体健康，淡化工艺的最后一关被称为“后矿化程序”。每根水管终端都“绑”着一个“吊瓶”，里面的食用液态二氧化碳、碳酸钙等物质被科学添加进淡化水，将酸碱度、硬度调整到最佳状态。北控水务已完全掌握了大型海水淡化项目的核心技术，具有完整的大型海水淡化系统集成能力，在技术上可以保证项目的顺利实施。
张一兰说，北京人有望尝鲜， 3年后将喝上甘甜的淡化海水，但要喝上这口水还有230公里的距离。海水淡化进京项目输送工程从唐山曹妃甸的海水淡化厂出水口开始，经唐山市、天津市、廊坊市输送到北京市，全长约230公里。在地下将有3根管道，两用一备，为北京及管线沿途地区每日运送100万吨海淡水。河北唐山曹妃甸到北京的230公里管网，正是海水淡化进京的最大难题之一。 中国脱盐协会秘书长郭有智说：“南水北调1100多公里都能解决，那么曹妃甸到北京230公里调水就更不是问题了。所以管网铺设主要问题不在技术上。”据介绍，管网投资建设基本上是不赚钱的，除非成立管网公司，水厂将水售给管网公司，管网公司再转售给北京地区。 由于管网铺设的拆迁量、当地的地质情况还没有经过详细测算，目前管网铺设还无法计算成本。虽然北京市政府已经在做海水淡化前期准备工作，但对于管网建设主体由谁来做，尚未明确表态。不过，北京市一位官员表示，北京市正在和沿途的中石油等企业谈判，看能否利用石油运输管道输送海水淡化水。
环保
让废弃的浓盐水循环起来
简单地说，海水淡化就是将海水中的淡水部分抽出利用，只留下高浓度“盐水”。这部分浓海水如被直接排入海洋，也会对渤海海洋及海洋生太平衡造成不良影响。
如何让浓盐水不污染环境又能得到再次利用？海水淡化项目组结合曹妃甸当地的情况，让本该废弃的浓盐水变成了一个可以循环的经济链条。
国际上海水淡化技术应用最广泛的中东地区，海水淡化后产生的浓盐水会被直接排放回海洋，尽管未发现会对海洋环境产生负面的影响，但张一兰认为，“如果能够与当地企业合作，就可以把海水充分地利用起来，物尽其用。”
这座每天能够生产5万吨淡化海水的工厂依托曹妃甸当地的工厂和企业，建起了循环经济产业链，开始为曹妃甸当地企业提供服务。浓盐水首先进入同样坐落于曹妃甸的三友化工，在那里浓盐水中的碱被提取出来，随后再被送往南堡盐场，成为制盐的高浓度原材料。
张一兰说：“与直接把浓盐水排放到海里相比，这样的产业链能在最大程度上与当地企业互动，这种循环经济也能让企业达到共赢。”
目前南堡盐场和大清河盐场日接纳浓盐水能力在100万吨以上，三友化工股份有限公司也在建设浓盐水资源化利用工程，采用管道将浓盐水输送至三友化工直接用于盐化工生产，实施后可进一步增加浓盐水再利用规模，可实现近期曹妃甸工业区建设大规模海水淡化浓盐水的全部回用。
PK
南水北调与海水淡化
北京碧水源公司副总经理吴强，早在2004年北京市提出解决缺水问题，专家就提出了两个方案：南水北调和海水淡化。但是当时海水淡化受制于两个因素，一个是技术不成熟，依赖于国外技术，大家都有顾虑；第二个就是成本高。所以就放弃了。
2008年底，当时南水北调建设委员会将中线一期工程调长江水入京津的时间，由2010年延后到了2014年，而东线一期工程，其通水时间也后调至2013年，在南水北调延期消息蔓延的2009年，南水北调和海水淡化的利弊比较，在各个层面上展开。是要南水北调，还是要海水淡化？而调水和淡化水孰优孰劣，开始越辩越不明。现实是因为供水危机必将长期存在，没有哪一种单一水源方案能够保障供水安全。“随着长江海水上溯的情况越来越严重，南水北调可调节的水量也越来越有限，在沿海、近海地区发展海水淡化以解决南水北调水量不足问题是个好事。”国家发展改革委环资司节水处处长杨尚宝，在第六届水业高级技术论坛上如此表示。
“南水北调”工程是我国为缓解北方水资源短缺而开展的大型跨流域调水工程。“南水北调”工程共分东、中、西3条调水线，分别从青藏高原、湖北省丹江口水库和江苏省扬州市，向黄河、淮河、海河流域输送长江水。根据规划，3条调水线到2050年的年调水总规模将达到448亿立方米。
“坦率地讲，南水北调在技术上还有很多问题可以探讨。”杨尚宝说。
“我不认为海水淡化与南水北调之间有什么冲突，发展海水淡化实际上为解决水资源紧缺和水资源战略储备提供了新的选项，两者是互为补充的。”杨尚宝说。
杨尚宝认为，南水北调工程建设会带来生态影响，用水成本也相对较高，为发展海水淡化创造了一个机会。“用海水淡化水替代一部分南水北调，是可行的。”
杨尚宝介绍说，以北京市为例，目前每吨海水淡化水的生产成本已控制在6元左右，远低于工业自来水水价11元，对冶钢、化工等大型耗水企业而言，是更为经济的选择。
