為滿足三沙市永興島上的居民生活用水需求,根據(jù)海島特點(diǎn),在島上新建海水淡化廠,利用海水作為水源直接供應(yīng)清水。水廠設(shè)計(jì)規(guī)模1 000 m3/d,采用斜管沉淀-超濾-反滲透-再礦化的凈水處理工藝。其中沉淀表面負(fù)荷為1.46 m3/(m2·h);超濾設(shè)計(jì)通量為30 L/(m2·h),回收率90%;采用二級反滲透,其中一級反滲透設(shè)計(jì)產(chǎn)水通量0.60 m3/(h·支),最大壓力6.5 MPa,二級反滲透設(shè)計(jì)產(chǎn)水通量0.90 m3/(h·支),最大壓力12.5 MPa;反滲透產(chǎn)水采用投加CaCl2和NaHCO3進(jìn)行再礦化。建成后運(yùn)行產(chǎn)水水質(zhì)滿足國標(biāo)要求,飲用口感良好,電耗約3.5 kW·h/m3。
1建設(shè)前島上供水狀況
在海水淡化廠建設(shè)前,島上居民的飲用水主要依靠補(bǔ)給船定期向島內(nèi)補(bǔ)給,每船的補(bǔ)給量約為200 m3。船運(yùn)的補(bǔ)給淡水用運(yùn)水車運(yùn)送至各居民自建的水窖儲存,水量有限,僅供日常居民餐飲使用。
除飲用以外的其他生活用水水源主要是島上降雨,即依靠匯集各建筑屋頂雨水,儲存在自建雨水窖。自建雨水窖零散分布于各建筑間,部分有簡單的沉淀、過濾設(shè)施。原先各雨水窖儲存的雨水均通過水泵輸送至工委建設(shè)的雨水凈化站,經(jīng)凈化后使用。但淡化廠建設(shè)前雨水凈化站已報(bào)廢,居民一般自行加壓直接將雨水用作洗滌、沖廁等飲用外的生活用水。
2原水水質(zhì)
永興島附近海域環(huán)境保護(hù)良好,水質(zhì)清澈,原水濁度≤10 NTU,其余主要水質(zhì)指標(biāo)見表1。
3工程規(guī)模及目標(biāo)
本項(xiàng)目水廠產(chǎn)水規(guī)模為近期1 000 m3/d,遠(yuǎn)期2 000 m3/d。
產(chǎn)水目標(biāo):原水采用海水,出水水質(zhì)達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2006)的要求。好文閱讀:生活污水處理設(shè)備的沉淀池怎樣操作?
4技術(shù)方案
4.1海水淡化技術(shù)
本工程近期產(chǎn)水規(guī)模1 000 m3/d,規(guī)模較小,工程地點(diǎn)位于永興島,路途較遠(yuǎn),島上物資匱乏,所有物資均需船運(yùn)上島,交通不便,島上可用地面積較小,因此采用的海水淡化技術(shù)應(yīng)具有占地面積小、工程量小、自動化程度高、安全可靠、運(yùn)行過程耗材種類少、用量小的特點(diǎn),分析上述工程特點(diǎn),推薦采用反滲透海水淡化技術(shù)。
反滲透技術(shù)目前一般采用一級過濾,但Rodrguez通過研究認(rèn)為,當(dāng)原水中硼含量>3.5 mg/L時(shí)需要使用多級反滲透工藝。本工程海水硼濃度為4.5 mg/L,因此采用二級反滲透技術(shù)。
4.2海水預(yù)處理技術(shù)
反滲透膜進(jìn)水水質(zhì)要求較高,海水原水一般需進(jìn)行預(yù)處理。常規(guī)預(yù)處理技術(shù)采用加入絮凝劑對海水中海洋浮游生物、膠體物、固體顆粒進(jìn)行沉淀后,再經(jīng)過砂濾過濾。其優(yōu)點(diǎn)是除濁的效率較高,技術(shù)比較成熟。其不足之處在于處理過程中需投加化學(xué)藥劑,整套預(yù)處理構(gòu)筑物占地面積較大。
永興島處于西沙群島,其主體由珊瑚礁及其風(fēng)化產(chǎn)物構(gòu)成,可用地面積較小,島周圍無外源污染物,絮凝過程中投加的絮凝劑部分殘留在濃鹽水中,隨濃鹽水一起排海會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染。