我国水资源总量名列世界第6，但人均占有量排名世界第109，仅为世界平均人均占有量的1/4。我国由于人口增长过快（目前每年仍将增加人口1500万以上）造成了水资源相对匮乏，已日益成为我国最为严重的经济社会问题之一，是我国经济发展的瓶颈。

    我国人均拥有水量仅2630m3，是世界上被经常提到的13个缺水国家之一。但我国又是一个水资源浪费极为严重的国家之一， 我国农业用水利用率仅为40%~50%，工业用水利用率仅为30%~40%，有些工业用水消耗比国外工业发达国家高出10倍。美国年取量不足5000亿m3，国民生产总值超过8万亿美元；我国年取水量6000亿m3，国民生产总值权1万亿美元左右，可见我国水资源浪费之严重。

    另外，我国七大水系重点流域地表水普遍受到污染，达到I、II类水质流域（轻度污染）极少，所有污染均系长期以来工业废水不加处理或处理后未能达标排入造成的。

    人均水资源是如此之少、水的浪费又如此严重，用过的水又未做到严加处理便返回水域，造成严重水污染，使可用清洁水更少。这是我国水危机的主要原因。

    要解决这一难题，除对水资源进行科学管理、优化配置外，借助高新技术手段，在节约用浙江省开发新的水资源方面采取有力措施，对保持经济可持续是十分关键的。

    二、缓解、消除水危机的若干途径 节约用水和合理用水：

    我国水资源消耗主要由三部分组成，即农业用水、用水、工业用水和居民生活用水，其中农业用水约占50%以上。

    农业用水节约潜力巨大，彻底改变我国农业用水传统观念，采用现代化灌溉技术，可大量节约农业用水。

    工业用水不仅用水量大，而且是水源污染的主要来源。工业用水在工业生产过程中，最终成为含有各种污染物的废水，排出工业系统。

     我国居民生活用水水量之大，在有些城市已超过工业用水。我国人均GNP不足1000美元，中我国城乡居民人均用水量却很大，大城市人均日用水在360~400升范围内，卫星城市300~360升/人·日 ，中心集镇280升/人·日。以色列人均GNP为17000美元，人均日用水量仅260升，因此居民生活用水的节约潜力也相当大。

    对于城市居民用水，重点主题在防治污染上。

    节约工业用水主要是改进生产工艺，与此同时，工业用水循环使用也是节水重要一环。

    三、“膜技术”及其应用

    膜技术产生于20世纪60年代，已趋于成熟，不少资料中都把膜技术和超导、光纤、碳纤维、纳米技术等一起统称为21世纪工业领域六大新技术。膜分离技术因其无相变、高效、节能、工艺和设备简单等特点，在解决世界各国缺水、污水净化及水资源可持续利用等方面起着不可替代的重大作用，得到工业发达国家普遍重视，发展十分迅速，40年来，已形成反渗透膜、超滤膜、微滤膜和电渗析膜四大体系近百个品种。这些膜技术（包括膜元件、过滤工艺流程、设备配制等）都已成熟，在化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、医药和医疗、石油化工等领域均有广泛应用。

    目前各国专家都在努力开发超低压压流量反渗透膜，以期进一步降低分离成本。世界著名的固体膜供应商主要有美国的海德能公司、Film Tec公司、陶氏公司、UOP公司、杜邦公司，日本有东丽公司、日本电工、松下公司等。据资料统计，到2000年，世界膜元件市场已达200亿美元之巨。

    我国从958年起开始研制离子交换膜，1965年开始了反渗透膜的探索，1967年全国海水淡化大会战是第一次大规模的反渗透技术攻坚，为我国支渗透膜的研制奠定了基础。到70年代，相继开发了电渗析、反渗透、超滤、微滤用膜及膜元件，80年代起进入推广应用阶段。但迄今为止，当前国际上性能最好、应用最广的主流产品——复合反渗透膜、超低压大流量反渗透膜目前尚处于仿制阶段，性能上尚存在差距。目前国内市场上绝大多数复合反渗透膜、超代压膜均来自美国和日本，国内尚无一家科研单位和工厂能提供此类产品。值得注意的是国外主要膜供应商还没有一家愿意向中国出售技术，而只想出售其产品。

