古鎮分質供水
論文類型 | 技術與工程 | 發表日期 | 2000-10-01 |
來源 | 中國土木工程學會水工業分會給水委員會第八次年會 | ||
作者 | 印慧僧 | ||
摘要 | 印慧僧 (中國市政工程西南設計研究院) 前言: 西川省犍為縣的羅城鎮,是一座古鎮,建于明末清初,距今己有近400年歷史古鎮建筑規劃平面呈船形,一律穿逗磚木結構,一律小青瓦平房,石板路面。 船尾是一座靈官廟,船中有一座過于樓,上建一方形戲臺,戲臺兩側立柱上有 ... |
印慧僧
(中國市政工程西南設計研究院)
前言:
西川省犍為縣的羅城鎮,是一座古鎮,建于明末清初,距今己有近400年歷史古鎮建筑規劃平面呈船形,一律穿逗磚木結構,一律小青瓦平房,石板路面。
船尾是一座靈官廟,船中有一座過于樓,上建一方形戲臺,戲臺兩側立柱上有一付楹聯:“昆、高、胡、彈、燈,曲繞黃梁;生、旦、凈、末、丑、功出梨園”,對仗工巧,頗有韻味。每逢大節戲臺上尚可演出,不過觀眾只能站著看戲。這條被稱為涼廳于的古鎮是歷史文物,古色古香,很有四川民居的特色。曾被中國建筑西南設計院的建筑師將古鎮原貌克隆到澳大利亞墨爾本的唐人街,可見古鎮的誘人之處。目前縣政府已委托樂山市規劃設計院提出修繕涼斥街的方案,以便發展樂山市的旅游事業。
供水現狀:
羅城鎮現有居民8000人,流動人口2000人,共1萬人。羅城鎮是個工業鎮。有鹽礦、鐵礦等工業。鎮上有一座規模為日產3000m3的小水廠,建于1979年,取地表水源,工藝流程為:孔口絮凝,斜管沉淀,無閥濾池、漂粉消毒,清水池、送水泵房。由于水源存在含鹽量過高和泥腥味二大問題,長期得不到解決、使當地居民很有意見,供水水質問題,年年是人大開會的議題。市民對出廠水質,失去信任感,寧肯向農民買桶裝水、也不愿飲用自來水,甚至出現市招上書寫:“本餐廳食用井水”等廣告用語,使水廠3000m3/d的供水能力,不能滿負荷生產。
水源存在的二大問題,原因是羅城鎮一帶在地質上存在地下鹽巖層厚40m的鹽礦,當地和五通橋一帶均有鹽廠,樂山至羅城的公路上有輸鹽管,可能地層有裂隙滲透到水源,也可能鹽廠制鹽過程中有鹽鹵浸入水源,致使原水含鹽量高達1000mg/L。按一般常規:水中含鹽量<500mg/l時,可以作為生活飲用水,水中含鹽量≥500mg/l,只有味覺很敏感的人才能感覺有咸味,水中含鹽量在800~1000mg/l時,常人都能感覺有咸味。人類長期飲用含鹽量≥1000mg/l的水。易得冠心病和高血壓。世界衛生組織(WHO)為了防止心血管病,建議每人每日食鹽攝入量不超過5克(包括從飲用和食物中攝取)。我國醫學專家建議,限制每人每日食鹽攝入量為8克,所以一般要求自來水含鹽量不超過500m/l,顯然羅城鎮水廠出水含鹽量過高,需要除鹽。另一問題是出廠水有泥腥味,經調查研究發現,水源地有網箱養魚,投灑魚飼料引起。加上原水廠管理不善,沉淀池、無間濾池和清水池,長期不清洗所致。
除鹽除味新方案:
犍為縣水利局和縣供水公司的領導,為此于2000年初曾赴無錫、宜興、上海、杭州等地考察,在除鹽工藝方案上,對反滲透(RO)和電滲析技術進行了比較。反滲透屬于膜過濾技術,是新技術。除鹽率高達95~98%,其中高壓泵和反滲透膜是關鍵設備,目前還依賴進口,所以造價較高,當 Q=20m3/hr時、全套設備價格在 60~70萬元左右。由于反滲透技術的除鹽率很高,包括能去除有益于人體的無機離子、出水是高純水,特別適用于特種工業用水,而生活飲用會使腎臟功能退化,影響人體健康。所以有的醫學專家不主張兒童長期飲用高純水。
