金曉霞,宋毅,林志謀
(1.威海市環(huán)境保護監(jiān)測站,山東 威海 264200;2.威海市水利工作站,山東 威海 264200;3.乳山市水資源管理辦公室,山東 乳山 264200)
威海市中水回用存在問題及對策
金曉霞1,宋毅2,林志謀3
(1.威海市環(huán)境保護監(jiān)測站,山東 威海 264200;2.威海市水利工作站,山東 威海 264200;3.乳山市水資源管理辦公室,山東 乳山 264200)
文章以威海市為例,分析了濱海地區(qū)水資源現(xiàn)狀和中水回用的意義及存在問題,探討了濱海地區(qū)中水回用多種途徑的可行性。
威海市;濱海地區(qū);中水回用;可行性
威海市水資源極度匱乏,人均水資源占有量不足全國的1/4,水資源供需矛盾越來越突出。相對于海水淡化、遠距離調水以及抽取深層地下水來說,中水的用具有其鮮明的優(yōu)勢。據測算,城市供水的80%轉化為污水,經收集處理后,其中70%可以再次循環(huán)使用。這意味著通過中水回用,可以在現(xiàn)有供水量不變的情況下,使城市的可用水量增加50%以上。可見,利用好中水資源,是開源節(jié)流、解決城市缺水問題的有效途徑之一。
1.1 水資源現(xiàn)狀
威海市全市年平均降水量778.4mm,年徑流量262.4mm,平均地表水資源量14.26億m3,地下水資源量為4.75億m3,全市多年平均水資源總量為16.28億m3。全市水資源地區(qū)間分布不平衡,調配困難。受地形影響,降雨量在地區(qū)的分布上也有較大差異,造成水資源地區(qū)間分布不平衡。全市河流為季風區(qū)與雨源型山溪河流,河床比降大,源短流急,暴漲暴落,開發(fā)利用難度很大。
1.2 水資源價格情況
威海市城市供水結構主要來源于地表水、地下水和其他水源。2014年,威海市區(qū)年用水量約為5865萬m3。其中工業(yè)用水約占59.5%、生活用水約占39.55%、其他用水約占0.95%。2016年,威海市開始實行階梯水量及價格,按居民用戶年度用水量分3個階梯:第一階梯,年用水量144m3(含)以內的部分,綜合水價為3.05元/m3;第二階梯,年用水量144~204m3(含)之間的部分,綜合水價為4.00元/m3;第三階梯,年用水量超過204m3以上的部分,綜合水價為6.15元/m3。工業(yè)用水價格為4.05元/m3。
2.1 中水回用相對于海水淡化的價格優(yōu)勢
按海水淡化達到熱電廠鍋爐補充水水質要求,中水回用投資成本3000~4000元/m3·d,運行費用2~3.5元/m3;海水淡化單位水投資成本在7000~10000元/m3·d,運行費用在4~6元/m3,包含折舊、財務等綜合成本在6~9元/m3,遠遠高于中水回用成本。目前,威海華能電廠采用海水淡化作為補充水,2015年海水淡化量為174.36萬m3,排放淡化尾水104.61萬m3,海水淡化成本為8.97元/m3。
2.2 中水回用相對于海水淡化的生態(tài)優(yōu)勢
海水淡化排放的鹵水的鹽度通常為海水的2倍,在排放口附近,高鹽度的鹵水會在短時間內殺死或者殺傷海洋生物,尤其是對鹽度敏感的海洋生物。而中水回用則是實現(xiàn)污廢水資源化、治理污染、保護環(huán)境、節(jié)約用水的有效途徑,是節(jié)水型城市和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設的重要內容,有著廣闊的發(fā)展前景,對威海市的環(huán)境保護、水資源保護、水污染防治、經濟可持續(xù)發(fā)展能起到重要作用。
3.1 中水氯離子含量偏高
由于威海市地表水、地下水氯離子含量相對偏高,并且有大量海產品加工企業(yè),因此導致水中氯離子含量偏高。企業(yè)、園林、建筑等均使用受限,這是制約威海市中水回用的主要原因。
3.2 基礎設施不配套