“海水淡化的春天已经到来。”杨尚宝说，“但还需要大家继续播种、耕耘”。
认同这种观点的还有中冶海水淡化投资公司总工程师樊雄，他认为单位投资方面南水北调肯定要远低于海水淡化，因此，南水北调是非常需要的。但是，由于降水在时间和地域上的不均匀性和不确定性使每年各个地区的水资源总量变化大，丰水年和枯水年差距甚至在1倍以上，当一个较大地区发生干旱时，会严重影响南水北调的调水量，有可能不能达到计划的调水量甚至无水可调。而海水淡化不受天气的影响，属于工程性制水措施，可及时地生产出所需的淡水。因此海水淡化作为北京市的应急供水水源，与南水北调互为补充，以备在北京发生旱情并且调水地区也发生较严重旱情时，作为北京的供水保障十分必要。
中国科学院水资源研究中心副主任贾绍凤认为，如果北京直接把海水淡化的水运过来，在区域配置上是不占优势的。北京或许也可以投资海水淡化，积极地让沿海地区发展海水淡化，把节约出来的水让给北京。沿海缺水地区适当发展海水淡化，可以支持当地的发展。“我曾经发文说南水北调不如海水淡化，但现在南水北调已经建成了，如果北京发展大规模海水淡化，南水北调就可能受挤压了。或许可以替换，沿海地区用海水淡化，原来用的常规水源就可能替换出来。”贾绍凤说。
技术
方法多样各显神通
“利用膜法进行海水淡化的过程，简单来说就像过筛子一样。”天津海水淡化与综合利用研究所助理工程师刘国昌告诉记者，海水淡化系统的工作原理就像一把大筛子，将这些物质都过滤掉，只留下纯净的水，虽然原理与普通的筛子相同，但是筛孔的尺寸却大相径庭。在海水中，微生物已经是人眼不能识别的微小尺寸，而钠、镁、氯等离子的尺寸比微生物还要小得多，只是水分子的尺寸大小。 利用这种尺寸上差异这把孔洞足够细密的筛子就能将各种杂质滤去，只留下纯净的水分子了。如果要想知道这把筛子的孔洞有多细密，可以做一个对比，一根成人头发的直径大约为0.07毫米，一个筛子的孔洞直径大约是0.5纳米，把大约14万根这种尺寸的丝线绑在一起，才相当于一根头发的粗细。
清华大家环境学院教授王凯军介绍说，上面所介绍的只是其中的一种技术，淡化海水的方法很早就有，最古老的方法是蒸馏法，就是将海水加热使之变成水蒸气，水蒸气遇冷后再变成淡水。发展至今，海水淡化的方法众多。
用现代技术海水淡化最早开始于上世纪70年代，起初生产成本很高，只有中东地区少数富裕而缺水的国家掌握这种技术。到上世纪末，海水淡化技术进一步发展，成本大大下降，与长距离输送淡水的成本相差无几，海水淡化技术就逐渐为越来越多的国家所采用。目前，海水淡化技术已日趋成熟，通过海水淡化的途径来获取淡水资源已经成为国际上一种比较先进和成熟的淡水获取方式。世界海水淡化日产水量已经突破3200万吨，供养的人口超过1亿人。位于中东地区的一些海水淡化厂日产淡化水规模已超过30万吨，开展海水淡化的城市也逐渐从沙漠地带走向城市，尤其成为沿海城市解决淡水不足的首选措施。
目前，全球海水淡化技术有反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、水电联产、热膜联产以及利用清洁能源海水淡化技术等超过20 余种。主要分为热法和膜法两大类。其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球当今海水淡化三大主流技术，而水电联产、热膜耦合等多种技术集成是海水淡化技术主要发展趋势。
我国在反渗透、低温多效等主流海水淡化技术方面均取得重大突破。已掌握万吨级海水淡化装置成套制造技术， 0.1～1万立方米/日处理规模的天津塘沽海水淡化科技术示范工程、大港电厂海水淡化工程、山东青岛电厂海水淡化工程和荣成海水淡化示范工程的建设带动了我国海水淡化产业技的发展。国内已经形成一批具备自主设计，生产微滤、超滤膜能力的公司，如以微滤、超滤膜领先制造商北京碧水源公司，核心组件反渗透膜制造商杭州北斗星公司和南方汇通及中国蓝星公司，具备海水淡化工程建造能力的中国重工与北京控股公司，海水淡化泵制造商南方泵业等，为海淡产业化发展奠定了良好基础。
优势
北京条件便利
北京发展海水淡化有其迫切性，同时也具有优势，比如较好的政治环境，丰富的科技资源，上下游产业链相关企业的云集，都是发展的优势，樊雄对此也做了详细说明。
一是北京是我国政治文化经济中心，北京的社会安定是压到一切的事情，缺水会对社会稳定和经济发展带来巨大影响，保障供水是北京水务事业的第一要务，在当地水资源不足、外地调水有可能不稳定的形势下，发展海水淡化、开拓新水源是可靠的选择。
