以色列嚴(yán)重缺乏水資源,并且水資源嚴(yán)重分布不均勻,北部擁有加利利湖,而南部則是不毛之地。
以色列大部分地區(qū)年降水量不滿100mm,而作為水資源庫存的加利利湖也處于每年降低水位的狀態(tài),水資源成為了限制地區(qū)發(fā)展的決定性因素。
以色列西臨地中海,南臨紅海,為發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)提供了良好的地理?xiàng)l件。2001年,以色列政府在全國推行海水淡化計(jì)劃,興建海水淡化廠。目前,以色列有5家海水淡化廠,每年提供約6億立方米淡化水,相當(dāng)于全國工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及居民日常用水總量的30%。
多年來以色列供水來源的變化,橙色為淡化水(來源:Israel Water Authority)
短短15年間,以色列已建成了5家海水淡化廠,分別位于哈代拉(Hadera)、索里克(Sorek)、帕爾馬欣(Palmachim)、阿什杜德(Ashdod)、阿什凱隆(Ashkelon),預(yù)計(jì)到2025年的總產(chǎn)能將達(dá)到900 MCM/年。除了以上五家,目前還有兩家大型海水淡化廠正處于籌備階段,等待興建投入使用。
為什么以色列能做到三分之一的供水都來自海水淡化?原因很簡單——夠便宜。全規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的海水淡化工廠——索里克(Sorek)工廠生產(chǎn)一立方米飲用水的成本僅為0.54美元左右,而在中國,海水淡化產(chǎn)水成本主要集中在5—8元/噸。
海水淡化廠的生產(chǎn)成本主要由兩部分組成,一是電力成本。海水淡化需要高壓處理,屬于高耗能產(chǎn)業(yè),所以電力成本構(gòu)成了工廠的重要運(yùn)營成本。二是融資成本,主要是指固定資產(chǎn)的投資,利率、消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(CPI)、匯率、設(shè)備折舊、土地價(jià)格等都是影響融資成本的因素。
因此,低電力成本成為了海水淡化大規(guī)模實(shí)現(xiàn)的重要原因。阿什凱隆和索里克工廠有獨(dú)立的發(fā)電廠,可以實(shí)現(xiàn)電力自給,多余電量還可以賣給國家電力公司。
以色列的海水淡化廠采用反滲透技術(shù),就是讓海水滲透過一系列的半透膜來去除海水中的鹽分和其他雜質(zhì),最終達(dá)到將海水淡化的目的。
三根直徑達(dá)1.8米、長度為1.25千米的取水管直接延伸至海底,將地中海的海水輸送到索里克海水淡化廠。淡化廠內(nèi)有數(shù)十個(gè)長、寬、深各約10米的海水過濾水池,用來做預(yù)處理。首先通過沉淀法將海水中的沙子和其他大顆粒物留在池底,再利用過濾水池進(jìn)行第二道預(yù)處理,即使用凝結(jié)劑和絮凝劑等將海水中的微生物分離出來。
經(jīng)過層層預(yù)處理后,海水才能通過特種高壓泵增壓進(jìn)入海水淡化最關(guān)鍵的反滲透系統(tǒng),最終獲得淡水,而從海水到淡水整個(gè)過程僅需45分鐘。
索里克海水淡化廠日產(chǎn)淡水量超過60萬立方米,其生產(chǎn)的淡水占整個(gè)以色列約20%的淡水供應(yīng)量。不過,偌大的工廠內(nèi)只有40多名員工,高度自動(dòng)化節(jié)約了大量勞動(dòng)力成本。