1.3　海水淡化技術(shù)概述

海水淡化是從海水中獲取淡水的技術(shù)和過(guò)程。這是通過(guò)物理、化學(xué)或物理化學(xué)方法等實(shí)現(xiàn)的。主要途徑有兩條，一是從海水中取出水的方法，二是從海水中取出鹽的方法。前者有蒸餾法、反滲透法、冰凍法、水合物法和溶劑萃取法等，后者有離子交換法、電滲析法、電容吸附法和壓滲法等。但到目前為止，實(shí)際規(guī)模應(yīng)用的僅有蒸餾法、反滲透法和電滲析法。

1.3.1　海水淡化技術(shù)概況［15，16］

海水淡化，又稱(chēng)海水脫鹽，是分離海水中鹽和水的過(guò)程。從海水中取出水，或除去海水中的鹽，都可達(dá)到淡化目的。海水淡化的方法，基本上也是分為這兩大類(lèi)（表1-19），目前的應(yīng)用以第一類(lèi)為主。表1-20給出了主要淡化方法的現(xiàn)況及發(fā)展動(dòng)向［12］。

1.3.2　海水淡化理論耗能量［15，16］

海水淡化，不管采用何種方法，經(jīng)歷何種途徑，從熱力學(xué)的角度考慮，只要始態(tài)與終態(tài)相同，過(guò)程的理論耗能量（即最小功）都相等。

在恒溫恒壓下，將1mol的水從大量的海水中可逆地取出，再可逆地放入純水中，此過(guò)程所需要的最小功W等于1mol水在純水與海水中自由能G的差值，即：

式中　α純水——水的活度；

α海水——海水中水的活度；

R——?dú)怏w常數(shù)；

T——熱力學(xué)溫度；

G0——標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)水的自由能。

根據(jù)活度的定義，純水的活度為1（即α純水=1），海水中水的活度可近似用摩爾分?jǐn)?shù)表示，即：

式中　N——水的物質(zhì)的量，mol；

n——海水中電解質(zhì)物質(zhì)的量，mol（電解質(zhì)都按NaCl計(jì)算）。

將式（1-18）代入式（1-17）中，則得：

因?yàn)?span id="jkchf8n" class="italic">N?n，上式可近似定成：

如果是自海水中取出1000g水，，則：

W=2RTm　　（1-20）

如果海水的氯度為19.00g，則每千克海水中含有1.123mol離子，若都按NaCl計(jì)算，則海水中電解質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度m為0.561mol/kg。在25℃時(shí)，每取出1000g水，所需的最低能量為：

