導讀：水資源危機已是世界性問題，占世界人口總數40%以上的80多個國家和地區約16億人口淡水資源不足。海水和苦咸水淡化是一種淡水資源生產的替代和增量技術，是解決淡水資源短缺的戰略選擇和重要措施之一。全球海水淡化產水的60%用于市政供水，而我國這一比例只有36.62%。對曹妃甸為期2年的水質監測結果表明，淡化廠產品水作為飲用水，其水質與城市自來水的水質相當，在飲用安全健康方面有些指標更優。淡化出廠水CCPP為4.8-6.5mg/L，符合WHO規定的4～10mg/L范圍，水質穩定，不會對管網帶來沖擊。淡化廠產品水水質的實驗測定及數據分析證明，淡化水的飲用是安全的，淡化水是優質飲用水。應加大淡化水飲用健康安全的宣傳力度，消除不必要的疑慮，使社會公眾和水務部門普遍接受淡化水。

1. 典型膜法海水淡化水水質分析

目前，大多數國家沒有相關的標準來規范用于飲用的海水淡化水。本文中海水淡化水水質參照我國現行的飲用水標準《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)，各項指標按照《生活飲用水標準檢驗方法》(GB/T  5750-2006)進行檢測。

按照GB/T  5750對曹妃甸5萬噸/日膜法海水淡化產品水(指經過后處理的出廠淡化水)的106項指標進行了檢測，同時與標準要求進行了對照。結果表明，海水淡化產品水的常規指標全部符合《生活飲用水衛生標準》，而非常規指標中只有硼的值為0.9～0.91  mg/L，超過了國標0.5mg/L的限值。然而，在WHO的《飲用水水質導則》(第四版，2011年版)中，硼的最高含量限制為2.4  mg/L，并且在補充意見中說明對該值還可放松。歐美和日本則將硼的限值定為1.0 mg/L。

面對現在淡化水硼含量超過《生活飲用水衛生標準》的現狀，在供水方面可采用與自來水摻混的辦法將硼的濃度降低到0.5  mg/L以下;在技術方面可以通過研發除硼率高的反滲透膜、兩級反滲透或后處理脫硼來降低產品水硼含量滿足標準要求;在政策方面應與國際標準接軌，根據實際科學制定標準放寬硼的限值，消除淡化水直接作為飲用水源的障礙，推動淡化水進市政管網。

2. 海水淡化水與城市自來水水質對比

通過對曹妃甸5萬噸/日的膜法海水淡化廠產水進行每月一次、為期兩年的長時間持續采樣監測，得到了該淡化廠產水日常水質分析數據。針對《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006中的42項常規指標，與深圳、南昌、上海和天津2014年11月的城市自來水水質數據(來自各城市水務集團或自來水公司網站發布的水質公告)進行對比，結果見表1。

表1海水淡化廠產水與城市自來水常規水質指標對比

由上表可以看出，淡化廠產品水的42項常規指標全部符合《生活飲用水衛生標準》GB5749-2006的要求。對于公眾關注的總硬度、氯化物、TDS、硫酸鹽和pH等指標，連續的監測結果都很穩定。其中：

(1) 淡化廠產品水總硬度，高于深圳和南昌自來水，低于天津和上海自來水。淡化廠產品水是反滲透膜出水經過后處理礦化的最終出廠水，硬度提高到了適中的程度，有益于飲用健康;

(2) 氯化物高于4個城市，但也只是國標250mg/L限值的53%，屬于安全數據。氯化物含量高于自來水的原因是因為海水中氯離子含量基數很高，雖然海水反滲透膜對氯離子的脫除率很高，但透過膜的氯離子總量高于其它離子;

(3) 溶解性總固體高于南方城市深圳、南昌和上海自來水，低于北方城市天津自來水。淡化廠產品水含鹽量適中，介于南方自來水與北方自來水之間，遠低于1000mg/L的國標限值;

(4) 硫酸鹽低于4個城市，尤其遠低于天津自來水。硫酸鹽含量低的原因是因為反滲透膜對二價離子的脫除率高于一價離子;

(5) 淡化廠產品水pH值稍高于4個城市。這是因為對反滲透膜出水后處理礦化的同時提高了pH值，弱堿性的飲用水有益于健康。

從以上數據及分析來看，淡化水作為飲用水其水質與城市自來水的水質相當，在飲用安全健康方面有些指標更優。

3. 膜法海水淡化水質穩定性評價

由于RO過程去除了水中絕大部分離子，其產水屬于軟水，缺乏鈣、鎂、氟和硒等對人體有益的元素，且由于RO產水pH偏低，在市政管網中輸送時容易腐蝕管道，導致管道中已有的垢層溶解，造成水質惡化。因此，海水淡化水出廠進入市政管網之前，還必須經過后處理工藝才能保證與現有市政管網的兼容性。只有使淡化水在有益元素含量與自來水持平，在水質指標上滿足標準要求，在輸運過程中能保持穩定、不與現有供水系統出現反應，淡化水才能夠作為安全的飲用水水源推向社會。

調節淡化水的pH、堿度和硬度以使其水質穩定的過程稱為再礦化。再礦化可以增加淡化水的緩沖能力，改善碳酸鹽平衡，增大保護性碳酸鈣垢層在管道內壁沉積和壓縮的傾向，有效降低水的腐蝕性，減小管道內離子的釋放，達到穩定水質的目的。礦化處理的主要方法有摻混、投加化學藥劑、石灰法和溶解礦石法。

評價海水淡化水穩定性的常用指標為碳酸鈣沉淀勢(Calcium carbonate precipitation potential,  CCPP)。其可以定量描述水質化學穩定性，是一種精確、靈敏高的定量指數[17]。CCPP計算方法為：

式中，c0為初始Ca2+濃度，mmol/L;ce為達到碳酸鈣平衡時Ca2+濃度，mmol/L。Ca2+濃度采用EDTA滴定。

檢測了萬噸級淡化廠2014年下半年產品水CCPP值，結果見圖1

從圖1可知，2014年下半年的淡化水CCPP均位于4.8~6.5 mg/L的水平。WHO的《Desalination for Safe Water  Supply》中規定淡化水的CCPP為4～10mg/L;以色列淡化水標準中的CCPP指標為3～10mg/L。在此區間內，水體有輕微結構傾向，不會腐蝕管路或溶解管路中已有的保護性垢層，對于淡化水的輸送進入市政管網來說是安全的。

4 結論

針對《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中的42項常規指標，將淡化廠產品水與深圳、南昌、上海和天津四大城市自來水水質進行對照表明，淡化廠產品水作為飲用水，其水質與城市自來水的水質相當，在飲用安全健康方面有些指標更優。淡化廠產品水除了硼元素外，其余指標均符合《生活飲用水衛生標準》(GB  5749-2006)的要求。對于淡化水的硼含量情況，應研發高脫硼率反滲透膜和低成本淡化水脫硼技術，并盡快制定淡化水的相關水質標準，硼指標與國際接軌，推動我國海水淡化在市政供水中的廣泛應用。

結合全球淡化水長期普遍的市政供水應用、淡化水的水質全分析數據、與城市自來水的比較等，證明淡化水的飲用是安全的，淡化水是優質飲用水。應加大淡化水飲用健康安全的宣傳力度，消除不必要的疑慮，使社會公眾和水務部門普遍接受淡化水。