Shuqaiq 3：突破创新极限

沙特阿拉伯西南部吉赞省的 Shuqaiq 3 海水淡化厂于 2021 年第四季度建成后将成为世界上最大的反渗透 (RO) 海水淡化厂之一。

此项价值 6 亿美元的基础设施投资授予给由Almar Water Solutions（通过 Abdul Latif Jameel Enterprises）、 Acciona、Marubeni Corporation 和 Rawafid Alhadarah Holding Co组成的联合体，其每日 450,000 立方米的产水能力将保证 180 多万市民的饮用水供应，同时也有助于地方和全国经济和工业的发展。

2019 年 9 月，该项目被公认为水产业综合程度最高、最具创新性的工厂之一，在 2019 年于阿联酋迪拜举行的中东能源奖评选中被评为“年度最佳公用事业项目”，巩固了其作为该地区旗舰新基础设施项目之一的地位。尽管遭遇新冠肺炎疫情，但该项目一直保持处于正轨，采购和工程施工按时进行，现场一直都有安全记录，给人留下了深刻印象。

作为项目相关人员系列访谈的一部分，Shuqaiq 3 技术总监 Luis Morales 探讨了项目开发的复杂性，以及该团队如何在前所未有的全球干扰下成功让项目顺利进行。

问：到目前为止，进展如何？您面临的最大技术挑战是什么？

从技术上讲，最大的挑战是尽量降低用电量和优化工厂的能效，这不仅是为了施工和运营，也是为了让投标具有足够的竞争力，以便从一开始就获得该项目。我们与厂家和供应商密切合作，寻找能耗最低的最佳设备，与工程师一起实施可优化流程的设计方案。这是我们建立足够强大的竞争地位以中标的唯一途径。现在，我们有一个高度优化且环保的工厂，这对我们来说非常重要。

问：新冠肺炎疫情对项目进展有何影响？

疫情对我们的进展影响很大，这不足为奇。我们面临着许多潜在的延误。为了避免延误，我们非常主动，与承包商携手，开发不同的解决方案。例如，我们更改了安装进水管的工艺。我们最初计划建造从海上到岸上的进水管。但我们改变了主意，改为从岸上建到海上，这样一来，甚至在竣工之前就可以开始取水了。我们必须改变很多流程，比如提供新的发射区，让焊接团队可以进行管道的作业，这非常有挑战性。

问：您刚才提到了让该工厂尽可能节能的重要性。您是如何实现的？

能效对我们中标至关重要。要实现这一点，仅仅向供应商寻求更高效的泵或更好的电机是不够的。我们必须在流程自身方面加大创新力度。我们调整了设计以降低能耗。例如，我们与隔膜供应商合作，对隔膜进行调整，让它们在深海中更高效地发挥作用。我们设计的系统使用的是安装在“框架”中的高压泵，并非单独安装。这样，我们就可以同时管理所有泵，显著提高了效率。我们对水采用双通工艺，让水流两次通过隔膜。通过仔细分析数据，我们可以调整此过程，找到第一次通过和第二次通过之间的完美分布，从而进一步提高效率。

此外，我们还与技术专家合作，将水泵压力从 4.5 巴降至 3.9 巴。这些看似不多，但从我们生产的水量 450,000 立方米来看，压力的小幅降低能大幅提高能效。

问：Almar Water Solutions 是否拥有丰富的专长和经验，能够以这种方式进行创新？

是的，我们在世界各地做过项目，能够利用我们积累的经验和知识来造福 Shuqaiq 3。此外，我们多年来与厂商和供应商建立了稳固的关系，这有助于我们掌握最新的创新成果和技术。

问：Shuqaiq 3 采用反渗透技术生产脱盐水。是否考虑过其他技术？

招标文件指定了反渗透，我们对于使用哪种技术没有任何发言权。即使我们有发言权，我们也会选择反渗透，因为它是目前最高效、最好的海水脱盐技术。

还有其他技术，但它们往往比较老旧，效率较低，而反渗透技术越来越高效，越来越有竞争力。我们大力投资新材料、新的解决方案和技术，以进一步提高效率。展望这项技术在未来几年的发展情况，令人激动不已。

问：该地已经有另外两座水厂，即 Shuqaiq 1 和 Shuqaiq 2。新工厂位于两者之间。这是否带来了任何其他挑战？

是的，确实是，主要是空间问题。在岸上，我们有充足的空间，但海上空间比较有限。其他两座水厂的进水管在我们工厂两侧，因此，在海洋作业过程中，我们必须非常小心谨慎。这可能是施工中最具技术挑战性的方面，不仅是因为要安装 1.5 公里的管道，我们还必须确保在海洋作业期间不影响 Shuqaiq 1 和 2 的进水管。例如，我们制定了严格的控制措施，以避免水的浊度提高。Shuqaiq 2 也发电和产水，因此有相当多的船舶进出运送燃料、油等等，这也带来了额外的挑战。我们与这两座水厂的关系很好，因此这不是问题，但我们始终要非常谨慎。

