天津滨海旅游区海水冲厕探讨
2011-08-08杨丽丽张鸿斌
杨丽丽,张鸿斌
(天津市市政工程设计研究院,天津市 300051)
0 前言
我国海水利用的主要领域:一是海水直接利用,即以海水为原水,直接替代淡水作为工业用水和生活用水;二是海水淡化,即利用海水脱盐生产淡水;三是海水化学资源的综合利用,即从海水中提取化学元素、化学品及深加工等。海水冲厕是我国沿海地区海水利用的一个重要方面,也是现阶段沿海地区有效节约生活淡水消耗的一种现实可行的途径[1]。天津滨海旅游区东临渤海,可利用海水冲厕,以节约淡水资源。
1 海水冲厕水质
目前内地海水水质的标准还未制定,一些沿海城市(如青岛)海水冲厕示范工程的水质标准暂时采用香港地区的冲厕海水水质标准,见表1。旅游区暂时采用此标准。
表1 香港海水冲厕水质标准[2]
2 海水冲厕处理工艺
香港海水冲厕处理过程:(1)筛分离。海水先经过设置于进水口处的不锈钢格栅,通过12 mm2的网孔截留并去除大颗粒杂质,为保证格栅正常工作,通常一周冲洗一次。(2)曝气(在取水点水质达标的条件下一般不设)。格栅分离悬浮杂质后,在溶解氧缺乏的情况下,可能会产生异臭怪味。因此,可在供水站加设曝气装置,进行曝气充氧。香港现在都不设曝气装置。(3)加氯处理。在供水站根据水质状况加氯3~6 mg/L,以保证管网末梢能有1 mg/L的余氯,这样可避免供水系统中因细菌和生物繁殖对水质造成的不良影响,并可防止因生物繁衍沉积使供水能力降低[3]。
2007年3月对天津市近岸海域的渤海取水口处的海水进行了取样分析,水质指标与香港取水点的水质指标比较见表2。可见渤海水质中浊度、氨氮、悬浮固体与香港海水水质严重不符,因此旅游区采用海水冲厕处理工艺不能只是进行简单的加氯消毒,还需增加混凝、过滤等工艺,这将大大增加处理成本。
表2 天津与香港海水水质比较
3 海水冲厕供应系统
因海水水质、腐蚀性等问题,海水冲厕从取水、输送、污水处理都需要采取特别措施。
(1)取水口
近岸海水较混浊,其杂质主要有泥沙、海藻及各种海生动植物;在生活污水排放口邻近海域,水中还会含有大量大肠杆菌及其他污染物和细菌。大量的泥土和污物进入供(海)水系统,会导致水泵漏水和轴承的损坏,甚至使整个海水泵报废。此外海水中存在的 Ca2+、Mg2+等离子极易与CO32-、SO42-等离子结合生成 CaCO3、CaSO4、MgCO3、MgSO4等不溶物,易在管线及设备内形成硬疤。因此取水口应远离近海岸及污水深海排放的混合区,应设在海水中无明显悬浮物的深水区[4]。
(2)管道输送
采用海水冲厕的建筑物,需建设两套供水系统,一是淡水供应系统,另一是海水冲厕水供应系统。并同时要求建设相关的配套设施如取水泵站、配水池以及相应的污水处理管线等。
由于海水的氯化物和硫酸盐含量较高,具有较强的腐蚀性,致使海水输送系统的使用寿命大大缩短。因此海水冲厕系统需选择耐腐蚀材料,并进行阴极保护或选择适宜的涂料和衬里进行防腐。
因管道误接或管道破损可能造成海水污染淡水输送系统。如果海水输送管道出现严重的渗漏,将造成大量的海水渗入地下,对地下水及周边地域环境造成严重影响,且这种影响难以弥补。此外,海水冲厕出水在排人城市污水管网过程中若出现渗漏,将造成周围土壤的盐化。因此室内外冲厕用的各种管线、闸门、阀门和水表等各种配件均应经过防腐处理或采用防腐材料制造,相应的便器也应通过相关的防腐测试。有关部门应加强海水供水、排水系统的维护保养,对于管道的漏水应有详尽的应对措施和手段,防止海水或含海水的污水渗漏对环境造成难以弥补的破坏[4]。
(3)污水处理及再生水回用
香港地区海水冲厕后与使用过的淡水一并进入城市污水管道,海水占污水总量的17.9%[3],海水盐分得到较大稀释。香港的污水处理一般采用传统的活性污泥法,进行二级处理后深海排放。而旅游区岛屿地区居民及公建冲厕污水占总污水量的25.8%,海水盐分对污水处理影响尚不明确。另外由于海水盐类物质的存在,不仅会对污水处理设备造成一定的腐蚀,而且污水处理后回用水的用途将受到很大限制,如农田灌溉、绿化用水等都难以实现。
4 结论
海水冲厕从技术上是可行的,也将成为我国沿海地区海水利用的有效途径,将得到广泛应用,但还存在一些尚待解决的问题:一是海水冲厕水质的标准还未制定;二是海水冲厕处理工艺因海水水质存在较大差异;三是海水冲厕系统需采用防腐材料制造或经过防腐处理;四是海水冲厕污水对污水处理影响尚不明确,并限制再生水回用用途。因此天津滨海旅游区采用海水冲厕是可行的,但将大大增加投资,建议在岛屿地区某小区内建立海水冲厕示范工程,为海水冲厕工程设计研究提供基地,运行管理积累经验。
[1]刘康.海水冲厕利用前景分析——以青岛市为例[J].海洋开发与管理.2003,20(6):17-19.
[2]张雨山,王静,成玉,等.大生活用海水水质标准研究[J].海洋技术.2005,24(3):124-127.
[3]武周虎,张国辉,武桂芝.香港利用海水冲厕的实践[J].中国给水排水.2000,16(11):49-50.
[4]邢秀强.海水冲厕技术存在的问题及解决措施[J].中国给水排水.2007,23(10):5-8.