W=2RTm=2×8.314×298.16×0.561=2.78×103（J/kg）

若取出1t水，則消耗的能量為：

實(shí)際淡化過(guò)程，不是從大量的海水中取出水放到純水中，而是將濃度為c0的海水，淡化成濃度為c1的淡水和濃度為c2的濃海水，即：

海水（c0）→淡水（c1）+濃海水（c2）

此過(guò)程所需能量，與三者的濃度有關(guān)，需要的最小功，等于鹽和水在始態(tài)與終態(tài)的自由能之差：

W=（n1G1鹽+n2G2鹽-n0G0鹽）+（N1G1水+N2G2水-N0G0水）　　（1-21）

式中　n1，n2，n0——淡水、濃海水、海水中電解質(zhì)的物質(zhì)的量，mol；

N1，N2，N0——淡水、濃海水、海水中水的物質(zhì)的量，mol；

G1鹽，G2鹽，G0鹽——淡水、濃海水、海水中鹽的自由能；

G1水，G2水，G0水——淡水、濃海水、海水中水的自由能。

設(shè)海水中的鹽都是NaCl，并且完全電離，活度近似用摩爾濃度c代替，則自由能可寫(xiě)為：

式中，、為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)鹽、水的自由能。

因?yàn)榻K態(tài)的濃海水與淡水中的鹽和水的總量等于始態(tài)海水中的鹽和水的總量，即：

n1+n2=n0和N1+N2=N0

將這些關(guān)系代入式（1-21）中，經(jīng)簡(jiǎn)化后得：

此式即為海水淡化理論耗能量的計(jì)算公式。

假設(shè)在25℃時(shí)，淡化前后各種濃度以NaCl計(jì)算為：

c0=34000mg/L=0.582mol/L

c1=500mg/L=0.00855mol/L

c2=136000mg/L=2.328mol/L

取淡水1L作為計(jì)算基準(zhǔn)，則：

n1=0.00855（mol）

設(shè)每得到1L淡水，同時(shí)可得到x（L）濃海水，則：

1（c0-c1）=x（c2-c0）

n2=2.328×0.3284=0.7645（mol）

設(shè)淡水密度為1.0g/cm3，則生產(chǎn)1t淡水所需最小功為：

即理論耗能量1.41kW·h/t。實(shí)際上，目前各種淡化方法，實(shí)際所需能量都大于此值。除了實(shí)際情況與理想條件有所差別外，主要是由于技術(shù)水平。這說(shuō)明，海水淡化在降低能耗方面，尚有很大潛力可發(fā)掘。

1.3.3　海水淡化的簡(jiǎn)要發(fā)展歷史［15，17～19］

海水淡化工作者對(duì)海水脫鹽技術(shù)的起源和歷史很感興趣，但最早的海水脫鹽無(wú)疑很難留有記錄，僅有2000多年前的少許文字記載了海水蒸餾，直到公元300年出現(xiàn)了談?wù)摵Ｋ囊恍W(xué)者，介紹了公元1世紀(jì)到3世紀(jì)的蒸餾實(shí)踐。

第一個(gè)陸基海水脫鹽工廠可能是1560年建在突尼斯的一座海島上。17世紀(jì)就有海水蒸餾的報(bào)道，在1675年和1683年的英國(guó)專(zhuān)利No.184和No.226提出了海水蒸餾淡化，18世紀(jì)提出了冰凍法海水淡化；1800年后，由于蒸汽機(jī)的出現(xiàn)，以及遠(yuǎn)洋殖民開(kāi)拓對(duì)航海的發(fā)展和實(shí)際需求，促進(jìn)了蒸餾的發(fā)展，出現(xiàn)了浸沒(méi)式蒸發(fā)器，這可作為海水淡化技術(shù)發(fā)展的開(kāi)始，1812～1840年開(kāi)發(fā)了單效和真空多效蒸發(fā)，也開(kāi)始了閃蒸的研究和設(shè)計(jì)工作，1852年英國(guó)專(zhuān)利垂直管海水蒸發(fā)器很快在艦船上使用，之后又提出水平管?chē)娔ふ舭l(fā)、蒸汽壓縮等專(zhuān)利；1872年，在智利出現(xiàn)了世界上第一臺(tái)太陽(yáng)能海水淡化裝置，日產(chǎn)淡化水2t。1884年，英國(guó)建成第一臺(tái)船用海水淡化器，以解決遠(yuǎn)洋航運(yùn)的飲水問(wèn)題。1898年，俄國(guó)巴庫(kù)日產(chǎn)淡水1230t的多效蒸發(fā)海水淡化工廠投入運(yùn)轉(zhuǎn)。到1900年提出了多級(jí)閃蒸（MSF）的專(zhuān)利，1930年機(jī)械蒸汽壓縮蒸餾有很大的改進(jìn)，1942年出現(xiàn)了適于船用的浸沒(méi)管蒸餾，1943年出現(xiàn)了適于船舶及海島使用的蒸汽壓縮蒸餾，這使該裝置和多效蒸發(fā)在二戰(zhàn)期間得到大力發(fā)展，并裝備于各式戰(zhàn)艦和船只上，但這階段多為浸沒(méi)式多效蒸發(fā)裝置，這種裝置直到1970年仍在使用，且規(guī)模越來(lái)越大。1943年也有了用于海上救生的離子交換淡化裝置。1944年又提出了人工冷凍法。同時(shí)在1930年提出了反滲透和電滲析的概念，但1954年電滲析才實(shí)用化，主要用于苦咸水脫鹽。1953年，提出溶劑萃取法。1957年R.S.Silver和A.Frankel發(fā)明了多級(jí)閃蒸（MSF），由于克服了多效蒸發(fā)中易結(jié)垢和腐蝕等問(wèn)題，所以在中東等缺水地區(qū)獲得很快的發(fā)展，這可作為海水淡化技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用的開(kāi)始；1960年反滲透（RO）膜獲得突破性進(jìn)展，但在海水淡化中應(yīng)用是美國(guó)DuPont公司“Permsep”B-10中空纖維反滲透器首先于1975年開(kāi)始的；1961年，又提出耗能很低的水合物法。1975年低溫多效（LTME）蒸餾商品化，它克服了以前多效蒸發(fā)易高溫結(jié)垢的缺點(diǎn)，能耗也有所降低，用材要求也不苛刻，而得到一定程度的推廣；20世紀(jì)80年代中期之后，隨著反滲透膜性能提高、價(jià)格下降、能量回收效率的提高等，使RO成為投資最省、成本最低的海水淡化制取飲用水的過(guò)程。由于水資源的匱乏和用水量的巨大需求，核能淡化也引起世界原子能組織和各國(guó)的重視，核能與反滲透或蒸餾法結(jié)合，大規(guī)模生產(chǎn)飲用水和工業(yè)用水正在推進(jìn)之中。

