海水淡化

海水淡化（Sea water desalination；Desalination of seawater）就是从海水中取得淡水的过程。常用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法（太阳能法、低温多效蒸发、多级闪蒸）、反渗透法。从全球地区分布上来讲，中东海湾国家以蒸馏法中的多级闪蒸为首选，因为它具有大型化和超大型化(单台设备产水量目前已高达日产淡水4～5万吨)、适应于污染重的海湾水域；中东以外的地区，尤其是北美地区，以反渗透法为首选，因为反渗透法的能耗和成本都具有优势，它的能耗仅为电渗析法的二分之一，蒸馏法的四十分之一。我国海水淡化的两种核心技术为膜法海水淡化和蒸馏法海水淡化，但近期的发展表明，在淡化和水处理方面都将以膜法为主。

1、海水冻结法：即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。这种方法耗能大，且得到的淡水味道却不佳，现在很少被使用。

2、电渗析法：是将具有选择透过性的阳离子交换膜与阴离子交换膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。该法的技术关键在于新型离子交换膜的研制，离子交换膜是0.5-1mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。

3、蒸馏法：这是一种古老的海水淡化方法。海水蒸馏淡化的过程实质就是水蒸汽遇冷凝结成水的过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是淡水。蒸馏淡化法至今仍占统治地位，随着技术不断的进步，现在有太阳能蒸馏法、蒸汽压缩蒸馏法、多级闪蒸馏法等。

利用太阳能进行海水淡化是人类早期的常用方法。早期的太阳能海水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。盘式太阳能蒸馏器的应用已有近150年的历史。由于它结构简单、取材方便，至今仍被广泛采用。目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、各种热性能的改善以及将它与各类太阳能集热器配合使用上。与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、环保等优点，将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。太阳能海水淡化技术由于具有不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点，因而逐渐受到人们的重视。

4、反渗透法又称为“膜法”或“超过滤法”，它是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。淡水侧和海水侧用膜隔开，利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜的渗透压原理，将海水与淡水分隔开。通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。此时，海水一侧高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一侧施加一大于海水渗透压的外压，那么海水中的纯水将反渗透到淡水中。用反渗透法淡化海水时，先将海水用提升泵提取上来，进行初步处理，降低海水浊度，防止细菌、藻类等微生物的生长，然后用特种高压泵增压，使海水进入反渗透膜，由于海水含盐量高，因此海水反渗透膜必须具有高脱盐率，耐腐蚀、耐高压、抗污染等特点，经过反渗透膜处理后的海水，其含盐量大大降低，TDS(Total dissolved solids，溶解性总固体)含量从36000毫克/升下降至200毫克/升左右，海水淡化后的水质甚至优于自来水。反渗透法工艺流程如下：海水提升泵→盘式过滤器→活性炭过滤器→UF超滤→保安过滤器→高压泵→反渗透R/O1→能量转化装置→反渗透R/O1→生活用淡水→二级增压泵→反渗透R/O2→弱碱性过滤→生活饮用淡水。反渗透法的最大优点是节能，能耗仅为电渗析法的1/2，蒸馏法的1/40。因此，美日等发达国家从1974年起先后把发展重点转向该法。

海水淡化的设备主要包括反渗透膜元件反渗透膜核心材料、变频控制高压泵、耐腐蚀钢管、铜管和仪表等。目前市场投资机会主要表现在反渗透法的设备投资（占45%）和膜组件投资（占15%）。国内海水淡化涉及的相关企业较少，为数较少的几家公司分食200亿元的蛋糕，无疑对每一家公司都意味着几何级数的增长，这些公司在未来几年前景无限。A股海水淡化类概念股有：

一、膜组件（反渗透法海水处理最核心的设备）：

1、南方汇通(000920)：公司(占股42%)与南车集团株洲电力机车研究所共同组建北京时代沃顿科技公司是国内规模最大、技术最强的复合反渗透膜生产厂商，目前拥有反渗透膜产能300万平米，年产量超280万平米(每平米销售单价35-50元，成本20元/平米)。全套引进美国复合膜大规模生产线和工业化工艺技术，通过全面对膜生产技术进行消化、吸收、提高和创新，使得时代汇通直接进入反渗透膜生产的相当高的技术层次。公司旗下的VONTRON反渗透膜产品已通过美国NSF认证，广泛应用于海水淡化、饮用水纯化、污水净化、浓缩提纯等领域，并远销海外。占据海水淡化反渗透膜市场4%-5%份额，占全国国内企业供给量的50%，北京时代沃顿2011年度净利润327.38万元。

汇通控股子公司贵阳时代沃顿科技公司(占95%)主营复合反渗透膜生产，其膜元件产品可用于海水淡化等水处理工程，贵阳时代沃顿2011年度净利润5156.02万元。

2、深圳惠程(002168)：控股子公司长春高琦聚酰亚胺材料有限公司（公司占84.63%）主要从事聚酰亚胺等高性能高分子材料及制品的研发、生产和销售。聚酰亚胺作为一种特种工程材料，具有热稳定性高、耐极低温、机械性能优良、耐辐射性能高、介电性能良好、自熄性、无毒、生物相容性好等特点，已广泛应用在分离膜、航空、航天、微电子、纳米、液晶、激光等领域。而且聚酰亚胺品种繁多、形式多样，在合成上具有多种途径，可以根据各种应用目的进行选择，具有其他高分子材料难以具备的易变通性，产业发展前景广阔。公司打破国外技术垄断，填补国内空白，解决聚酰亚胺类纤维全部依赖国外进口问题，满足国内环保及国防军工等行业对聚酰亚胺纤维需求，并逐步占领国际市场。

