海水淡化水掺混对生活饮用水水质影响的综合分析

董 捷，马文红，何凤华

(天津泰达水业有限公司 天津300457)

海水淡化水掺混对生活饮用水水质影响的综合分析

董 捷，马文红，何凤华

(天津泰达水业有限公司 天津300457)

海水淡化近几年在我国发展较快，用途逐渐从工业扩大到市政供水，这意味着海水淡化水进入市政供水管网已提上议事日程。利用天津市某净水厂已有的运行数据，分析掺混海水淡化水对供水管网水质的影响，在此基础上初步提出海水淡化水掺混后应关注的各项水质指标和要求，以及稳定水质的方法。

海水淡化水 饮用水 掺混 供水管网

海水淡化水已成为解决全球水资源短缺的重要途径。调查显示，在西班牙、澳大利亚、新加坡、以色列以及其他中东国家，海水淡化水已经广泛进入市政管网，成为城市生产生活用水的重要组成部分。[1-2]在我国，海水淡化自20世纪60年代末至今已经有几十年的发展历史，2005年10月随着《海水利用专项规划》的出台，用途逐渐从工业扩大至市政供水。[3]“十二五”期间，天津滨海新区入选国家《海水淡化产业“十二五”发展规划》配套政策中第 1批海水淡化产业发展试点单位名单，天津国投津能发电厂作为海水淡化供水的试点单位，将海水淡化水引入自来水厂，作为成品水与自来水按照一定比例进行掺混后为市政饮用水供水，为实现区域可持续发展拓展了资源空间，具有深远的现实意义。

海水淡化水自 2013年 3月引入水厂调节池以来，在供水运行上已逐渐实现水量稳定，入厂水质波动也逐渐减小，水质已完全满足现行生活饮用水水质标准，具备了作为成品水与自来水掺混使用的基本条件。由于其与自来水水质有所不同，掺混后会引起水质变化，将破坏原有的平衡状态，掺混比例不当会导致管网系统内黄水等现象，影响供水水质，因此有必要研究海水淡化水掺混后对管网的影响。现根据水厂已有掺混运行数据，对掺混水对现有管网的影响进行分析。

1 海水淡化水掺混运行条件

海水淡化水入厂水量呈阶段性波动，从4,000,m3/d至最大 29,910,m3/d不等。淡化水入厂后进入三期清水池，三期自产水与岳龙水经过紫外线及加氯消毒装置进入三期清水池进行掺混，经三期供水泵房进入市政管网。

2 海水淡化水掺混水量统计

为确定三期供水泵房出厂水中海淡水掺混比，对三期清水池的各路进水量进行统计，三期自产水量与岳龙水量总和参考加氯点计量表记录，海淡水量数据参考海淡水入厂计量表记录，岳龙水量数据参考岳龙水入厂计量表记录。

研究时间段为2014年5月至2015年8月，共15个月。

3 海水淡化水掺混分析研究方法

对实际运行的水量数据进行统计，计算出掺混比，对比相应的水质数据，分析水质变化以了解掺混海水淡化水后对水质的影响。

海淡水掺混比计算公式：

海水淡化水是软水，其碱度、硬度、pH值都较低，有较低的缓冲能力，会溶解管道内壁上的保护性垢层。由于给水管网为铸铁管和钢管，根据管网水掺混比不同，可造成管网腐蚀、黄水等现象。本文选用天津某净水厂三期出厂水浊度、pH值、总硬度、总碱度、氯化物等理化指标，以及西区管网末梢水浊度、pH值等理化指标，观察海淡水掺混后对出厂水及管网水的影响。

4 海水淡化水掺混对出厂水水质影响分析

图1 掺混比波动折线图Fig.1 Fluctuation curve of mixing ratios

由图 1可知，整个研究周期内掺混比平均值为13.39%,，变化范围为 3.76%,～42%,，有研究显示掺混比超过 30%,会引起管网水黄水现象，统计时间内掺混比超过30%,的天数为2015年2月17～22日，共6天。由于岳龙水量突然下降为平日水量的 60%,，三期自产水量也有所下降，海淡水进库水量没有相应调整，造成掺混比暂时上升。