使用中水的前提是具備完善的管網系統(tǒng),目前威海市僅海濱路、文化路鋪設了20多公里中水主管道,沿線用戶具備使用中水的條件,其他區(qū)域均沒有使用條件。不具備配套的供水管路,推廣中水回用則無從談起。
3.3 對中水回用認識不足
長期以來,水價偏低,使人們產生“水不值錢”的錯覺。另外水資源危機感和節(jié)水意識不強,對中水回用更是缺乏足夠認識。因為中水是城市污水經處理后達到城市雜用水標準的再生水,造成人們對其衛(wèi)生狀況和用途存在疑慮,擔心中水是否符合標準,是否含有工業(yè)、家庭或其他來源排放的各種污染物,從而導致對中水回用產生排斥。
4.1 中水回用于熱電廠工業(yè)用水
火力發(fā)電廠是工業(yè)用水大戶,其耗水量約占工業(yè)用水量20%。生產用水主要是循環(huán)冷卻補充水、鍋爐補充水和熱網補充水。
1)循環(huán)冷卻補充水水質控制主要目標是:阻抑污垢、控制腐蝕、殺滅水中微生物或抑制其生長。因此,循環(huán)冷卻水水質應符合《污水再生利用工程設計規(guī)范》中再生水用作冷卻水的水質控制指標。2)鍋爐補充水水質要求防止鍋爐發(fā)生結垢、腐蝕、惡化蒸汽品質等危害,使鍋爐長期安全經濟運行,由于此類用水水質要求非常高,大規(guī)模生產使用投資成本極高并且運行難度較大,不建議使用。3)熱網補充水水質要求直接補充再生水,如果水質處理不好,會使熱網加熱設備、管道及用戶散熱器結垢、腐蝕,甚至造成堵塞,嚴重影響供熱效果,并降低熱力網壽命。因此,在控制熱力網補水率的同時還必須對熱力網補給水的水質嚴格要求,水質應符合《城市熱力網設計規(guī)范》?;痣姀S的用水中,冷卻水用量最大,約占全廠用水量的60%~80%,建議采用中水作為循環(huán)冷卻水補水。
4.2 中水回用于工業(yè)企業(yè)
據統(tǒng)計,工業(yè)用水占城市總用水的30%左右,工業(yè)用水的開源和節(jié)流對于整個水資源的合理利用是非常重要的,中水回用無疑是最為有效的解決方案。以威海市三角輪胎有限公司為例,2015年工業(yè)用水量為2625萬m3。輪胎廠用水主要有:鍋爐補充和循環(huán)冷卻水,其中循環(huán)冷卻水用量較大,對于威海中水水質來說,主要指標是Cl-降低至250mg/L以下,單位水處理投資為800~1500元/m3·d,運行費用約為1~1.5元/m3。
4.3 中水回用于市政用水
近年來,各地政府對園林綠化尤為重視,威海市2015年市區(qū)公園綠地面積為2385.28hm2,按照植物養(yǎng)護每年用水0.3m3/m2計算,每年市區(qū)園林綠化用水至少需要715萬m3。目前,總計才回用11.6萬m3中水,僅占需水量的1.6%。因為園林綠化用水水質要求較低,在實際回用中,可以采用處理后中水與污水處理廠二級出水混合,達到園林綠化用水標準,從而降低回用成本。
4.4 中水回用于補充河流生態(tài)基流
因為近年來自然氣候原因、污水排放量逐年增加等原因,河流承載能力下降,導致河流自凈能力降低,即使按照一級A標準達標排放仍對河流水質造成污染。利用深度處理中水補充河流生態(tài)基流,提高水環(huán)境容量,維護河流生態(tài)健康具有重要意義。按照目前污水廠出水水質情況來看,要達到地表水Ⅳ類水標準,需要將COD從50mg/L降低至30mg/L以下,Cl-從340mg/L以上降低至250mg/L以下,達到一般工業(yè)用水及人體非直接接觸的娛樂用水要求。
[1]安禮忠,郭亮,唐春生.淮安城市污水回用的實踐與思考[J].江蘇水利,2010(6):32-33.
[2]許吉現(xiàn),左仁劍.循環(huán)式活性污泥法CAST在中水回用領域的應用[J].環(huán)境導報,2002(6):13-14.
[3]黃逸君,陳全震,曾江寧,江志兵.海水淡化排放的高鹽廢水對海洋生態(tài)環(huán)境的影響[J].海洋學研究,2009(9):104-110.
(責任編輯崔春梅)
X703
B
1009-6159(2017)-02-0051-02
2016-09-20
金曉霞(1977—),女,助理工程師