威海市中水回用存在问题及对策
2017-04-07金晓霞宋毅林志谋
金晓霞,宋毅,林志谋
(1.威海市环境保护监测站,山东 威海 264200;2.威海市水利工作站,山东 威海 264200;3.乳山市水资源管理办公室,山东 乳山 264200)
威海市中水回用存在问题及对策
金晓霞1,宋毅2,林志谋3
(1.威海市环境保护监测站,山东 威海 264200;2.威海市水利工作站,山东 威海 264200;3.乳山市水资源管理办公室,山东 乳山 264200)
文章以威海市为例,分析了滨海地区水资源现状和中水回用的意义及存在问题,探讨了滨海地区中水回用多种途径的可行性。
威海市;滨海地区;中水回用;可行性
威海市水资源极度匮乏,人均水资源占有量不足全国的1/4,水资源供需矛盾越来越突出。相对于海水淡化、远距离调水以及抽取深层地下水来说,中水的用具有其鲜明的优势。据测算,城市供水的80%转化为污水,经收集处理后,其中70%可以再次循环使用。这意味着通过中水回用,可以在现有供水量不变的情况下,使城市的可用水量增加50%以上。可见,利用好中水资源,是开源节流、解决城市缺水问题的有效途径之一。
1 水资源基本情况
1.1 水资源现状
威海市全市年平均降水量778.4mm,年径流量262.4mm,平均地表水资源量14.26亿m3,地下水资源量为4.75亿m3,全市多年平均水资源总量为16.28亿m3。全市水资源地区间分布不平衡,调配困难。受地形影响,降雨量在地区的分布上也有较大差异,造成水资源地区间分布不平衡。全市河流为季风区与雨源型山溪河流,河床比降大,源短流急,暴涨暴落,开发利用难度很大。
1.2 水资源价格情况
威海市城市供水结构主要来源于地表水、地下水和其他水源。2014年,威海市区年用水量约为5865万m3。其中工业用水约占59.5%、生活用水约占39.55%、其他用水约占0.95%。2016年,威海市开始实行阶梯水量及价格,按居民用户年度用水量分3个阶梯:第一阶梯,年用水量144m3(含)以内的部分,综合水价为3.05元/m3;第二阶梯,年用水量144~204m3(含)之间的部分,综合水价为4.00元/m3;第三阶梯,年用水量超过204m3以上的部分,综合水价为6.15元/m3。工业用水价格为4.05元/m3。
2 威海全面开展中水回用的意义
2.1 中水回用相对于海水淡化的价格优势
按海水淡化达到热电厂锅炉补充水水质要求,中水回用投资成本3000~4000元/m3·d,运行费用2~3.5元/m3;海水淡化单位水投资成本在7000~10000元/m3·d,运行费用在4~6元/m3,包含折旧、财务等综合成本在6~9元/m3,远远高于中水回用成本。目前,威海华能电厂采用海水淡化作为补充水,2015年海水淡化量为174.36万m3,排放淡化尾水104.61万m3,海水淡化成本为8.97元/m3。
2.2 中水回用相对于海水淡化的生态优势
海水淡化排放的卤水的盐度通常为海水的2倍,在排放口附近,高盐度的卤水会在短时间内杀死或者杀伤海洋生物,尤其是对盐度敏感的海洋生物。而中水回用则是实现污废水资源化、治理污染、保护环境、节约用水的有效途径,是节水型城市和资源节约型、环境友好型社会建设的重要内容,有着广阔的发展前景,对威海市的环境保护、水资源保护、水污染防治、经济可持续发展能起到重要作用。
3 存在的问题
3.1 中水氯离子含量偏高
由于威海市地表水、地下水氯离子含量相对偏高,并且有大量海产品加工企业,因此导致水中氯离子含量偏高。企业、园林、建筑等均使用受限,这是制约威海市中水回用的主要原因。
3.2 基础设施不配套
使用中水的前提是具备完善的管网系统,目前威海市仅海滨路、文化路铺设了20多公里中水主管道,沿线用户具备使用中水的条件,其他区域均没有使用条件。不具备配套的供水管路,推广中水回用则无从谈起。