二是北京离海较近，距离渤海湾也就200公里左右，虽然长距离输水增加了供水成本，但当海水淡化水作为应急保障供水时仍有较强吸引力。
三是北京有大量的水处理公司，其中也有许多从事海水淡化的专业化公司和投资公司，特别是近年来许多大央企和国企有意向或正在介入海水淡化产业，国外知名的水务公司和海水淡化公司也均在北京有分支机构，可为北京发展海水淡化提供技术和资金支撑。以蓝星集团、北控水务、格兰特、万邦达、碧水源等膜制品及工程承包为代表的水业企业，已经融入了市场的竞争，积极参与了新加坡34万吨/日海淡工程投标、悉尼50万吨/日收购等工作。此外，北京云集了全国水处理的大批龙头与骨干企业，在水电联产、热电耦合方面也汇聚了国电、华电、大唐、华能、京能、中国核工业、中电投及中国中化等大型热、核、电、化工集团，在研发方面聚集了中科院、清华、北京化工大学、华北电力大学及核能研究所等众多高水准的高校与研究院所，为海水淡化产业链的延伸提供了便利条件。
四是北京经济社会发展领先于全国，对水价的承受能力也较高，北京市财力雄厚，适度发展海水淡化作为北京市的应急供水保障经济上可行。
机遇
要抢占技术制高点
目前， “北京海水淡化产业技术跨越发展工程”及“海淡进京项目”业已启动，以曹妃甸100万吨/日海水淡化重大工程和北京海水淡化示范工程实施为牵引，突破一批关键技术，研制一批新型材料与装置，出台一批标准与规范，培育一批优势企业，打造一个国内领先的、世界一流的海水淡化工程技术研发中心，实现北京市水资源可持续利用的多水源格局，形成国内领先的海水淡化产业圈。
目前相关外企纷纷进入中国市场，天津、杭州、大连、连云港等众多城市已开始涉足海水淡化领域，亦将海水淡化列入发展规划，并通过加快投入力度、技术转移落地和人才引进等手段抢占海水淡化市场。北京作为对海水淡化重大需求的城市，提供了全球最大的单体工程，一期100万吨水厂和管线投资超过300亿元。具备发展海水淡化产业的市场优势，应以建设曹妃甸海水淡化重点示范工程的契机占据本领域的制高点。北京市有条件利用市场和技术优势，带动包括海水淡化装备生产、高端制造、服务和核心产品等项目产业化，由此形成的包括新能源、膜制造和盐化工等上下游产业链，将创造新的经济增长点，并有望在“十二五”期间实现产值100亿元以上。
中冶海水淡化投资公司总工程师樊雄介绍，海水淡化技术主要有多级闪蒸、低温多效和反渗透法3种，其中反渗透法以投资和运行成本最低、建设规模灵活而在本世纪发展最快，在国内也被大量采用。但是其关键设备反渗透海水淡化膜元件、能量回收装置、高压泵尚依赖进口，国内公司尚缺乏大规模海水淡化工程的建设经验。北京市在这方面也跟全国一样存在以上问题。目前北京市科委正在组织实施一些海水淡化研发项目，旨在提高北京市海水淡化技术竞争力。
北京碧水源公司本身是从事膜研究的龙头企业，之前研发的膜主要用于污水处理和饮用水处理这两大块，对于海水淡化所需的膜技术没有投入太多的精力研究，原因就在于反渗透膜生产线建设过程很长，从筹建到稳定达产没有3～5年时间不可能，投资大、遇到问题也比较多。因此，一直到2010年，碧水源才完全启动了海水淡化所需的膜研发项目，资金投入接近1个亿，该项目所研究的反渗透膜，能把所有杂质都去掉，只剩下水和少量低钾的盐。碧水源在膜研发拥有自主技术之后，将膜的市场价格从原来的800～1200元/平方米，逐渐降到了300元/平方米多，在成本上也为海水淡化的上马打了一个基础。 清华大学环境学院教授王凯军认为，天津、杭州在海水淡化的研发、技术走在国内的前列，因此，北京要发展海淡工程，技术要走在前列，就要加大对海淡产业的研发投入，充分利用北京的资源优势，抢占海水淡化技术的制高点。他同时认为，海水淡化进京是一个复杂的、系统工程，这个过程有很多的事要做，要做好前期论证，政策的细化落实也很重要。所以，海水淡化的路需要各方努力。
改变
适应缺水
“我们谈到一个地区的发展规划是否科学的时候，常常会说到一个词：因地制宜。这里面就包括了水资源的考虑。这一点，改革开放这么多年来，从如何解决水资源短缺这个越来越成为没有办法回避的问题的手段来看，我们做得并不好。而北京就是其中最典型的例子。”贾绍凤如是说。
北京建城3000多年、建都800多年，这么长的历史里都利用当地水就能发展起来，为什么现在拥有官厅、密云两大巨型水库，利用了永定河水、潮白河水，北京却越来越缺水？
对于这个问题，可能很多人都会说：“没有办法，北京的人太多！”