问：工厂位于红海之滨。该地区的水怎么样？

红海的海水很美，水很温暖，生物非常丰富。在生物多样性方面非常棒，但脱盐过程也就更加困难。我们处理的海水平均水温在 30 度左右，生物生长旺盛对工艺来说很危险。我们不得不持续监测和控制这种风险。另一方面，浊度良好，这是一个优势。不过，我们一开始就知道这一点，由于与附近其他工厂建立了稳固的关系，我们能够汲取他们的经验教训，从而实施有效的解决方案来解决这些问题。例如，为了尽量减少生物生长（藻类等造成的生物淤损），我们正在实施一种“清管系统”。就是用加压水沿着管道发射塑料“子弹”来清除内部滋长的生物，从而让进水管的水量保持恒定。我们还与隔膜供应商合作，确保我们能在该水温下保持生产率，避免损坏隔膜的任何潜在风险。

问：隔膜是脱盐过程的关键部分。贵厂使用了多少隔膜？

我们的工艺在双通中使用了大约 54,000 个隔膜：第一次通过使用了 41,000 个，第二次通过使用了 13,000 片。每个隔膜长约 1 米，隔膜共长 54 公里。

问：Shuqaiq 3 的生产率与前几代脱盐工厂相比如何？

21 世纪 00 年代，工厂产量通常在 50,000 到 100,000 立方米之间。到了 21 世纪 10 年代，增加到大约 200,000 立方米，而世界上最大脱盐工厂的产量为 400,000 立方米。Shuqaiq 3 的产量为 450,000 立方米，比当时最大的工厂还要大，在全球已投产脱盐工厂中可能仍位居前十名。

沙特阿拉伯正在建设一些其他大型工厂，即便这些工厂完工，Shuqaiq 3 在产能方面仍名列前五。

问：Almar Water Solutions 是开发 Shuqaiq 3 的合作伙伴联盟的组成部分。在这样的项目中，合作方式有多重要？

我觉得至关重要。在我们的联盟中，Almar 拥有此类开发的技术知识、专长和经验。但这样的项目不仅仅涉及施工。

它需要金融专业知识、项目管理、投资、运营等。与其他合作伙伴合作，意味着联盟能从其他这些互补专业领域中受益。我们的合作伙伴关系运作良好。联盟内部关系稳固，这对项目产生了巨大的好处。

问：近年来，环境问题变得更加重要。工厂正在采取哪些措施来尽量减少 Shuqaiq 3 的环境影响？

优化工厂的可持续性，这完全符合 Almar Water Solutions 的自身价值观和经营方式。我们希望在每个阶段都尊重环境，不仅是在施工期间，运营期间也要如此。我们实施了多项措施和技术，帮助我们实现这一目标。例如，工厂拥有污泥处理设施，可处理在脱盐期间从海水中去除的所有物质。但并非所有脱盐工厂都有这样的设施。这意味着我们产生的所有废弃物都是无害的，不会对环境造成危害。

我们用来清洁管道内部的清管系统也非常环保。它是一种机械清洁系统，无需使用化学品来清洁进水管和进水塔，因此我们能够限制次氯酸盐的用量。

最后，在施工阶段，我们采用更加尊重海洋环境的策略。例如，把管道埋在海底时，我们去除了不少泥浆。但是，我们并没有把这些泥浆倾倒到其他地方，从而破坏海洋环境，而是用吸盘挖泥船将这些物质从海洋中提取出来。我们将其存放起来、晾干，然后用它回填管沟，因此，本质上讲，我们将其放回了原处。同样，对于从脱盐水中提取的盐水，我们在沿 200 米管道上的各个点将其分散回海洋，让它在海洋中迅速分散，不会让一个特定区域超负荷。

问：您参与过之前的 Almar 项目。与您所从事的其他项目相比，该项目如何？

我曾在其他地方参与过 Almar 项目，以前也在世界各地做过其他项目。每个项目都迥然不同，取决于当地的情况。最令人难忘的可能要数 Shuqaiq 3，因为新冠肺炎疫情让情况骤然变得复杂，特别是 2020 年 3-9 月。宵禁、供应延迟等措施让人们无法出行。那是一个非常困难的时期，但我很自豪，我们成功渡过了难关，将项目向前推进，赶上了关键日期。现在的主要关键日期是 2021 年 10 月底的调试，但我相信我们会做到。