浓海水晒盐的效益研讨

本文作者：王凯旋、胡海燕、郑杰 单位：浙江海洋学院东海科学技术学院

海水淡化排放的浓海水对该海域的影响

海地区的海水淡化厂排放的浓海水主要影响的是河口和浅海。由于大陆河流的影响，河口区的盐度一般为0～30，浅海海水的盐度一般为27～30。而在海湾地区，由于海水蒸发量较高、淡水河流较少以及海水淡化厂排放的浓海水的影响，盐度往往会高于40。地中海的国家，比如西班牙，海水淡化厂就多于700家，日淡水产量高达80万m3,所排放的浓海水盐度是周围海水盐度的1.3～1.7倍。浓海水的性质主要是由作为原料的海水成分决定，在浓海水中会被浓缩。回收率50%左右时，反渗透海水淡化所排放的浓海水盐度是原料海水的两倍左右；而用蒸馏法生产淡水时，浓海水会与冷却用海水混合后再排放，其排放的浓海水盐度比普通海水大约高10%～15%。

盐度会对海洋生态产生重要的影响，会对生物的生长、发育、生殖、行为和分布产生直接的或间接的影响。大部分的海洋无脊椎动物和一些软骨鱼类是等渗动物，其血液和体液的盐度与海水的盐度相近；但变渗动物的血液含盐量仅为周围环境海水盐度的30%～50%。当环境含盐量产生变化时，就会产生渗透现象。因而，当周围环境的盐度快速升高时，那些无法进行渗透调节的海洋生物，它们的体细胞可能会产生质壁分离现象，继而会发生代谢失调或者死亡。海洋生物会通过细胞内外间的离子转运机制来维持其细胞内结构成分的动态平衡，稳定渗透压，继而适应盐度在一定范围内的波动。生物的耐盐性由于受基因的调控，在外界盐度产生变化时，将会产生各种蛋白质来参与渗透调节。若直接将浓海水排放入海会对浮游动植物、甲壳类动物、鱼类、海藻等海洋生物造成不可挽回的巨大影响。

浓海水对海洋生态的影响存在差异性，对珊瑚礁生物、岩礁生物和沙砾区生物的影响程度各不相同，根据不同生态环境对排放的浓海水的敏感程度的不同，将全球海洋生态分为15个类型，其中珊瑚礁、滨海的盐碱湿地和一些生产力较低的潮间带等生态环境比较脆弱，会对排放的浓海水反应敏感，极易受到影响。海流、水团和潮水等水文条件会对受浓海水影响的海域生态环境产生干扰。此外，由于海水淡化厂类型的不同，日海水处理量和排放的浓海水水量对海洋生态环境的影响也不相同。这是因为，如果海水淡化厂排放的浓海水量小，海域盐度的增量就小，其对海域生态环境的影响也就较小。

岱山岛利用浓海水晒盐的效益

海水淡化浓海水，可供发展盐化工业。将浓海水储存在蒸发池中水分逐渐蒸发来生产原盐。岱山岛由盐场将浓海水经过再处理后可用来生产原盐，这既不会影响原盐的质量，又会减少晒盐的时间，降低晒盐池的面积，这会减少盐田制盐的一部分成本。浓海水的剩余卤水还可以用来提取钾、镁等化学元素（见下表），这些化学成分可以用来当做原料生产化肥。

海水晒盐中海水的化学资源利用。从海水中提取食盐的方法主要是“盐田法”这是一种古老的而至今仍广泛沿用地方法。使用该方法，需要气候比较温和，光照比较充足的广阔平坦的海边滩涂，用来建造盐田。盐田一般会分成两个部分：蒸发池、结晶池。需要先将海水排入蒸发池，利用日晒来蒸发水分，到浓缩到一定浓度时，再排入结晶池，继续经过日晒，海水会浓缩成为饱和食盐溶液，再晒下去就会析出盐来。这时产生的晶体物就是常见的那种粗盐。结晶所剩余的液体被称之为母液，从中可以提取出多种化工原料。在岱西摇星盐场选取选择基础设施较好的两块60亩的盐滩进行了对比试验，按照浓海水制盐工艺的需求，对浓海水制盐的盐田进行了改造。改造内容如下：海水晒盐中海水的化学资源利用。海水晒盐过程一般经历以下过程：海水——蒸发结晶——析出苦卤水（含有镁离子、溴离子、碘离子等）和粗盐（含钠离子、氯离子、镁离子、硫酸根离子等）——依次加入氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠。去除杂质——过滤——得到沉淀和滤液——加入稀盐酸溶液——蒸发结晶——得到纯净盐（氯化钠）。此外，海水中还可以提取镁单质、碘单质、溴单质等。海水晒盐的工艺流程。晒盐的盐池一般分为七段或者十一二段，依次称为蒸发池、调节池、结晶池。每逢汛期，可以用戽斗或者水车将海水引入蒸发池，逐段的晾晒、浓缩，直到卤水中的含盐量接近饱和时，将卤水引入到调节池，最后排入结晶池晒盐。海水晒盐方法。在保持现状滩型的基础上，淡化浓缩水制得的卤量比原来增加一倍多，故每副单元滩的结晶面积相应要增加。把原调节池和末步制卤池改建成结晶池，其面积约占总面积的12%（其中2%作为坨基），再前步改作调节池。这样结晶面积扩大一倍，结晶区面积占盐滩面积的20%，满足卤量增倍后的结晶需要。制卤区面积由原来的90%减小为78%，制卤步格由原来一般的九步缩短为七步，符合5°Be海水进滩制卤工艺设计要求。

浓海水晒盐效益。岱山绿源海水淡化有限公司在2011年7月1—15日和12月1—15日期间，累计生产淡水6万m3，产生浓海水11万m3，其中8万m3引至岱山海丰盐场用于浓海水制盐，期间浓海水利用率达72.7%。需用盐田面积533亩。成本核算。若浓海水原料为无偿供应，结合岱山盐场实际原盐产能和质量情况，3万吨浓海水可使6000亩盐田受益，年增产原盐2.4万吨，收购价格按412元/吨计（一级盐50%，二级盐50%）。计项目年销售收入为989万元（不含税）。成本及费用测算：包括动力费（原吨盐耗动力的50%）、盐膜费、折旧费、人员工资（原定额50%）、租赁金（产值5%）、修理费、借款利息（年利率8.4%）等，合计每吨300元。利润：正常生产年份盐场新增利润总数=（412－300）元/吨×2.4万吨=268.8万元。降低海水淡化成本：(268.8万元×2)/(1.55万吨/天×365天)=0.95元/吨

结论

对岱山岛绿源海水淡化公司排放的浓缩海水的理化分析及与普通海水理化特性的比较，并通过对日晒盐场制盐工艺特点的分析表明：浓缩海水在总碱度、盐度、溶解氧、Ca2+、Mg2+等含量方面有很大的提高（波美度达到4.2-4.3oBe，是普通海水的1.6~1.7倍），而COD、浊度则大为降低，有利于缩减制卤阶段盐田面积，有效提高单位盐田面积日产量。对浓缩海水制盐试验表明：考虑天气影响，利用海水淡化后浓缩海水制盐，平均单位面积日产量提高约2倍左右。综合利用海水淡化水厂的浓缩海水制盐，变废为宝，不但提高了单位盐田面积的产量，降低制盐成本，同时也极大降低了对海洋生态的破坏，该技术的推广具有较好的社会与经济价值。