城市饮用水处理领域的科技发展 作者杨华.doc

城市饮用水处理领域的科技发展 摘要：饮用水安全保障是海洋经济发展和海岛居民生活水平提高的基本条件。海岛可利用的自然淡水资源常常十分有限,膜法苦咸水和海水淡化是解决海岛水资源问题的重要途径,针对海岛特殊的自然地理环境和使用要求,开发高效、经济、实用的海岛村镇饮用水膜处理技术与设备具有重要意义。 本课题在对舟山海岛村镇饮用水水源水质充分调查基础上,针对季节性咸淡交替水源水、苦咸水、海水这三种海岛典型咸水水质类型,分别建立咸水膜处理集成技术与设备示范基地。主要研究内容包括: (1)针对种类繁多的商品化膜产品,小试研究了四种纳滤和反渗透膜在不同盐度、操作压力、回收率等条件下的脱盐率和产水量,从水质、水量、能耗、成本等方面对纳滤和反渗透这两种主要脱盐技术进行了对比研究和理论分析,最终比选出高效经济的超低压反滲透为最佳苦咸水淡化技术,并得到了示范装置的验证。海水淡化选用耐高压的反渗透海水淡化膜。 (2)根据海岛山塘、水库地理环境,为降低投资成本和改善设备进水水质,研究开发了水面浮动式原水抽吸装置;每次设备停运时采用PLC控制反渗透膜自动冲洗新工艺,将传统的原水冲洗方式改为反渗透产水正冲洗方式。试验表明,这两种方法均可有效地防止膜污染,延长反渗透膜的清洗周期和使用寿命,降低运行成本。此外,在小型海水淡化设备中使用了国产的能量回收装置,使设备的国产化率进一步提高。 (3)围绕产水水质、投资成本、运行成本、操作管理这四个影响海岛村镇饮用水处理设备推广应用的关键问题,通过工艺设计、设备研制、现场运行、条件试验、局部工艺改进等,最终建立海岛村镇咸水淡化膜处理技术设备三套:(1)六横岛苦咸水淡化装置一套; (2)湖泥岛咸水反渗透淡化/淡水超滤净化一体化装置一套; (3)台门镇近海小型海水淡化设备一套。这三套示范设备自动化程度高,运行稳定,且产水水质均达到生活饮用水卫生标准,吨水电耗和成本等其他指标均达到项目技术经济指标要求。 关键词:苦咸水;海水淡化;膜处理技术;纳滤;反渗透;能量回收装置 前言：客观自然条件决定了海岛资源性缺水的现状,因此,这些常驻人口的海岛中,淡水资源成为海岛村镇发展及人民生活改善的一大制约。而随着海岛旅游业的发展,水的供求矛盾日益突出,成为了海岛经济社会发展的主要制约因素。 我国农业用氮肥，效率不高，流失严重。农药用得多，也流失。那么就要污染土壤、地下水、地表水。即便城镇污水、工业废水全处理了，那么乡村的污染也要花费更多精力去治理。 水污染的来源主要包括以下几个方面。 工业污染：从最落后的化学作坊至最先进的化工企业，什么污染都有，大量有毒化学物品进入自然界。 城市生活污染：城市人口激增，有的迄今还没有建污水处理厂，有的虽然有处理厂，但是管道不配套，无法运行，大量污水直接排入河道。 1、我国海岛淡水资源概述 在我国浩瑜的海域中,面积在500 平方米以上的海岛有7372个。常年有人居住的海岛420多个,海岛人口己经超过3000万。建设海岛、开发海洋是我国21世纪十分重要的战略任务。我国众多的海岛盘据在广阔的海域中,不仅是国土的重要组成部分,还是我国东部沿海经济、社会发展的前沿阵地。浙江省沿海岛岭众多,面积大于500平方米的岛屿总数为3061个,是全国沿海岛呜数量最多的省份,岛岭总面积1670平方千米。现有常住人口的岛屿210个。 海岛水资源一般均为单个海岛占有,共享性差,调水补水困难。岛岭面积大的水资源相对丰富,越是面积小,偏远的海岛水资源越是紧张。客观自然条件决定了海岛资源性缺水的现状,因此,这些常驻人口的海岛中,淡水资源成为海岛村镇发展及人民生活改善的一大制约。而随着海岛旅游业的发展,水的供求矛盾日益突出,成为了海岛经济社会发展的主要制约因素。 另一方面,海岛淡水资源短缺,水源保证率低的同时,饮水安全问题也越来越受到人们重视。一方面是面临着海岛旅游、中转、冷藏等服务业的发展,海岛仅有的淡水资源面临着污染的威胁,另一方面,海岛水处理设备简陋、工艺落后、运行管理水平低,现有水处理工艺难以满足出水水质要求,因此,海岛淡水供水也面临着人们日益提高的饮用水水质需求与供水水质难以达标的主要矛盾。饮用水水质问题对海岛地区村镇居民的健康造成了不利影响,例如,据浙江省农村饮用水现状调查报告(基准年为2001年),舟山群岛67.5万农村人口中,自来水农村受益人口为37.41万人(其中饮用合格自来水人口 33.83万人,饮用欠安全自来水人口为3.58万人),未喝上自来水人口为30.09万人(其中饮用水困难人口 19.34万人),即饮用水不安全人口占到了舟山群岛农村人口的49.9%。 2、以舟山水资源概况为例 舟山是我国典型的海岛缺水地区,水资源的短缺巳成为舟山市全面建设和谐社会、实现可持续发展的最大障碍之一。 舟山市水资源主要有地表水和地下水两部