区域供水水资源论证特点与分析实例
2010-07-11李明生
李明生
(长江下游水文水资源勘测局 南京210011)
董小涛
(水利部综合事业局 北京100053)
李 宁
(长江下游水文水资源勘测局 南京210011)
1 引言
区域供水工程建设项目水资源论证是近年来刚开始进行的一项技术工作,目前尚无成熟的规范和范本供论证工作者参考使用,本文在分析长江流域水资源状况和城市自来水项目特点的基础上,以《泰州市区域供水水厂(45万m3/天)水资源论证报告书》为例,归纳总结出了水资源论证的特点和重点,提出了此类项目具体的应对策略和方法。
2 供水水资源论证
区域供水建设项目水资源论证的最大特点是取用的原料是水资源,提供的销售产品的同样是水。供水对象不再是单一简单的供水和退水对象。一般而言,区域供水一般为居民生活供水、城市公共设施和大部分工业企业供水,是用水的始端,不是用水耗水的终端。因此,报告的难点和重点主要体现在如何分析用水的合理性和退水的影响上。为此,提出了此类项目的论证思路:用水合理性论证应该把整个供水范围内的用水户看作一个分析对象来处理;对应的退水论证应涵盖整个区域城市内排水状况与规划状况。这样处理后,虽然思路清晰啦,但由于论证所涉及的对象多且复杂,具体论证时工作量大,对资料的要求比较高,在实际论证中需要把握以下特点。
2.1 区域用水合理性论证特点
a.由于城市用水过程涉及面广,可能不能像一般项目那样能明确给出水平衡图。因此,要在对其供水对象进行水平衡分析计算的基础上,掌握整个城市整体用水状况。
b.由于区域供水主要包括居民生活用水、工业用水以及城市综合公共用水。因此,在分析其用水定额时,可分别分析计算,并给出对应的结论和节水潜力分析。
2.2 区域退水论证的特点
由于把用水户与水厂一同看作是退水的整体,即由水厂供水范围内的退水和水厂自身的退水构成。对于自身退水只要按一般项目论证即可;对于供水范围内的退水,在收集整理工业和生活污水的排水系统、排口设置、污染因子、源强和污水处理的基础上,在达标排放的基础上有时还需要借助水质数模或实测水质成果来说明污染是否超出所在水功能区的纳污能力。从而给出排口设置和退水是否合理及对潜在的第三者的影响程度。
3 论证分析实例
针对上节区域供水中用水的合理性和退水论证特点,下面以《泰州市区域供水水厂(45万m3/d)水资源论证报告书》为例,探究解决此问题的方法和应对措施。
随着泰州市工农业生产的发展、乡镇企业的形成、城市化水平的提高,内河水质不断下降,水环境恶化加剧,作为供水水源的主要水体普遍受到严重或比较严重的污染,直接威胁着城乡人民的饮用水安全,其供水水质难以满足国家新的供水水质标准。同时,城市供水的水量也不能满足城市发展及乡镇改水的用水需求。为提高泰州的供水水质及供水保障率,扩大优质饮用水的供水范围,提高泰州市农村的饮水质量,有必要实施泰州市区域供水规划,拟建的泰州市区域供水水厂的近期规划新建取水规模45万m3/天。
3.1 区域用水合理性论证分析实例
3.1.1 现状用水量指标与分析
a.泰州市单位人口综合用水量指标。2006年,泰州市区平均日人均售水量指标为224L,平均日人均供水量指标为300L,最高日人均供水量指标为356 L。根据《给水工程规划规范》,江苏省中等城市最高日城市综合用水量指标为600~1000 L,满足此规划之要求。
b.人均综合生活用水量指标。2006年泰州市区居民平均日综合生活用水量为118 L。
c.工业用水量指标:
2005年工程范围内工业总供水量为2791万m3,自备水源供水量约10017万m3。工业产值增加值237亿元,核算万元工业增加值用水量为54m3。
2005年,全国万元工业增加值用水量为169m3。比较高的地区包括贵州395m3、安徽369m3,湖南366m3;相对较低的地区包括山东23m3,天津24m3,北京38m3。
万元工业增加值用水量可有效反映水资源利用效率和效益。发达国家万元工业增加值用水量一般在50m3以下,工业用水重复利用率一般为80%~85%。
泰州市的万元工业增加值用水量较低,远低于全国的平均水平,说明其经济结构和节水水平较好。
3.1.2 规划年需水量预测与评价