    膜技术的应用当前主要用于液体分离，尤其是水处理领域，膜技术已成为水处理最终手段。当代最先进的膜技术可以很方便地把水净化到几乎只剩H2O的程度，比H2O分子量大的固体原则上都可滤去，从而成为导电能力极低的液体（比电阻可〉15MΩ·cm）。几个主要应用领域如下：

    （1）海水和苦咸水淡化

    海水淡化是从海水中直接获取淡水的技术和过程。根据国际脱盐协会统计，目前全球海水淡化日产量已达2700万立方米，可供1亿多人使用，而且还在以10%~30%的年增长率攀升，由于我国现存的地缘经济特征，沿海地区土地仅为全国的13%，人品却占全国40%，而创造的国民经济生产总值约为60%。在这样一个淡水匮乏地区，发展海水淡化技术，直接向海洋要淡水，是水资源开发的必然趋势。无论从技术上、经济上、运行管理上，还是造价上考虑，我国缺水的尚海城市以淡化海水作为饮用水及工业生产用水，是最可行的方案。

    综合上述，从取之不尽的海水中开拓长期稳定的淡水资源，膜技术有着广阔的市场前景。

    和海水淡化作为解决沿海地区的供水方案一样，在我国北方及内陆地区，尤其是西北地区，采用膜分离技术（微滤、电渗析、反渗透、纳滤等）进行苦咸水淡化，可以解决饮用浙江省 工业生产用水的急需。在西北地区，土地占全国的1/3强，但单位水资源仅为全国平均值的1/5，且大量出水为地下高中盐度苦咸水，无法直接饮用，是经济发展的最大制约因素之一。可以预计，随着西部大开发战略的实施，膜技术将被更广泛地应用于西北干旱地区的苦咸水淡化。

    （2）城市污水深度处理后回用及资源化

    城市生活污水具有量大、集中、水质较稳定特点，是一种潜在的巨大水资源。有些污水在传统的活性污泥法处理之后，再采用膜技术进行深度处理。经处理后的将水完全可以回用于民用、工业、市政、农业等方面。目前世界上已有不少国家把城市污水开辟成城市第二水源，有的国家水循环利用率已达80%以上，甚至用作饮用水源，投资费用远远低于开辟新鲜水源及远距离引水，有十分可观的经济效益和社会效益。

    （3）饮用水水质净化

    中国有约13亿人口，每人每天饮用水约4升，全国需要520万m3/d。如能用膜技术使全国人民喝上安全、洁净的饮用水，不但造福于民，也是一个很大的商机。

    1993年我国瓶装水市场销售量仅为11.4亿元，到1998年已达到29亿元，2001年估计已突破50亿元，年均增长率达到21%，销售量已居亚洲第二，而且仍保持继续快速增长的趋势。

    采用膜技术提供高品质的饮用水，对自来水进行深度处理，不仅已在美、日、欧洲及港澳等发达地区成为现实，而且必将成为一种世界趋势，这方面的市场前景令人振奋。

    （4）改造传统工艺实现清洁生产，提高工业用水回用率

    与世界先进工艺相比，我国工业用水浪费问题甚为突出，工业用水重复利用率只有30%左右，而德国为64%，耕水量高不仅浪费宝贵的水资源，而且也使生产成本提高。从下表中可以看到，在节约用水和提高工业用水的回用率方面有着很大的潜力。