1.3.4　主要海水淡化方法簡(jiǎn)介［20，21］

1.3.4.1　蒸餾法

蒸餾法依據(jù)所用能源、設(shè)備及流程不同，又分為好多種，其中主要的有以下四種：多級(jí)閃急蒸餾（multi-stage flash distillation，MSF）、多效蒸餾（multiple effect distillation，ME）、蒸汽壓縮蒸餾（vapor compression distillation，VC）和太陽(yáng)能蒸餾（solar distillation，SD）等。此外，還有以上幾種方法的組合，特別是多級(jí)閃急蒸餾與其他方法的組合，目前正日益受到重視。

（1）蒸餾法種類(lèi)及蒸餾過(guò)程的最小功　海水為易揮發(fā)的水與難揮發(fā)的溶鹽所組成的水鹽體系（在所討論的溫度范圍內(nèi)，可以認(rèn)為溶鹽是不揮發(fā)的），蒸餾法淡化是使海水受熱汽化，復(fù)使蒸汽冷凝，從而得到淡水，按其過(guò)程實(shí)質(zhì)，應(yīng)稱(chēng)之為“蒸發(fā)”（evaporation）。但一般所說(shuō)蒸發(fā)，其產(chǎn)品為蒸發(fā)罐中的溶液，而海水淡化，其產(chǎn)品為罐頂排出的蒸汽，從蒸餾塔頂獲取有價(jià)值的低沸點(diǎn)餾分，濃海水則像熱電廠蒸餾塔底排出的高沸點(diǎn)殘液。因此，這一淡化方法特稱(chēng)為“蒸餾”法（distillation），但其過(guò)程實(shí)質(zhì)，則與蒸發(fā)無(wú)異，并且有時(shí)也稱(chēng)為蒸發(fā)法。

海水受熱汽化（膨脹）和蒸汽放熱冷凝（收縮）的蒸餾過(guò)程，乃是一熱功轉(zhuǎn)換過(guò)程。以此為據(jù)，對(duì)蒸餾過(guò)程的最小功計(jì)算如下。

設(shè)加熱蒸汽溫度為T最大，最低冷凝溫度為T最小，根據(jù)理想卡諾循環(huán)原理，熱機(jī)在兩個(gè)熱源之間工作，其最大熱功效率為：

根據(jù)上節(jié)化學(xué)位計(jì)算，設(shè)自含鹽量為34000mg/L海水中，取出含鹽量為500mg/L的淡水，而剩余海水的濃度提高3倍（極限情況），過(guò)程所需之理論功為W理論=1.41（kW·h/m3），則蒸餾過(guò)程所需之最小功為：

