非洲海水淡化市场的战略机遇与中国二氧化氯行业的发展路径
中国二氧化氯学会 黄志明
非洲大陆正深陷一场前所未有的水资源危机之中。受气候变暖影响，长期干旱使得摩洛哥等国家的水库水位持续下降，甚至跌至历史最低水平。农业产量锐减，饮用水短缺问题日益严峻，数千万人的生存正面临直接威胁。在此严峻形势下，海水淡化技术已成为非洲国家保障水安全的核心战略选择。其中，二氧化氯作为一种高效且安全的水处理剂，正凭借技术创新与国际合作的双重驱动，为非洲海水淡化产业提供着至关重要的支持。基于此背景，本文将结合非洲海水淡化的发展需求与二氧化氯技术的实际应用情况，系统剖析非洲海水淡化产业的发展格局，深入阐述二氧化氯在海水淡化全流程中的关键作用，并借鉴欧洲、韩国等地的成熟经验，为中国二氧化氯行业在这一领域的发展提出切实可行的建议。
一、非洲水资源危机与海水淡化的战略推进
非洲的水资源危机已然逼近至临界边缘。回望2022年，摩洛哥因自然径流急剧缩减，不得不正式宣告进入水资源紧急状态，干旱所引发的农业损失，竟占其国内生产总值（GDP）的3.5%；与此同时，南非、肯尼亚等国也因干旱肆虐，被迫实施限水措施，水资源短缺问题已然成为束缚非洲经济社会发展的核心桎梏。为应对这一严峻挑战，非洲沿海国家纷纷将海水淡化提升至国家战略高度，其中摩洛哥的规划尤为明确——其计划从2022年每日30万立方米的淡化产能，大幅跃升至2030年每年17亿立方米的总供应能力，旨在让海水淡化满足全国半数以上的饮用水需求。这一规划并非孤例，埃及、阿尔及利亚等国亦在紧锣密鼓地推进海水淡化项目，共同构筑起横贯北非的“蓝色输水线”战略布局。
摩洛哥的实践堪称非洲海水淡化的典范。目前，该国已运营17座海水淡化厂，另有4座在建项目，包括拉巴特附近由威立雅承建的日产能高达82.2万立方米的工厂，还有9座计划通过公私合营（PPP）模式建设。其中，阿加迪尔海水淡化厂的升级扩建尤为引人注目——这座位于苏斯地区的关键设施，日处理能力将从27.5万立方米提升至40万立方米，总投资高达2.5亿欧元，投产后将满足200万人的饮水需求，并灌溉1.4万公顷农田，而这些农田所生产的果蔬，竟占摩洛哥出口总量的65%。更为创新的是，摩洛哥将可再生能源与海水淡化深度融合：阿加迪尔工厂将由2027年投运的150MW风电场供电，卡萨布兰卡在建工厂则采用100%风能驱动的反渗透技术，不仅降低了运营成本（每吨水能耗从4.5kWh降至3.2kWh），也为水处理技术的本地化应用奠定了坚实基础。
值得关注的是，非洲海水淡化正从单一供水模式向“多用途协同”模式转型升级。例如，摩洛哥OCP Green Water公司正积极推进5.5亿欧元融资项目，计划建设一条长达200多公里的输水管线，将Jorf Lasfar海滨工厂的淡化水输送至Khouribga磷矿区，年输送量高达8000万立方米。该项目采用二氧化氯预处理与消毒系统，既满足了矿区生产用水需求，又减少了对水库水的依赖达80%，间接保障了Khouribga市的饮用水与农业用水安全。这种“工业-民生-农业”联动的模式，正逐渐成为非洲海水淡化项目的新风尚。
纵观全局，非洲海水淡化的发展呈现出三大显著特征：一是规模扩张与技术升级并驾齐驱，反渗透技术占比从2020年的60%提升至2025年的85%；二是融资模式创新不断，公私合营模式吸引了西班牙Cox、法国威立雅等国际企业踊跃参与，占项目总投资的40%以上；三是能源结构转型加速，可再生能源供电占比从2020年的12%提升至2025年的35%。这些特征为二氧化氯技术的应用开辟了广阔天地，特别是在水质安全保障与反渗透膜保护方面提出了明确而迫切的需求。
二、二氧化氯在海水淡化全流程中的关键作用与技术优势
二氧化氯以其独树一帜的化学特性，在海水淡化的全流程中扮演着无可替代的关键角色，其技术优势与非洲海水淡化对“高效、低耗、安全”的核心诉求完美契合。作为一种强效氧化剂，二氧化氯的氧化能力是氯气的2.6倍，即便在海水高盐（盐度约35‰）、高pH值（7.5 - 8.5）的复杂环境中，依然能维持稳定的杀菌效能，这使其成为海水预处理与消毒阶段的上乘之选。