人口的大幅度增长确实是一个重要的因素，但更令人忧虑的不仅仅是水资源总量不足以满足这么多人口需求的问题，而是北京的水资源在总量无法扩大的情况下，却居然达到了人均水消费赶英超美。以高消费著名的美国在90年代初就以立法的形式规定全国每户家庭每天的用水量为204升。资料显示，东京的人均日水消费为184升，柏林为168升，而北京目前是285升。这样的数字对一个严重缺水的城市来说，显然太奢侈了。
即使我们已经接受了不可能让生活在首都北京的人民断水的现实，但北京也应该立足自身的资源现状，考虑未来的可持续发展。那么，有哪些方面是需要转变或改进的呢？
因地制宜表现在水资源方面，就是必须根据水资源条件确定该做什么、不该做什么。北京要想避免水资源危机的降临，就必须主动调整生产方式、生活方式以及水资源开发利用方式，以适应干旱频繁的地理环境。
北京人均水资源只有300立方米，绝对不适合发展高耗水的产业，如种植需要大量水资源的水稻，以及迁出北京的首钢。根据北京城市的定位，应该紧密围绕政治中心、文化中心、教育中心、科技创新中心来改善产业结构。
我国水资源总量丰富、人均不多、污染严重，这一切让水资源的稀缺在我国成为了一种常态。那么，怎样面对这样的常态就是我们必须思考的问题了。长久以来，我们想的都是怎样才能不缺水，然后直线思维地去找水、调水。这种思维在技术水平得到大力发展的近几十年尤其被重视，很多超越以往的工程和设想被提出了出来，其中不乏听起来就觉得伟大而浪漫的工程，然而，不管是大坝的建设还是调水的工程，经验之外的教训也不少。也许，我们该考虑的是让自己适应水的稀缺，“缺水适应”是生态系统（包括从生物个体到种群、群落、系统等各个层次）和人类社会在面对缺水胁迫时改变自身结构、功能、行为，以便在缺水的胁迫环境下继续生存和发展的现象或能力。更好地利用好每一滴珍贵的水资源，而不是如何满足对水的每一个需求。水既然是宝贵的资源，那就必须用好每一滴水，我们必须避免浪费、想方设法提高用水效率。
同时，海水淡化不是一个完全靠市场运作就能够成长的产业，它为大众解决最重要的饮水问题，是一项长久惠及民生的工程，但是老百姓一般只管喝水，却不会在意水从何方来，所以要引导公众对海水淡化产业的肯定和支持，还是需要政府的宣传引导和投入。
现实
北京渴、渴、渴
渴、渴、渴，连续12年的干旱，将北京推上了300万立方米的日供水极限，由于人口密度高，北京人均水资源占有量为全国人均的1/8，世界人均的1/32，远远低于国际公认的1000立方米的下限，比缺水的以色列还低。北京城可以说是“饥渴”难耐，北京坐不住了。早在2011年6月14日清晨，一支来自水务、城市规划、科研等机构的12人调研队伍，奔赴数百之外的河北曹妃甸、天津两地，掂量淡化海水进京的可行性。
自1999年起，北京一直以超采地下水和动用水库存以及周边地区调水来保障发展，多年来超采的地下水超过56亿立方米，由于上游外来水源锐减以及南水北调引江水进京项目推迟，导致北京水资源风险不断加剧；同时，由于连续超采地下水，北京已形成了2650平方公里的沉降区，有人形象地称其为“大漏斗”，这导致多个城区出现地面沉降，自来水供水管线破损开裂、燃气管破损等极其严重的问题。
需求
呼唤海水淡化
海水淡化从不为普通人所知到渐渐成为大家关注的话题，这也是顺世界潮流而动。北京市科委社发处相关负责人介绍，加快发展海水淡化产业，是世界水资源开发的必然趋势，并将成为全球水业市场新的增长点。水资源危机是仅次于全球变暖的第二大环境问题，世界范围内的普遍缺水使海水淡化技术从沙漠地区扩展到全球的沿海国家。海水淡化已经作为战略性规划在全世界范围内广泛开展，海水淡化是世界水资源开发的必然趋势。截至2010年底，全球海水淡化日产量已达到6500万吨。目前新加坡海水淡化水量占其总供水量10%，成其水源安全的重要组成部分，凭借海水淡化行业的带动，新加坡成为了亚太乃至世界的水务中心之一。
北京将海水淡化纳入水资源的战略规划有很迫切的现实需求，清华大学环境学院教授王凯军介绍，北京是个人口超过2000万的特大型城市，目前主要供水水源是密云水库和地下水以及境外调水，南水北调将于2014年进北京，为北京的供水提供保障。据了解，目前北京高峰用水已达到300万吨/日以上，因此对水资源的需求巨大。
2011年，北京用水36亿立方米，其中20亿立方米来自地下水，南水北调工程建成后仅可提供10亿立方米。按首都水资源规划，北京应停止开采地下水，对其进行水源回补，并逐步减少密云等地表水源的采水量，进行休养生息，改变北京市生态退化、地下水超采的局面。因此，北京长期尚有超过10亿立方米缺口。