T最小≈25℃，為定值，W理論亦為定值，從W最小與T的關(guān)系曲線可知，W最小隨T最大的升高而減小，但超過(guò)140℃以后，趨于緩和，故從熱功效率考慮，蒸餾過(guò)程的操作溫度無(wú)需超過(guò)140～150℃［2］。

蒸餾法最經(jīng)濟(jì)的熱源是低壓蒸汽，且由于受防垢方法的限制，T最大≤130℃，故蒸餾過(guò)程的最小功為：

（2）多級(jí)閃急蒸餾　多級(jí)閃急蒸餾（MSF，又稱(chēng)多級(jí)閃蒸）是經(jīng)過(guò)加熱的海水，依次通過(guò)多個(gè)溫度、壓力逐級(jí)降低的閃蒸室，進(jìn)行蒸發(fā)冷凝的蒸餾淡化方法。如圖1-1所示。

（3）多效蒸餾和低溫多效蒸餾　多效蒸餾（ME）是將幾個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)進(jìn)行蒸發(fā)操作，以節(jié)省熱量的蒸餾淡化方法。化工中又稱(chēng)多效蒸發(fā)。低溫多效蒸餾（low temperature multi-effect distillation，LTME）：第1效的蒸發(fā)溫度低于70℃的特定多效蒸發(fā)過(guò)程。多效蒸餾過(guò)程如圖1-2所示。

（4）蒸汽壓縮蒸餾　蒸汽壓縮蒸餾（VC，又稱(chēng)壓汽蒸餾）是將蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽絕熱壓縮，再返回蒸發(fā)器作為加熱蒸汽，同時(shí)冷凝成淡水，以提高熱能利用率的蒸餾淡化方法，化工中稱(chēng)熱泵蒸發(fā)，如圖1-3所示。

1.3.4.2　反滲透法

反滲透（reverse osmosis，RO）：在壓力驅(qū)動(dòng)下，溶劑（水）通過(guò)半透膜進(jìn)入膜的低壓側(cè)，而溶液中的其他組分（如鹽）被阻擋在膜的高壓側(cè)并隨濃縮水排出，從而達(dá)到有效分離的過(guò)程。海水淡化時(shí)，于海水一側(cè)施加一大于海水滲透壓的外壓，則海水中的純水將反向滲透至淡水中，此即反滲透海水淡化原理。如圖1-4所示。為了取得必要的淡化速率，實(shí)際操作壓力大于5.5MPa，操作壓力與海水滲透壓之差，即為過(guò)程的推動(dòng)力。

1.3.4.3　電滲析法

電滲析（electrodialysis，ED）：以直流電為推動(dòng)力，利用陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜對(duì)水溶液中陰離子、陽(yáng)離子的選擇透過(guò)性，使一個(gè)水體中的離子通過(guò)膜轉(zhuǎn)移到另一水體中的分離過(guò)程。如圖1-5所示。

1.3.4.4　冷凍法

冷凍法脫鹽（freezing desalination）：海水結(jié)冰后，冰中含鹽量很低，將冰分離融化而得淡水的過(guò)程。如圖1-6所示。

1.3.4.5　水合物法

水合物法脫鹽（hydrate desalting process）：使低碳烴在一定條件下與海水中的水成水合物，再?gòu)倪@種水合物中獲取淡水的過(guò)程。如圖1-7所示。

1.3.4.6　電容吸附法

利用所謂的靜電力進(jìn)行脫鹽的原理如圖1-8所示。連接在金屬、石墨等集電極上的一對(duì)活性炭電極，在外加直流電壓讓含有離子的原水流過(guò)其間時(shí)，通過(guò)靜電力分別把液體中的正、負(fù)離子成分吸向負(fù)、正極（充電），在吸附達(dá)到飽和狀態(tài)的適當(dāng)時(shí)刻，讓兩極短路或者反過(guò)程接觸（放電）時(shí)，吸附的離子成分便發(fā)生脫附。這樣，通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行充電、放電的周期性操作，脫鹽裝置入口（原水）的離子濃度是固定不變的，而出口濃度卻呈周期性變化的狀態(tài)。把出口的流路按照通電的狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的切換時(shí)，便能交替地得到除去了離子的淡化液體與從電極表面上回收的離子成分的濃縮液。