根据泰州市城市供水现状情况,参照《给水工程规划规范》及《室外给水工程设计规范》中的有关要求,结合城市总体规划,分别采用综合指标法和分类计算法对泰州市区域用水量进行预测,其结论如下:采用综合指标法:2015年总需水量为90.95万m3/天,2020年总需水量134.74万m3/天;采用分类计算法:2015年总需水量为90万m3/天,2020年总需水量为为135万m3/天。详见表1和表2。
比较两种测算法,测算结果差异不大。但分类计算法以现状综合生活用水指标及工业供水量为基础,分别考虑了居民生活水平的提高及工业的发展因素,测算了不同类别的用水量,其测算结果更符合实际。因此,采用分类计算法测算结果,即:供水总规模2015年为90万m3/天,2020年为135万m3/天。
由此可知,本项目近期新建取水规模45万m3/天水厂后,配合已建水厂能满足2015年为90万m3/天的用水要求;通过以上分析本项目的用水量是合理和必要的。
3.2 区域退水论证分析实例
区域水厂的退水系统主要由水厂供水范围内的退水和水厂自身的退水构成。水厂供水范围内的退水主要由工业和生活污水所构成,这些污水绝大数都排入污水处理厂处理后达标排放。
表2 分类计算法总需水预测 单位:万m3/天
3.2.1 水厂自身的退水
泰州区域水厂净水工艺为:预加氯+常规处理工艺。工艺仅限于混凝、沉淀(气浮)、过滤和消毒,在生产过程中仅施加液体碱式氯化铝(PAC)混凝剂和液氯消毒剂,污泥脱水工艺采用投加阴离子型PAM助凝剂,经净水工艺后污泥中的主要成分为无机物,具有较好的环境可接受性。其产生的主要污废水为生产废水和生活污水。
水厂制水过程产生的生产废水主要为沉淀池排泥废水和滤池反冲洗水,其主要含原水分离物——经过絮凝沉淀的泥沙等无机物,净水工艺过程也无其他有毒有害物质产生。废水中的主要污染指标为SS,包括原水中夹带的泥沙和胶体、混凝剂及絮凝剂成分,除SS外,其他水污染指标值都很低。
另外,施工期间为减少施工废水、生活污水对水环境的影响,应保持施工场地的清洁,加强对施工现场的监督和管理,施工人员生活污水、施工机械冲洗废水不可任意随地漫流,应按规定处理后排放。
水厂供水范围内用水户的退水由各污水系统统一收集。排入长江的污水,按国家GB8978—1996《污水综合排放标准》要求排放,污泥处理满足《城市污水处理厂污水污泥排放标准》,并与污泥处置相结合,处理后的污泥脱水泥饼运至生活垃圾填埋场与生活垃圾共同填埋。
该项目的施工废水拟采用一级物化方法处理,废水由明沟收集后进入沉沙池,去除大部分粒径较大的颗粒,SS去除率可达到85%左右,若部分泥沙含量较高的生产废水进入反应池时SS浓度仍然很高,可加入混凝剂进行混凝沉淀,SS去除率可达到90%以上,基本满足SS一级排放要求后,排入市政管网。
该项目产生的生活污水,排入市政管网进入污水处理厂处理,达标后排放。
3.2.2 水厂供水范围内的退水
该项目取水规模45万m3/天,年取水量1.64亿m3,供水范围为泰州市区及姜堰、兴化部分区域。
根据泰州市污水处理系统的现状和规划,水厂供水对象的退水绝大部分经城市污水管网收集后,进入城市污水处理厂处理达标后排放。因此,考虑到系统退水的复杂性和资料的不完整性,现主要从泰州市污水处理系统的现状和规划来分析说明水厂供水范围内的退水状况。
根据相关资料,截至2006年底,泰州市已建成4座污水处理厂,污水管网总长度184.8km,总设计处理能力9.5万t/日,合计实际处理量4.15万t/日,污水再生利用量1.5万t/日,总污泥产生量2.3t/日。
截至2006年底,泰州市已建、在建污水处理项目总设计处理能力11.5万t/日,设计污水再生利用量1.4万t/日,设计污泥产生量1.7t/日,已建成和在建污水一、二级干管193.9km,管网覆盖面积65km2。
为适应社会经济发展的需要,泰州市“十一五”期间规划实施的城市污水处理项目共21个。
根据泰州市污水处理系统规划,至2010新建扩建污水处理项目21项,新增污水处理能力23.5万t/日,新增再生水利用量1.4万t/日,新建改造配套管网长度423.5km,基本覆盖泰州市大部分地区。
4 结语
区域供水项目因其重要性和广泛性的特点,与一般建设项目的水资源论证有所区别,其主要难点在于如何分析用水和退水的合理性。本文的探究结果,仅供同行参考。由于此类项目的差异性和复杂性,在今后的实际工作中还要逐步摸索,进一步提高用、耗和排环节的论证水平。通过水资源论证,为建设项目取水许可申请提供技术依据,论证结论将为水行政主管部门加强流域水资源统一管理和行政机关科学审批、规范科学许可提供依据。