北京市科委社发处相关负责人认为，海水淡化是水资源的重要补充和战略储备，是战略性新兴产业的重要内容。
示范
曹妃甸工程试水
在许多人看来，使用淡化过的海水似乎是很遥远的事情。对于缺水的北京来说，“海水淡化”并不遥远。北京城与取水地河北唐山曹妃甸间正在进行破冰探索，海水淡化进京项目是除南水北调工程之外的另一个战略构想。
北控水务集团有限公司海水淡化事业部的员工们已经与海水打了3年多的交道，在他们看来，海水淡化不仅可行，而且“很靠谱”。
2010年3月，由北控集团下属北控水务集团有限公司投资建设的唐山北控曹妃甸5万吨海水淡化项目正式开工。该项目同时是百万吨海水淡化进京项目的示范工程。近期，海水淡化项目日产能可达到100万吨，远期还可达到300万吨。在曹妃甸5万吨起步工程厂房内，一根根巨大的管线纵横排列，整体处理设备的布置，与市民熟悉的清河小营再生水厂异曲同工。海水首先会被关到厂房中央的3个贺形大气浮池沉淀水中杂质，灯光照射下，池里的海水呈现深蓝色；之后，海水通过膜处理技术的超滤设备，清除水中的藻类、油脂、病菌等有害物质；接下来，反渗透设备可以使海水最高脱去99.8%的盐分，变为淡水。
在北控水务办公室里，来自曹妃甸海水淡化厂的灌装水是员工眼中的优质饮用水，北控水务海水淡化事业部投资经理张一兰不止一次地说，“看上去和普通纯净水没有区别，喝起来甚至觉得有点甜。”
张一兰说，之所以选择曹妃甸来做海水淡化，是因为它有地理位置的优势 ，受洋流影响，曹妃甸海域属清洁海域，水质明显优于渤海湾其他海域。要生产出1吨淡水，需要抽取2.5吨海水作为“原水”。海水被抽出后，首先通过加药-混凝沉淀环节除去海水中的大颗粒悬浮物，然后进入气浮池进行预处理，再经过超滤、反渗透两个主要环节，充分去除海水中的盐分、悬浮物、有机物和藻类物质等，最后进入后矿化环节调节水的硬度和pH值，苦涩的海水就变成能够直饮的淡水了。北控水务海淡团队曾把淡化水送到北京、天津三家权威的水质检测机构检测，“国家要求的106项饮用水质检测标准全都达到，部分指标还优于国家标准。”与北京市市供自来水相比，淡化海水不仅能够直接饮用，水质安全更有保障。
海水淡化水洁净、纯度高，供给稳定，尽管尚未被广大市民熟知，却是业内人士眼中的“安全可靠的高品位水源”。淡化水除了可进入自来水管网作为城镇居民生产、生活的重要水源，还能作为海岛、船舶、海上平台等主要水源，企业生产和生活用水。
考虑到饮用水标准中的矿物质含量有利人体健康，淡化工艺的最后一关被称为“后矿化程序”。每根水管终端都“绑”着一个“吊瓶”，里面的食用液态二氧化碳、碳酸钙等物质被科学添加进淡化水，将酸碱度、硬度调整到最佳状态。北控水务已完全掌握了大型海水淡化项目的核心技术，具有完整的大型海水淡化系统集成能力，在技术上可以保证项目的顺利实施。
张一兰说，北京人有望尝鲜， 3年后将喝上甘甜的淡化海水，但要喝上这口水还有230公里的距离。海水淡化进京项目输送工程从唐山曹妃甸的海水淡化厂出水口开始，经唐山市、天津市、廊坊市输送到北京市，全长约230公里。在地下将有3根管道，两用一备，为北京及管线沿途地区每日运送100万吨海淡水。河北唐山曹妃甸到北京的230公里管网，正是海水淡化进京的最大难题之一。 中国脱盐协会秘书长郭有智说：“南水北调1100多公里都能解决，那么曹妃甸到北京230公里调水就更不是问题了。所以管网铺设主要问题不在技术上。”据介绍，管网投资建设基本上是不赚钱的，除非成立管网公司，水厂将水售给管网公司，管网公司再转售给北京地区。 由于管网铺设的拆迁量、当地的地质情况还没有经过详细测算，目前管网铺设还无法计算成本。虽然北京市政府已经在做海水淡化前期准备工作，但对于管网建设主体由谁来做，尚未明确表态。不过，北京市一位官员表示，北京市正在和沿途的中石油等企业谈判，看能否利用石油运输管道输送海水淡化水。
环保
让废弃的浓盐水循环起来
简单地说，海水淡化就是将海水中的淡水部分抽出利用，只留下高浓度“盐水”。这部分浓海水如被直接排入海洋，也会对渤海海洋及海洋生太平衡造成不良影响。
如何让浓盐水不污染环境又能得到再次利用？海水淡化项目组结合曹妃甸当地的情况，让本该废弃的浓盐水变成了一个可以循环的经济链条。
国际上海水淡化技术应用最广泛的中东地区，海水淡化后产生的浓盐水会被直接排放回海洋，尽管未发现会对海洋环境产生负面的影响，但张一兰认为，“如果能够与当地企业合作，就可以把海水充分地利用起来，物尽其用。”