對于電滲析除鹽工藝,我國從1958年起,就作了大量研究與試驗工作,1969年北京化工廠建成一套生產設備,獲得成功。電滲析除鹽、效率可達60—70%,國產設備中的陰陽離于交換膜以及隔板材料也已過關、而且造價較低,當Q=20m3/hr時,全套設備價格在38—40萬元左右。經技術經濟比較后,決定選用電滲析工藝、采用江蘇宜興市綠州水處理設備公司的全套設備產品。共一套電滲析設備,每套Q=10T/hr,電滲析型號:DKDI-Ⅱ-4×2-240型。其工藝流程見下圖:
該型號的電滲析設備為四級二段串聯,每級中有陰陽離子交換膜6O塊,電滲析設備外形見旁圖,經幾個月試運行表明:
當原水(自來水)最人含鹽量≤1250mg/L時,出水含鹽量可控制在≤300mg/L,達到了除鹽后能飲用的標準。
電滲析出淡水率約50%,出濃水率(含鹽量約2400mg/L)約30%;此濃水重新回流到水廠清水池中;出極水約20%,需要排放。
雖然,原有水廠己經漂粉消毒,但原水有腥味,而且原有水廠管理不善,屬于間歇性生產。出水水質有時不能達標。為此,在電滲析濾前投加二氧化氯消毒劑,這樣不僅能進行二次消毒,還具有除臭除味的功效,而R不產生三鹵甲烷致癌物質,所以選用了一臺KWⅡ-7型鹽液電解法二氧化氯發生器,二氧化氯發生量為400g氣體/hr,耗鹽最為16g鹽/g(氣),經使用后,己經消除了水中腥味,同時達到了消毒的雙重目的。
分質供水:
電滲析除鹽的基本原理是:在外加直流電場作用下,使水中陰陽離于作走向遷移,從而達到除鹽目的,所以耗電量是使用電滲析的主要成本之一,原水含鹽量愈高,電耗愈大,本設備因原水含鹽量不高,僅二段電滲析串聯,所以耗電量僅1度電/m3淡水。此外,電滲析除鹽的耗水量也很高,需要排放極水,定期酸洗用水,沖洗用水,養護用水等。所以制造1m3淡水,約需耗水2.5~3.0m3,而所耗水量均是處理過的自來水、經計算,制水成本為:2.0~2.3元/m3,這樣售水價需在2.5~3.0元/m3左右,作為小鎮居民恐難以接受。為此,決定鎮區供水管網分成二個系統,實行分質供水。現在羅城鎮水廠就有二座送水泵房,原有送水泵房提供普通自來水,水價較低,供工業及家庭一般生活用水(如淋浴、沖洗)。新建一座小型送水泵房,內設IS50型水泵二臺,每臺Q=12.5m3/hr,H=32m;可提供Q=20m3/hr的除鹽水,但水價較高,所以只供餐飲與生活飲用。在鎮區供水管網中,新鋪設UPVC管,DN=50~100mm,目前總長度僅4~5km,今后再逐步擴建。
結論:
羅城鎮水廠將一部分出廠水進行深度處理,即除鹽除臭處理、使水質得到了改善,達到了生活飲用水的標準,并且在供水管網中分成二個系統,實行分質供水,分別供應普通自來水和除鹽水。從行政上講,是縣政府為羅城鎮居民辦了一件大好事,從科技上講,分質供水是國內外供水發展的方向,羅城鎮作為一個古鎮,率先實施,做到真實意義上的分質供水,使這座具有古建筑特色的小鎮,煥發出現代化的氣息和青春。
設計是成功的,效果是顯著的。但由于目前尚處于試運行階段。設備需要調試,也發現電滲析設備和二氧化氯發行器,尚不能達到設計負荷,尤其是二氧化氯發生器是液鹽電解法,屬于第一代產品,產生的二氧化氯純度較低,就其設備性能而言,不太理想,建議今后有條件時改用化學法制取二氧化氯。
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