    行业 地区 国际 国内

    炼油 0.5 2.41

    合成氨< m3水/吨氨> <200 300~500

    钢铁< m3水/吨钢> <5.5 25~26

    造纸< m3水/吨纸> 200 450~500

    啤洒< m3水/吨啤酒> <10 20~60

    火力发电< m3水/kwh> 0.005 0.012

    (5)其他行业中的应用

    在医药卫生工业、IT工业及火力发电的锅炉补给水再生回用中，膜技术均有很大的应用空间，受到有关部门重视。

    四、膜技术的发展要全社会的支持

    为了确保今后相当长时期内的用水安全，使我国今后的经济能稳定健康发展，除大力进行全方位的节约用水、水资源优化配置外，发展膜技术，把国外第一流的膜技术拿过来为我所用是十分重要的，是带有战略性的。只有掌握了第一流的膜技术，才能缓解、直到根本解决水威胁。在掌握了国外先进膜制造技术后，接着要下大力气把主要原料国产化，使在保持优异的膜性能前提下，大幅度降低成本。目前采用国外膜元件用海水制淡水：一般成本为6元/m3，用自来水制纯净4元/ m3，制水成本可下降30%~50%，主要工业用水大户都会采取循环用水，此时可大大缓解工业用水压力。

    膜技术是高新技术，在没有国产化前，净水（膜元件）成本较高，但从发展过程看，首先各大用水大户要转变观念，敢于采用先进的膜技术进行水净化，只有有了用户，国内膜供应商才能生存下去，才能进行国产化工作。

    国家有关部门可以结合旅游、申办奥运会、申办世博会之机，搞一些国际上通行的大型水项目如大型城市净水供应工程、大型中水深度净化工程、大型海水苦咸水淡化工程等，使国内膜元件供应商用用武地。通过这些大工程的实施，使国内膜供应商立稳脚跟并努力实行国产化。

    如果膜技术的应用在国内能真正打开局面美好的前景十分诱人，可以说除农业用水（通过采用微灌、滴、灌可减少用水６０％以上，减少用化肥８０％以上）、饮用水外，几乎所有其他用水都可循环使用。膜技术净水、制水的最大优点是净化彻底和可靠，目前没有任保其他净化方法可以与之相比。另外布置灵活机动，可大可小，工程上马快（从几个月到一年）也是很重要的优点。总的说来，膜技术的发展和应用，对我们国家是绝对必要的。据资料介绍，南水北调中线工程，把武汉汉江水引到北京，历经千余公里，以至北京企业要用高于３元／m3代价来购买，北京企业会感到不合算，而工程主管部门还认为要赔本。当中水深度净化成本下降到２元／m3以下时，大多数用水工业用户可能会选择膜净化。对于东线工程，虽然总投资比中线少，但专家们三年前就指出，如果海水淡化成本在１０年后能降到３元／m3，则将进一步削弱南水北调的必要性和经济可行性。鉴于膜元件２６种原材料中无纺布和衬料两基的成本要占膜元件总成本的５０％以上，如果第一步能把这两项材料国产化，将使成本有明显下降；接着再把其余各项逐步国产化，使膜元件成本比目前价格降低５０％是不会有多大困难的，海水淡化成本降到３元／m3以下是可能的。

    膜元件成本的大幅度降低，还将结束西北不少地区人民长期饮用苦咸水的历史，可大大提高当地人民的生活质量。膜元件加上风力发电，可使我国上千个大小海岛结束用水难的局面。膜元件还可使远航船舶沿途自制淡水饮用，可减少船上淡水储备。膜元件还可使我国西部高山地区、边防哨卡就地自制净水，用水不会于成问题。

    膜技术前景无限，但膜技术的发展，必须有全社会的有效支持。

    随着膜技术的发展，水务产业也半作为一个新的产业支柱，呈现在人们面前。为此希望政府能在政策上和资金上给予支持。目前正在筹建以引进消化、开发膜技术为龙头，借用上海机电行业的发展优势，开辟上海水务行业上的新天地。这是造福于民、造福于子孙后代举，投入大、回报慢，因此急需政府的支持和项目上的资助。只要有政府的帮助，启动膜技术和水务产业就一定会成为国民经济发展的一个新亮点。

    中国网 2002-03-14