这座每天能够生产5万吨淡化海水的工厂依托曹妃甸当地的工厂和企业，建起了循环经济产业链，开始为曹妃甸当地企业提供服务。浓盐水首先进入同样坐落于曹妃甸的三友化工，在那里浓盐水中的碱被提取出来，随后再被送往南堡盐场，成为制盐的高浓度原材料。
张一兰说：“与直接把浓盐水排放到海里相比，这样的产业链能在最大程度上与当地企业互动，这种循环经济也能让企业达到共赢。”
目前南堡盐场和大清河盐场日接纳浓盐水能力在100万吨以上，三友化工股份有限公司也在建设浓盐水资源化利用工程，采用管道将浓盐水输送至三友化工直接用于盐化工生产，实施后可进一步增加浓盐水再利用规模，可实现近期曹妃甸工业区建设大规模海水淡化浓盐水的全部回用。
PK
南水北调与海水淡化
北京碧水源公司副总经理吴强，早在2004年北京市提出解决缺水问题，专家就提出了两个方案：南水北调和海水淡化。但是当时海水淡化受制于两个因素，一个是技术不成熟，依赖于国外技术，大家都有顾虑；第二个就是成本高。所以就放弃了。
2008年底，当时南水北调建设委员会将中线一期工程调长江水入京津的时间，由2010年延后到了2014年，而东线一期工程，其通水时间也后调至2013年，在南水北调延期消息蔓延的2009年，南水北调和海水淡化的利弊比较，在各个层面上展开。是要南水北调，还是要海水淡化？而调水和淡化水孰优孰劣，开始越辩越不明。现实是因为供水危机必将长期存在，没有哪一种单一水源方案能够保障供水安全。“随着长江海水上溯的情况越来越严重，南水北调可调节的水量也越来越有限，在沿海、近海地区发展海水淡化以解决南水北调水量不足问题是个好事。”国家发展改革委环资司节水处处长杨尚宝，在第六届水业高级技术论坛上如此表示。
“南水北调”工程是我国为缓解北方水资源短缺而开展的大型跨流域调水工程。“南水北调”工程共分东、中、西3条调水线，分别从青藏高原、湖北省丹江口水库和江苏省扬州市，向黄河、淮河、海河流域输送长江水。根据规划，3条调水线到2050年的年调水总规模将达到448亿立方米。
“坦率地讲，南水北调在技术上还有很多问题可以探讨。”杨尚宝说。
“我不认为海水淡化与南水北调之间有什么冲突，发展海水淡化实际上为解决水资源紧缺和水资源战略储备提供了新的选项，两者是互为补充的。”杨尚宝说。
杨尚宝认为，南水北调工程建设会带来生态影响，用水成本也相对较高，为发展海水淡化创造了一个机会。“用海水淡化水替代一部分南水北调，是可行的。”
杨尚宝介绍说，以北京市为例，目前每吨海水淡化水的生产成本已控制在6元左右，远低于工业自来水水价11元，对冶钢、化工等大型耗水企业而言，是更为经济的选择。
“海水淡化的春天已经到来。”杨尚宝说，“但还需要大家继续播种、耕耘”。
认同这种观点的还有中冶海水淡化投资公司总工程师樊雄，他认为单位投资方面南水北调肯定要远低于海水淡化，因此，南水北调是非常需要的。但是，由于降水在时间和地域上的不均匀性和不确定性使每年各个地区的水资源总量变化大，丰水年和枯水年差距甚至在1倍以上，当一个较大地区发生干旱时，会严重影响南水北调的调水量，有可能不能达到计划的调水量甚至无水可调。而海水淡化不受天气的影响，属于工程性制水措施，可及时地生产出所需的淡水。因此海水淡化作为北京市的应急供水水源，与南水北调互为补充，以备在北京发生旱情并且调水地区也发生较严重旱情时，作为北京的供水保障十分必要。
中国科学院水资源研究中心副主任贾绍凤认为，如果北京直接把海水淡化的水运过来，在区域配置上是不占优势的。北京或许也可以投资海水淡化，积极地让沿海地区发展海水淡化，把节约出来的水让给北京。沿海缺水地区适当发展海水淡化，可以支持当地的发展。“我曾经发文说南水北调不如海水淡化，但现在南水北调已经建成了，如果北京发展大规模海水淡化，南水北调就可能受挤压了。或许可以替换，沿海地区用海水淡化，原来用的常规水源就可能替换出来。”贾绍凤说。
技术
方法多样各显神通
“利用膜法进行海水淡化的过程，简单来说就像过筛子一样。”天津海水淡化与综合利用研究所助理工程师刘国昌告诉记者，海水淡化系统的工作原理就像一把大筛子，将这些物质都过滤掉，只留下纯净的水，虽然原理与普通的筛子相同，但是筛孔的尺寸却大相径庭。在海水中，微生物已经是人眼不能识别的微小尺寸，而钠、镁、氯等离子的尺寸比微生物还要小得多，只是水分子的尺寸大小。 利用这种尺寸上差异这把孔洞足够细密的筛子就能将各种杂质滤去，只留下纯净的水分子了。如果要想知道这把筛子的孔洞有多细密，可以做一个对比，一根成人头发的直径大约为0.07毫米，一个筛子的孔洞直径大约是0.5纳米，把大约14万根这种尺寸的丝线绑在一起，才相当于一根头发的粗细。