1.3.4.7　嵌鑲離子交換膜壓滲析

嵌鑲膜是用陽(yáng)離子高聚物電解質(zhì)同陰離子高聚物電解質(zhì)互相交錯(cuò)、組合而成的膜，因其構(gòu)型如同嵌鑲的圖案，故稱(chēng)為嵌鑲膜。嵌鑲膜是壓滲析設(shè)備的主要部件。倘若用鹽水通過(guò)嵌鑲膜，如圖1-9所示，鹽水中的Na+與Cl-就如同下階梯一樣，分別通過(guò)各自的通道遷到膜的下界面層，并立即電中和，再經(jīng)擴(kuò)散離開(kāi)膜面，結(jié)果在膜的下游流出濃水，膜上側(cè)變成淡水。

1.3.4.8　溶劑萃取法

溶劑萃取法用于海水淡化有兩條途徑：一是利用萃取劑除去海水中的鹽而得淡水，鑒于海水組成的復(fù)雜性，至今還不能應(yīng)用少數(shù)幾種溶劑，很簡(jiǎn)便地達(dá)到這一目的；二是用萃取劑萃取出海水中的水，再使溶劑與水分離而得淡水，這是目前實(shí)際采用的方法。溶劑萃取法海水淡化原理見(jiàn)圖1-10。

1.3.4.9　膜蒸餾

膜蒸餾（membrane distillation，MD）是膜技術(shù)與蒸餾過(guò)程相結(jié)合的分離過(guò)程.膜的一側(cè)與熱的待處理溶液直接接觸（稱(chēng)為熱側(cè)），另一側(cè)直接或間接地與冷的水溶液接觸（稱(chēng)為冷側(cè)），熱側(cè)溶液中易揮發(fā)的組分在膜面處汽化通過(guò)膜進(jìn)入冷側(cè)并被冷凝成液相，其他組分則被疏水膜阻擋在熱側(cè)，從而實(shí)現(xiàn)混合物分離或提純的目的。

根據(jù)膜下游側(cè)冷凝方式的不同，膜蒸餾可分為直接接觸式、氣隙式、真空式和氣掃式膜蒸餾4種形式（圖1-11）：①直接接觸式膜蒸餾（DCMD），結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通量較大，膜的兩側(cè)分別與熱的水溶液及冷卻水直接接觸，但大量熱量從熱側(cè)直接進(jìn)入冷側(cè)，熱效率低；②氣隙式膜蒸餾（AGMD），透過(guò)側(cè)不直接與冷溶液相接觸，而保持一定的間隙，透過(guò)蒸汽在冷卻的固體表面上進(jìn)行冷凝，其熱效率高，但通量低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；③真空式膜蒸餾（VMD），透過(guò)側(cè)用真空泵抽真空，以造成膜兩側(cè)更大的蒸汽壓差，熱傳導(dǎo)損失小；④氣掃式膜蒸餾（SGMD），用載氣吹掃膜的透過(guò)側(cè)，以帶走透過(guò)的蒸汽，其傳質(zhì)推動(dòng)力大。

膜蒸餾與常規(guī)蒸餾相比，具有較高的蒸餾效率，并且蒸餾液更為純凈；與其他膜過(guò)程相比，膜蒸餾在常壓下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便；但膜蒸餾是有相變的膜過(guò)程，傳熱效率低，既有溫度極化又有濃度極化，通量小，且膜成本高。研制性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的疏水膜和膜組件，提高熱能利用率，過(guò)程優(yōu)化和降低膜污染，與其他過(guò)程集成等是今后改進(jìn)的主要方面。