图2 2015年同时段三期出厂水质与海水淡化水质对比图Fig.2 Comparison of water quality between Ⅲ stage effluent and desalinated sea water at the same period in 2015

由图2可知，海水淡化水与水厂自产水水质有较大差别，2月17日至22日的各项水质指标曲线均出现不同程度的低谷，其中氯化物、总硬度、总碱度等指标比较敏感，与掺混比曲线变化趋势基本保持一致，浑浊度和pH值也有相应变化。

净水厂所用原水为引滦水，水质时常波动，耗氧量、氯化物等指标存在超四类原水的隐患，提高海水淡化水的掺混比，可显著优化出厂水水质。

5 海水淡化水掺混对管网水质影响分析

在输配过程中，自来水饱和性比较稳定且腐蚀倾向比较轻微，进入供水管网后不会使指标值明显上升。由于海水淡化水的水质碱度较低，并且CaCO3不饱和，具有严重的腐蚀倾向，因此在海淡水掺混水进入供水管网后会有溶解管内壁积存的管垢的可能性。[4]表现为管网掺混水中的总铁浓度上升、浊度上升、碱度增大、出现黄水现象。掺混比超过安全比例时会增加出现以上现象的可能性。现根据水厂已有掺混运行数据分析如图3。

由图 3可知，浑浊度指标曲线出现了低谷，pH值则有较大升高，时间晚于出厂水，是因为取样点位于管网末梢，输配管线较长，造成一段时间的滞后。从运行数据中可以看出，各理化指标与同时期出厂水相比略有升高，管网水中铁的检测结果均小于仪器检出限0.05,mg/L，远低于国家标准要求，因此短时间的掺混比上升不会引起管网水质的大幅度波动，但为保障管网水质安全，建议在运行中将掺混比控制在30%,以下。

图3 2015年同时段管网末梢水质折线图Fig.3 Water quality line chart of pipe network end at the same period in 2015

6 结 论

海水淡化水的水质较好，具有软水的特点，可作为优质饮用水水源，当原水水质恶劣时，掺混海淡水可以有效改善出厂水水质，同时避免用户长期直接饮用淡化水带来的负面影响。

原水水质较好时，掺混海水淡化水后会腐蚀旧铸铁管材管网，原先积存的管垢产生“黄水”现象。经运行验证，掺混比例控制在 30%,以下，可保证管网水水质安全。■

［1］ Birnhack L，Penn R，Lahav O. Quality criteria fordesalinated water and introduction of a novel，cost effective and advantageous post treatment process [J]. Desalination，2008，221(1-3)：70-83.

［2］ Lahav O，Birnhack L. Quality criteria for desalinated water following post-treatment [J]. Desalination，2007，207(1-3)：286-303.

［3］ 葛云红，刘艳辉，赵河立，等. 海水淡化水进入市政管网需考虑和解决的问题[J]. 中国给水排水，2009，25(8)：84-87.

［4］ 骆碧君，刘志强，郑毅，等，海水淡化水在既有管网中的水质变化研究[J]. 中国给水排水，2009，25(23)：57-60.

Impact of Mixed Desalinated Seawater with Drinking Water on Water Quality

DONG Jie， MA Wenhong，HE Fenghua
(Tianjin TEDA Water Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China)

In recent years，seawater desalination has been developing quickly in China and its application has been expanded from industry to municipal water supply，which means the entrance to municipal network water supply of desalinated seawater has been put on the agenda．Depending on the exsiting operating data of water treatment in TEDA and analyses on the influnce of mixed desalinated seawater and drinking water on the safety and network water supply，this paper tentatively puts forward indications and requests after the mixing of desalinated seawater and a method of water quality stablilization.

desalinated seawater；drinking water；mixing；water distribution system

TV213.1

A

1006-8945(2016)07-0009-03

2016-06-06