清华大家环境学院教授王凯军介绍说，上面所介绍的只是其中的一种技术，淡化海水的方法很早就有，最古老的方法是蒸馏法，就是将海水加热使之变成水蒸气，水蒸气遇冷后再变成淡水。发展至今，海水淡化的方法众多。
用现代技术海水淡化最早开始于上世纪70年代，起初生产成本很高，只有中东地区少数富裕而缺水的国家掌握这种技术。到上世纪末，海水淡化技术进一步发展，成本大大下降，与长距离输送淡水的成本相差无几，海水淡化技术就逐渐为越来越多的国家所采用。目前，海水淡化技术已日趋成熟，通过海水淡化的途径来获取淡水资源已经成为国际上一种比较先进和成熟的淡水获取方式。世界海水淡化日产水量已经突破3200万吨，供养的人口超过1亿人。位于中东地区的一些海水淡化厂日产淡化水规模已超过30万吨，开展海水淡化的城市也逐渐从沙漠地带走向城市，尤其成为沿海城市解决淡水不足的首选措施。
目前，全球海水淡化技术有反渗透法、低温多效、多级闪蒸、电渗析法、压汽蒸馏、水电联产、热膜联产以及利用清洁能源海水淡化技术等超过20 余种。主要分为热法和膜法两大类。其中低温多效蒸馏法、多级闪蒸法和反渗透膜法是全球当今海水淡化三大主流技术，而水电联产、热膜耦合等多种技术集成是海水淡化技术主要发展趋势。
我国在反渗透、低温多效等主流海水淡化技术方面均取得重大突破。已掌握万吨级海水淡化装置成套制造技术， 0.1～1万立方米/日处理规模的天津塘沽海水淡化科技术示范工程、大港电厂海水淡化工程、山东青岛电厂海水淡化工程和荣成海水淡化示范工程的建设带动了我国海水淡化产业技的发展。国内已经形成一批具备自主设计，生产微滤、超滤膜能力的公司，如以微滤、超滤膜领先制造商北京碧水源公司，核心组件反渗透膜制造商杭州北斗星公司和南方汇通及中国蓝星公司，具备海水淡化工程建造能力的中国重工与北京控股公司，海水淡化泵制造商南方泵业等，为海淡产业化发展奠定了良好基础。
优势
北京条件便利
北京发展海水淡化有其迫切性，同时也具有优势，比如较好的政治环境，丰富的科技资源，上下游产业链相关企业的云集，都是发展的优势，樊雄对此也做了详细说明。
一是北京是我国政治文化经济中心，北京的社会安定是压到一切的事情，缺水会对社会稳定和经济发展带来巨大影响，保障供水是北京水务事业的第一要务，在当地水资源不足、外地调水有可能不稳定的形势下，发展海水淡化、开拓新水源是可靠的选择。
二是北京离海较近，距离渤海湾也就200公里左右，虽然长距离输水增加了供水成本，但当海水淡化水作为应急保障供水时仍有较强吸引力。
三是北京有大量的水处理公司，其中也有许多从事海水淡化的专业化公司和投资公司，特别是近年来许多大央企和国企有意向或正在介入海水淡化产业，国外知名的水务公司和海水淡化公司也均在北京有分支机构，可为北京发展海水淡化提供技术和资金支撑。以蓝星集团、北控水务、格兰特、万邦达、碧水源等膜制品及工程承包为代表的水业企业，已经融入了市场的竞争，积极参与了新加坡34万吨/日海淡工程投标、悉尼50万吨/日收购等工作。此外，北京云集了全国水处理的大批龙头与骨干企业，在水电联产、热电耦合方面也汇聚了国电、华电、大唐、华能、京能、中国核工业、中电投及中国中化等大型热、核、电、化工集团，在研发方面聚集了中科院、清华、北京化工大学、华北电力大学及核能研究所等众多高水准的高校与研究院所，为海水淡化产业链的延伸提供了便利条件。
四是北京经济社会发展领先于全国，对水价的承受能力也较高，北京市财力雄厚，适度发展海水淡化作为北京市的应急供水保障经济上可行。
机遇
要抢占技术制高点
目前， “北京海水淡化产业技术跨越发展工程”及“海淡进京项目”业已启动，以曹妃甸100万吨/日海水淡化重大工程和北京海水淡化示范工程实施为牵引，突破一批关键技术，研制一批新型材料与装置，出台一批标准与规范，培育一批优势企业，打造一个国内领先的、世界一流的海水淡化工程技术研发中心，实现北京市水资源可持续利用的多水源格局，形成国内领先的海水淡化产业圈。
目前相关外企纷纷进入中国市场，天津、杭州、大连、连云港等众多城市已开始涉足海水淡化领域，亦将海水淡化列入发展规划，并通过加快投入力度、技术转移落地和人才引进等手段抢占海水淡化市场。北京作为对海水淡化重大需求的城市，提供了全球最大的单体工程，一期100万吨水厂和管线投资超过300亿元。具备发展海水淡化产业的市场优势，应以建设曹妃甸海水淡化重点示范工程的契机占据本领域的制高点。北京市有条件利用市场和技术优势，带动包括海水淡化装备生产、高端制造、服务和核心产品等项目产业化，由此形成的包括新能源、膜制造和盐化工等上下游产业链，将创造新的经济增长点，并有望在“十二五”期间实现产值100亿元以上。