1. 预处理阶段：抑制生物污染，守护核心设备
海水中富含藻类（如小球藻、骨条藻）、细菌（如副溶血性弧菌）以及浮游生物等。若不及时加以处理，这些生物会在反渗透膜表面形成生物膜，致使膜通量下降30% - 50%，能耗大幅攀升。二氧化氯能够穿透微生物细胞膜，破坏其酶系统与DNA结构，从而有效抑制生物膜的形成。美国长滩水务局的研究表明，在预处理阶段合理投加二氧化氯（0.8 - 1.2mg/L），可使反渗透膜的清洗周期从3个月延长至6 - 9个月，膜寿命延长30%以上。对于非洲淡化厂而言，这一点尤为重要——膜更换成本常常占其运营支出的40%，而二氧化氯预处理可使年均运维成本降低15% - 20%。阿加迪尔工厂在升级过程中，通过优化二氧化氯投加系统，成功应对了苏斯地区海域季节性藻类爆发（藻类浓度最高达10⁶个/L）的挑战，确保了膜系统的稳定运行。
ScienceDirect在2023年发表的《Chlorine dioxide in seawater for fouling control and post - disinfection in potable waterworks》一文，借助地中海地区12个海水淡化电站的实践数据，进一步验证了这一效果：对比试验显示，采用二氧化氯预处理的反渗透系统，其年膜污染率仅为氯消毒系统的50%，且能耗降低8% - 12%。这一结论为非洲高藻海域的淡化项目提供了直接的技术支撑。
2. 产水消毒阶段：保障水质安全，满足多场景需求
传统氯消毒方式在海水高有机物环境中，会与腐殖酸、富里酸发生反应，生成三卤甲烷（THMs）等致癌副产物。而二氧化氯消毒产生的副产物主要为低毒性的亚氯酸盐，且浓度可控。依据GB 26366《二氧化氯消毒剂卫生标准》，当生活饮用水中二氧化氯投加浓度控制在0.5 - 2mg/L时，亚氯酸盐残留可稳定在0.7mg/L以下，完全符合卫生安全要求。
摩洛哥将淡化水同时用于居民饮用和高端果蔬灌溉，二氧化氯消毒的安全性为其出口产业提供了坚实保障——该国65%的出口果蔬依赖淡化水灌溉，而经二氧化氯处理后，农产品微生物超标率从10%降至1%以下，符合欧盟农产品进口标准（EU No. 178/2002）。此外，在工业用水场景中，经二氧化氯消毒的淡化水还能减少设备腐蚀，延长输水管网寿命。这一点在OCP Green Water的磷矿区输水项目中体现得淋漓尽致——采用二氧化氯后，输水管网的腐蚀速率从0.2mm/年降至0.08mm/年。
3. 系统协同：适配可再生能源，降低本地化门槛
更具战略价值的是，二氧化氯技术与非洲可再生能源驱动的淡化模式高度适配。海水电解制二氧化氯技术可直接利用风能、太阳能产生的电力，构建“能源 - 水处理”的闭环系统，无需依赖化学原料运输（传统化学法需运输氯酸钠、盐酸，存在安全风险）。韩国K - water公司为非洲量身定制的小型电解设备，能根据发电量自动调节二氧化氯产量（调节范围50 - 500kg/日），完美契合可再生能源波动性的特点。这种技术组合已在摩洛哥卡萨布兰卡试点应用，相比传统化学制备法，减少了80%的运输成本和储存风险，尤其适合非洲偏远地区的小型淡化厂（日处理量<1万立方米）。
三、二氧化氯应用的国际经验及其对非洲的启示
欧洲与韩国在二氧化氯制备及应用领域所积累的成熟经验，宛如一座技术宝库，为非洲海水淡化事业提供了极具价值的技术参照。这些经验正借助技术转移与合作项目，在非洲大地上逐步落地、生根发芽。欧洲凭借其在标准化体系建设以及大型项目技术方案方面的优势，与韩国在技术小型化与智能化方面的独特特色，共同构建起二氧化氯技术输出的双轨并行模式。
1. 欧洲：以标准化为舵，树立大型项目技术典范