膜蒸餾在海水和苦咸水淡化、超純水的制備、水溶液的濃縮與提純、共沸混合物的分離、廢水處理等方面有較深入的研究和初步的一些試驗(yàn)應(yīng)用。

1.3.4.10　正滲透

正滲透（forward osmosis，F(xiàn)O）是指水通過(guò)選擇性滲透膜從高水化學(xué)勢(shì)區(qū)域向低水化學(xué)勢(shì)區(qū)域的傳遞過(guò)程（圖1-12）。可見(jiàn)，正滲透過(guò)程的實(shí)現(xiàn)需有兩個(gè)必要因素：其一為可允許水通過(guò)而截留其他溶質(zhì)分子或離子的選擇性滲透膜；其二為膜兩側(cè)所存在的水化學(xué)勢(shì)差，即傳遞過(guò)程所需要的推動(dòng)力。例如，欲利用正滲透實(shí)現(xiàn)海水淡化，則首先需要具備正滲透膜，原則上它只允許水透過(guò)，而阻擋了海水中的離子和有機(jī)物等溶質(zhì)分子。在膜的另一側(cè)，需要引入具有低水化學(xué)勢(shì)的汲取液（draw solution）以實(shí)現(xiàn)水化學(xué)勢(shì)差，推動(dòng)純水從海水側(cè)滲透到汲取液側(cè)；而后，借助化學(xué)沉降、冷卻沉降、熱揮發(fā)、反滲透、納濾和電磁場(chǎng)等方法從汲取液中獲取淡水，并使汲取液得到濃縮而可回用。

正滲透過(guò)程在常壓下進(jìn)行，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便；但目前正滲透膜和膜組件的性能提高、汲取液的合理選擇、內(nèi)外濃差極化的降低、過(guò)程優(yōu)化和降低膜污染等方面有待改進(jìn)。

正滲透在海水和苦咸水淡化、水溶液的濃縮與提純、廢水處理、壓力阻尼滲透發(fā)電等方面有較深入的研究和初步的一些試驗(yàn)應(yīng)用。

1.3.4.11　海水淡化方法的集成

海水淡化方法的集成可有三種形式：一是方法本身的集成及方法之間的集成，二是發(fā)電與淡化集成，三是發(fā)電-淡化-綜合利用的集成。集成的目的是為了充分發(fā)揮各方法的特長(zhǎng)及充分合理利用能量，從而提高產(chǎn)量、降低成本獲取綜合效益。

（1）方法本身的集成及方法間的集成　方法本身的集成如多段多級(jí)的反滲透或電滲析，達(dá)到提高回收率或提高產(chǎn)水質(zhì)量的目的。

方法間的集成有多級(jí)閃蒸與多效蒸發(fā)的集成，多級(jí)閃蒸與蒸汽壓縮的集成，納濾、反滲透與多級(jí)閃蒸的集成，反滲透與電滲析的集成等，以提高熱、電的利用率，降低成本。

（2）發(fā)電與淡化集成　這包括發(fā)電與多級(jí)閃蒸、多效蒸發(fā)、反滲透或電滲析的集成，以合理利用余熱和剩余電力，達(dá)到能量合理利用。

（3）發(fā)電-淡化-綜合利用相結(jié)合　以上述的發(fā)電與淡化的集成，所排濃鹽水比海水濃1.7～2倍，用于制鹽和綜合利用可進(jìn)一步降低制鹽和淡水的成本。

1.3.5　淡化技術(shù)在水資源利用中的地位和發(fā)展前景［22］

海水淡化技術(shù)經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，從技術(shù)上講，已經(jīng)比較成熟，大規(guī)模地把海水變成淡水，已經(jīng)在世界各地出現(xiàn)，尤其是海灣地區(qū)。目前主要海水淡化方法有海水反滲透（SWRO）、多級(jí)閃蒸（MSF）、多效蒸發(fā)（MED）和壓汽蒸餾（VC）等，而適用于大型的海水淡化的方法只有SWRO、MSF和MED。