中冶海水淡化投资公司总工程师樊雄介绍，海水淡化技术主要有多级闪蒸、低温多效和反渗透法3种，其中反渗透法以投资和运行成本最低、建设规模灵活而在本世纪发展最快，在国内也被大量采用。但是其关键设备反渗透海水淡化膜元件、能量回收装置、高压泵尚依赖进口，国内公司尚缺乏大规模海水淡化工程的建设经验。北京市在这方面也跟全国一样存在以上问题。目前北京市科委正在组织实施一些海水淡化研发项目，旨在提高北京市海水淡化技术竞争力。
北京碧水源公司本身是从事膜研究的龙头企业，之前研发的膜主要用于污水处理和饮用水处理这两大块，对于海水淡化所需的膜技术没有投入太多的精力研究，原因就在于反渗透膜生产线建设过程很长，从筹建到稳定达产没有3～5年时间不可能，投资大、遇到问题也比较多。因此，一直到2010年，碧水源才完全启动了海水淡化所需的膜研发项目，资金投入接近1个亿，该项目所研究的反渗透膜，能把所有杂质都去掉，只剩下水和少量低钾的盐。碧水源在膜研发拥有自主技术之后，将膜的市场价格从原来的800～1200元/平方米，逐渐降到了300元/平方米多，在成本上也为海水淡化的上马打了一个基础。 清华大学环境学院教授王凯军认为，天津、杭州在海水淡化的研发、技术走在国内的前列，因此，北京要发展海淡工程，技术要走在前列，就要加大对海淡产业的研发投入，充分利用北京的资源优势，抢占海水淡化技术的制高点。他同时认为，海水淡化进京是一个复杂的、系统工程，这个过程有很多的事要做，要做好前期论证，政策的细化落实也很重要。所以，海水淡化的路需要各方努力。
改变
适应缺水
“我们谈到一个地区的发展规划是否科学的时候，常常会说到一个词：因地制宜。这里面就包括了水资源的考虑。这一点，改革开放这么多年来，从如何解决水资源短缺这个越来越成为没有办法回避的问题的手段来看，我们做得并不好。而北京就是其中最典型的例子。”贾绍凤如是说。
北京建城3000多年、建都800多年，这么长的历史里都利用当地水就能发展起来，为什么现在拥有官厅、密云两大巨型水库，利用了永定河水、潮白河水，北京却越来越缺水？
对于这个问题，可能很多人都会说：“没有办法，北京的人太多！”
人口的大幅度增长确实是一个重要的因素，但更令人忧虑的不仅仅是水资源总量不足以满足这么多人口需求的问题，而是北京的水资源在总量无法扩大的情况下，却居然达到了人均水消费赶英超美。以高消费著名的美国在90年代初就以立法的形式规定全国每户家庭每天的用水量为204升。资料显示，东京的人均日水消费为184升，柏林为168升，而北京目前是285升。这样的数字对一个严重缺水的城市来说，显然太奢侈了。
即使我们已经接受了不可能让生活在首都北京的人民断水的现实，但北京也应该立足自身的资源现状，考虑未来的可持续发展。那么，有哪些方面是需要转变或改进的呢？
因地制宜表现在水资源方面，就是必须根据水资源条件确定该做什么、不该做什么。北京要想避免水资源危机的降临，就必须主动调整生产方式、生活方式以及水资源开发利用方式，以适应干旱频繁的地理环境。
北京人均水资源只有300立方米，绝对不适合发展高耗水的产业，如种植需要大量水资源的水稻，以及迁出北京的首钢。根据北京城市的定位，应该紧密围绕政治中心、文化中心、教育中心、科技创新中心来改善产业结构。
我国水资源总量丰富、人均不多、污染严重，这一切让水资源的稀缺在我国成为了一种常态。那么，怎样面对这样的常态就是我们必须思考的问题了。长久以来，我们想的都是怎样才能不缺水，然后直线思维地去找水、调水。这种思维在技术水平得到大力发展的近几十年尤其被重视，很多超越以往的工程和设想被提出了出来，其中不乏听起来就觉得伟大而浪漫的工程，然而，不管是大坝的建设还是调水的工程，经验之外的教训也不少。也许，我们该考虑的是让自己适应水的稀缺，“缺水适应”是生态系统（包括从生物个体到种群、群落、系统等各个层次）和人类社会在面对缺水胁迫时改变自身结构、功能、行为，以便在缺水的胁迫环境下继续生存和发展的现象或能力。更好地利用好每一滴珍贵的水资源，而不是如何满足对水的每一个需求。水既然是宝贵的资源，那就必须用好每一滴水，我们必须避免浪费、想方设法提高用水效率。
同时，海水淡化不是一个完全靠市场运作就能够成长的产业，它为大众解决最重要的饮水问题，是一项长久惠及民生的工程，但是老百姓一般只管喝水，却不会在意水从何方来，所以要引导公众对海水淡化产业的肯定和支持，还是需要政府的宣传引导和投入。