欧洲的技术规范犹如一座坚实的灯塔，为非洲二氧化氯的安全应用搭建起稳固的框架。欧盟BS EN 12671:2016《用于处理供人类消费的水的化学品 原位产生的二氧化氯》标准，宛如一部详尽的技术指南，对二氧化氯在饮用水处理中的技术要求、检测方法（如五步碘量法）以及安全限值等都作出了细致规定。这种标准化理念正通过欧盟资助的“非洲水安全计划”，如春风化雨般影响着非洲国家。例如，德国企业研发的无隔膜电解池技术，通过对钛基涂层电极和电解槽结构进行优化，成功将二氧化氯产率提升至85%以上，能耗则降低至传统工艺的60%（从6kWh/kg ClO₂降至3.6kWh/kg ClO₂）。
威立雅集团在摩洛哥的实践堪称欧洲技术落地非洲的经典范例。其2024年发布的项目报告显示，拉巴特附近一座日产能达82.2万立方米的淡化厂，采用了“二氧化氯预处理 + 反渗透膜 + 二氧化氯后消毒”的全流程工艺。在预处理阶段，通过在线监测系统实时精准调控二氧化氯投加量（根据海水浊度、藻类浓度自动调整至0.8 ~ 1.2mg/L）；后消毒阶段则将余氯控制在0.1 ~ 0.3mg/L。最终，产水完全满足WHO饮用水标准，且处理成本降至0.5欧元/立方米。该项目为非洲大型淡化厂提供了可复制、可推广的技术方案，目前埃及、突尼斯等国已纷纷引进该套工艺。
2. 韩国：小型化与智能化并驱，契合分散需求特性
韩国则展现了技术适配性创新的卓越风采。针对非洲农村地区分散式供水的迫切需求，韩国研发出模块化海水电解制二氧化氯设备。单套设备占地面积仅5平方米，小巧灵活，可直接接入光伏系统（适配功率5 ~ 20kW），日产能达50 ~ 500kg，特别适用于村庄级小型淡化站（日处理量500 ~ 5000立方米）。在2024年韩国--非洲峰会上，K-water公司与马达加斯加签署的合作协议中，还融入了将AI技术与二氧化氯投加系统相结合的创新方案。通过机器学习算法预测海水水质变化（基于历史浊度、温度数据），自动调整二氧化氯用量，使药剂消耗减少15% ~ 20%，运维人员需求减少50%。
3. 对非洲的核心启示：精准施策，协同发展
国际经验为非洲带来的启示主要集中在三个方面：其一，技术选择需因地制宜。大型工厂（日处理量>10万立方米）可采用欧洲集中式电解系统与标准化工艺，偏远地区则适用韩国模块化、智能化设备；其二，建立完善的质量控制体系。参考欧盟BS EN 12671:2016标准，制定本地化的二氧化氯应用规范，重点明确投加量、残留检测和安全防护要求；其三，推动技术与能源协同发展。将二氧化氯制备纳入可再生能源利用体系，降低对化石能源的依赖。摩洛哥已率先迈出步伐，在2023年修订的国家水资源规划中，专门新增了“二氧化氯应用技术导则”，对不同规模淡化厂的设备选型、运行参数作出了详细规定。
四、中国二氧化氯行业的发展建议与前景展望
面对非洲海水淡化市场所蕴含的巨大需求潜力（据预测，到2030年市场面对非洲海水淡化市场所蕴含的巨大需求潜力（据预测，到2030年市场规模将突破200亿美元）以及技术升级的宝贵机遇，中国二氧化氯行业需从技术创新、标准输出和市场布局这三个关键维度，精心构建自身的竞争优势。通过将成熟经验与非洲的实际需求深度融合，推动行业实现从单纯的产品出口向全方位技术服务的转型升级。
1. 技术创新：直击核心痛点，对标国际前沿
技术创新应紧密围绕非洲市场的核心需求精准发力。其一，聚焦海水电解技术的优化升级。借鉴欧洲无隔膜电解池的精妙设计以及韩国钛基涂层电极的先进技术，研发出能够适应高盐海水环境的高效电解设备。尤其要着力突破电极材料国产化的瓶颈（当前，高端电极依赖进口，其成本在设备总价中占比高达30%），力争将电极寿命从8000小时提升至12000小时以上，同时把电解能耗降至4 kWh/kg ClO₂以下。建议鲁西化工、中泰化学等行业龙头企业携手高校院所，共同成立“海水电解技术创新中心”，结合非洲不同海域的水质特点（如高盐、高藻类等）开展针对性研发。其二，大力研发智能化投加系统。参考韩国K-water在AI控制方面的成功经验，开发基于物联网的二氧化氯在线监测与调控系统，实现海水浊度、藻类浓度与投加量的实时精准联动，以适应非洲部分地区运维人员短缺的现状。其三，积极开发模块化设备。针对非洲小型淡化厂的需求，设计日产能在50 ~ 500kg的一体化电解设备，并集成光伏接口，满足离网运行的需求。