3、碧水源(300070)：公司是我国水处理膜生物反应器（MBR）技术大规模应用的奠基者、污水资源化技术的开拓者和领先者。是世界上同时拥有全套膜材料制造技术、膜组器设备制造技术和膜生物反应器水处理工艺技术与自主知识产权的少数公司之一。MBR技术是当今世界最前沿、最高效的污水处理与资源化技术。公司应用膜技术的污水处理工程规模已居世界前三名，已建成的MBR项目的处理能力累计已超过10亿吨/年，公司目前在国内大中型MBR项目的市场份额已占70%以上。2011年07月07日，公司与世界领先的膜产品供应商日本三菱化学控股集团下属的日本三菱丽阳株式会社强强联手设立合资公司无锡碧水源丽阳膜科技有限公司，投资1.4亿元建设100万平方米中空纤维微滤膜产能，正式进军海水淡化领域。

4、津膜科技(300334)：公司是国内最早从事超、微滤膜及膜组件研发和生产的企业之一。公司专注于超、微滤膜及膜组件的研发生产和销售，并以此为基础向客户提供专业膜法水资源化整体解决方案—包括技术方案设计、工艺设计与实施、膜单元装备集成及系统集成、运营技术支持与售后服务等。公司主营产品和服务为各类中空纤维柱式、帘式超、微滤膜及膜组件及连续膜过滤(CMF)、浸没式膜过滤(SMF)膜生物反应器(MBR)等膜法水资源化整体解决方案，广泛应用于污水、废水处理与回用，给水净化，海水(含苦咸水)淡化等领域；除此之外，公司还提供少量双向流膜过滤(TWF)特种分离整体解决方案。公司近年来应用领域逐步拓宽，已经拓展到污水处理及回用、工业废水处理及回用、市政给水净化、海水淡化(脱盐淡化)以及发酵、制药领域。

二、海水淡化配件、设备：

5、久立特材(002318)：公司2011年海水淡化及电站用钛及钛合金焊接管项目及高强度、高抗氯化物腐蚀超级双相钢无缝管（S32750）等多个新产品通过省级工业新产品鉴定。2012年公司将继续加大品种开发力度，促进高品质不锈钢管和特种合金材料管品质全面升级。5月29日公司披露关于核电站凝汽器用焊接钛管国产化的公告：与中国中原对外工程公司和上海电气电站设备公司等相关企业经过一年多的共同努力，生产的核电站用焊接钛管顺利通过上述两家公司的质保评审和模拟件生产，首度实现该产品的国产化投产，成为继核电蒸汽发生器用800合金U形传热管之后第二个填补国内空白的项目。

6、海亮股份(002203)：公司为中国最大铜管出口商，也是中国第二大铜管生产企业，是中国最大铜及铜合金管出口企业，其中铜合金管出口量名列第一，精炼铜管出口则名列全国第二。海水淡化装置用铜合金无缝管为国家重点新产品，舰船及海洋工程用高耐蚀大口径白铜管为国家火炬计划项目，铜合金管连续生产高效节能技术、立式连续铸造机列为省重大科技公关项目等新型产品通过省级产品试制计划鉴定，电子用无氧铜管等七项产品被列入省级产品试制计划，科技成果突出；同时，公司依靠科技创新，调整优化产品结构，除公司的高附加值、高效节能、环保型产品如铝青铜管、无氧铜管、超长冷凝管投放市场外，像内螺纹管、合金管、海水淡化管以及一些小品种附加值高的产品产销比例上升。

7、亚太科技(002540)：公司全资子公司海特铝业使用自有资金重点研发的项目“耐海水腐蚀铝合金管”（海水淡化用）是根据市场需求会同国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所研制开发的一种耐海水腐蚀的铝合金材料。已申请发明专利且该专利申请目前正在审查中。2011年1月27日与IDE Technologies Ltd.签订了相关合同，合同数量19.472吨。至2011年6月20日，海特铝业已按合同进行交付（IDE技术公司是水处理技术的先驱者和全球领导者）。2010年9月8日与中国电子工程设计院签订了相关合同，合同数量26.682吨。至2011年6月20日，海特铝业实际已向客户中国电子工程设计院提供海水淡化用铝管27.1018吨。2011年营业收入26279.85万元，净利润2036.59万元。

8、南方泵业(300145)：高压泵是反渗透海水淡化装置中的关键设备，而当前我国海水淡化高压泵基本上依靠进口。目前，公司是国内唯一一家已经实现工业产业化应用的海水淡化泵生产厂商。公司掌握了日产淡水1000吨以内的海水淡化高压泵的设计和制造技术，2009年顺利完成了浙江省第一批重大科技专项重点项目之一“海水淡化高压泵的研究与开发”（与日产500吨海水淡化装置配套），并承担了国家科技支撑计划项目“日产10万吨级膜法海水淡化国产化关键技术开发与示范”中的“海水淡化高压泵开发”课题。

9、中集集团(000039)：中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司与英国B.V.I.公司合资成立的具有独立法人资格的中外合资企业大连中集重化装备有限公司（DCHE），注册资金3370万美元，2009年8月竣工并形成产能。主要产品之一为海水淡化装置中的蒸发器等，且单台压力容器最大可达600吨、直径10米、长度100米。

10、宝钢股份(600019)：2011年8月公司与上海电气签署协议，共同致力于海水淡化及沿海核电用材的研发，开发海水淡化装置及沿海核电站装备用双相不锈钢及冷轧钛带材料，实现进口替代。目前，我国在海水淡化装置制造所需的部分关键部件用材一直依靠进口。与此同时，在沿海地区的核电站装备中，需使用海水作为冷却剂，而具有较强耐海水腐蚀性的冷轧钛材也全部依赖进口。