2014年世界淡化水日產(chǎn)量8500萬(wàn)立方米/天，現(xiàn)仍以10％～30％的年增長(zhǎng)率攀升，中東地區(qū)以熱法為主，美國(guó)、歐洲和澳大利亞等以SWRO為主。最大的MSF淡化廠規(guī)模達(dá)88萬(wàn)立方米/天，最大的SWRO淡化廠規(guī)模為52萬(wàn)立方米/天，目前SWRO成為從海水制取飲用水最有競(jìng)爭(zhēng)力的海水淡化手段。

海水淡化不僅是某一國(guó)家和地區(qū)，某一時(shí)期的暫時(shí)性的局部問(wèn)題，而是世界范圍內(nèi)涉及人類(lèi)生存和社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)而重大的問(wèn)題。它可據(jù)所需水質(zhì)和水量要求為所需地區(qū)連續(xù)地提供淡水，為缺水地區(qū)（我國(guó)沿海地區(qū)、北方和西北地區(qū)）人民生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)維持提供淡水保證。可向海島和船供水，利于海防建設(shè)和提高續(xù)航力，保證國(guó)家安全。可去除水中危害人體健康成分，提高人民生活質(zhì)量。可對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)行清潔生產(chǎn)。可對(duì)污水等進(jìn)行處理，使之資源化。可利用廢熱、余電，使能量更合理利用。

除了積極爭(zhēng)取外調(diào)淡水資源之外，實(shí)行節(jié)水和污水再生利用是可行途徑，沿海地區(qū)和城市向大海要水，利用取之不盡用之不竭的海水，是增加淡水資源的有效途徑。因?yàn)殡S著對(duì)傳統(tǒng)水源的持續(xù)開(kāi)發(fā)，具備蓄水條件的大都建設(shè)了水庫(kù)，調(diào)水的距離越來(lái)越遠(yuǎn)、工程難度越來(lái)越大，且調(diào)水和蓄水都受到氣候條件的影響。隨著城市供水成本不斷的提高，海水淡化的成本不斷降低，海水淡化技術(shù)會(huì)越來(lái)越受到重視。

根據(jù)世界供水協(xié)會(huì)的有關(guān)資料，國(guó)外主要國(guó)家消費(fèi)水價(jià)每立方米相當(dāng)于人民幣2.4～17.0元/t，國(guó)際海水淡化的產(chǎn)水成本相當(dāng)于人民幣5.4～20.0元/t，顯然兩者有重合的價(jià)格段。也就是說(shuō)，條件較優(yōu)的海水淡化噸水成本已經(jīng)與目前缺水國(guó)家城市的消費(fèi)水價(jià)相當(dāng)，此時(shí)的海水淡化產(chǎn)品水，可以直接進(jìn)入城市管網(wǎng)系統(tǒng)作為消費(fèi)水的補(bǔ)充，這無(wú)疑是海水淡化能得到大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要前提。

我國(guó)受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期影響，水的價(jià)格與價(jià)值嚴(yán)重背離。近幾年水價(jià)雖有調(diào)整，但普遍不超過(guò)2～3元/m3。因此，合理調(diào)整水價(jià)是保證水資源持續(xù)利用和推動(dòng)海水資源開(kāi)發(fā)利用的必經(jīng)之路。隨著淡水作為資源的價(jià)值與價(jià)格的日趨接近，海水淡化將會(huì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展。

由此看出，隨著水資源的日趨緊張、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，隨著海水淡化技術(shù)的進(jìn)步，海水淡化已經(jīng)成為解決海島居民生活用水的第一水源，淡化海水將成為調(diào)水困難的沿海城市的重要補(bǔ)充水源和應(yīng)急水源，海水淡化將成為解決水資源危機(jī)各項(xiàng)措施的有效補(bǔ)充。同時(shí)，海水淡化也是水再用和零排放的主要技術(shù)之一。總之，隨著水資源的匱乏、水源的污染、需求的增加，海水淡化在水資源領(lǐng)域的作用會(huì)越來(lái)越大，前景十分廣闊。