3.3 对中水回用认识不足
长期以来,水价偏低,使人们产生“水不值钱”的错觉。另外水资源危机感和节水意识不强,对中水回用更是缺乏足够认识。因为中水是城市污水经处理后达到城市杂用水标准的再生水,造成人们对其卫生状况和用途存在疑虑,担心中水是否符合标准,是否含有工业、家庭或其他来源排放的各种污染物,从而导致对中水回用产生排斥。
4 中水回用途径和可行性分析
4.1 中水回用于热电厂工业用水
火力发电厂是工业用水大户,其耗水量约占工业用水量20%。生产用水主要是循环冷却补充水、锅炉补充水和热网补充水。
1)循环冷却补充水水质控制主要目标是:阻抑污垢、控制腐蚀、杀灭水中微生物或抑制其生长。因此,循环冷却水水质应符合《污水再生利用工程设计规范》中再生水用作冷却水的水质控制指标。2)锅炉补充水水质要求防止锅炉发生结垢、腐蚀、恶化蒸汽品质等危害,使锅炉长期安全经济运行,由于此类用水水质要求非常高,大规模生产使用投资成本极高并且运行难度较大,不建议使用。3)热网补充水水质要求直接补充再生水,如果水质处理不好,会使热网加热设备、管道及用户散热器结垢、腐蚀,甚至造成堵塞,严重影响供热效果,并降低热力网寿命。因此,在控制热力网补水率的同时还必须对热力网补给水的水质严格要求,水质应符合《城市热力网设计规范》。火电厂的用水中,冷却水用量最大,约占全厂用水量的60%~80%,建议采用中水作为循环冷却水补水。
4.2 中水回用于工业企业
据统计,工业用水占城市总用水的30%左右,工业用水的开源和节流对于整个水资源的合理利用是非常重要的,中水回用无疑是最为有效的解决方案。以威海市三角轮胎有限公司为例,2015年工业用水量为2625万m3。轮胎厂用水主要有:锅炉补充和循环冷却水,其中循环冷却水用量较大,对于威海中水水质来说,主要指标是Cl-降低至250mg/L以下,单位水处理投资为800~1500元/m3·d,运行费用约为1~1.5元/m3。
4.3 中水回用于市政用水
近年来,各地政府对园林绿化尤为重视,威海市2015年市区公园绿地面积为2385.28hm2,按照植物养护每年用水0.3m3/m2计算,每年市区园林绿化用水至少需要715万m3。目前,总计才回用11.6万m3中水,仅占需水量的1.6%。因为园林绿化用水水质要求较低,在实际回用中,可以采用处理后中水与污水处理厂二级出水混合,达到园林绿化用水标准,从而降低回用成本。
4.4 中水回用于补充河流生态基流
因为近年来自然气候原因、污水排放量逐年增加等原因,河流承载能力下降,导致河流自净能力降低,即使按照一级A标准达标排放仍对河流水质造成污染。利用深度处理中水补充河流生态基流,提高水环境容量,维护河流生态健康具有重要意义。按照目前污水厂出水水质情况来看,要达到地表水Ⅳ类水标准,需要将COD从50mg/L降低至30mg/L以下,Cl-从340mg/L以上降低至250mg/L以下,达到一般工业用水及人体非直接接触的娱乐用水要求。
[1]安礼忠,郭亮,唐春生.淮安城市污水回用的实践与思考[J].江苏水利,2010(6):32-33.
[2]许吉现,左仁剑.循环式活性污泥法CAST在中水回用领域的应用[J].环境导报,2002(6):13-14.
[3]黄逸君,陈全震,曾江宁,江志兵.海水淡化排放的高盐废水对海洋生态环境的影响[J].海洋学研究,2009(9):104-110.
(责任编辑崔春梅)
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1009-6159(2017)-02-0051-02
2016-09-20
金晓霞(1977—),女,助理工程师