2. 标准输出：衔接国际规范，构建本地化标准体系
标准体系建设是开拓国际市场的关键所在。一方面，加快制定《海水淡化用二氧化氯消毒剂》国家标准，明确产品质量要求、检测方法（采用国际通用的五步碘量法）和安全限值，推动中国标准与欧盟BS EN 12671:2016、美国AWWA标准实现对接。另一方面，针对非洲市场开展标准培训活动，联合当地水务部门（如摩洛哥ONEE）建立符合国际规范的质量检测体系，帮助非洲国家解决“标准缺失、检测能力不足”的难题。例如，可借鉴威立雅在摩洛哥的成功经验，编制《二氧化氯在非洲海水淡化中的应用指南》，明确不同海域（如西非高浊度、东非高藻类）的工艺参数，为中国企业参与项目提供坚实的技术依据。
3. 市场布局：创新合作模式，深耕本地化服务
市场拓展应采取“技术 + 模式”的双轮驱动策略。在大型项目方面，借鉴摩洛哥公私合营模式，与威立雅、Cox等国际企业组建联合体，积极参与非洲大型海水淡化项目的竞标。中泰化学等企业可充分发挥产业链优势，提供“电解设备 + 药剂 + 运维”的一体化解决方案，例如参考OCP Green Water项目，设计适配工业--农业联动的二氧化氯处理系统。在中小型项目方面，大力推广模块化海水电解设备，结合中国援非项目（如中国援基里巴斯日产250吨海水淡化项目）的宝贵经验，开发适应非洲电网条件的离网型设备，并通过“设备捐赠 + 技术培训”的创新方式打开市场。在政策层面，建议将二氧化氯设备纳入“一带一路”水合作重点推广技术目录，借助政策性金融机构（如国家开发银行）提供融资支持，降低非洲国家的采购门槛。
4. 未来展望
展望未来，我国二氧化氯行业在非洲市场的发展将呈现出三大趋势。一是技术融合加速推进，二氧化氯制备与可再生能源、智能控制的结合将愈发紧密，“光伏 + 电解制氯 + 淡化”一体化系统有望成为主流。二是服务本地化程度不断加深，通过在摩洛哥、埃及等国建立区域技术中心，实现设备维护、人员培训的就近服务，大幅缩短响应时间。三是标准互认范围持续扩大，中国标准与非洲区域标准（如非洲标准化组织ISO/ASTM标准）的协调对接将取得实质性进展，为技术输出扫清障碍。
随着摩洛哥17亿立方米/年海水淡化项目的稳步推进以及更多非洲国家加入“蓝色输水线”计划，二氧化氯技术将在保障非洲水安全、促进可持续发展中发挥更为重要的作用。我国二氧化氯行业若能牢牢抓住这一历史机遇，不仅能够实现自身市场规模的重大突破（预计到2030年海外市场占比将提升至30%），更有望成为“中国智造”服务全球水安全的典范。
本文主要资讯来源1. 《2020-2025年中国二氧化氯行业投资潜力分析及行业发展趋势报告》，华经产业研究院，2025年9月 2. 摩洛哥、TAQA、Nareva联合开发140.5亿美元能源、海水淡化项目，行业资讯，2025年5月 3. 《摩洛哥新闻 2025年5月17-19日 130亿美元能源投资计划》，区域发展报告，2025年5月 4. K-water to cooperate with African nations on water infrastructure，orea Herald，2024年6月5. 《二氧化氯消毒剂卫生标准》（GB 26366），国家标准，2022年6. 中国援基里巴斯日产250吨海水淡化项目报告，丰海新能源，2025年7月7. AWWA WQTC71494《海水中添加二氧化氯:分析和处理问题》，美国给水工程协会，2025年8. 《中泰化学2024年经营总结》，中财网，2024年12月
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11. 《Chlorine dioxide in seawater for fouling control and post-disinfection in potable waterworks》，ScienceDirect，2023年
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