海水淡化水摻混對生活飲用水水質影響的綜合分析

董 捷，馬文紅，何鳳華

(天津泰達水業有限公司 天津300457)

海水淡化水摻混對生活飲用水水質影響的綜合分析

董 捷，馬文紅，何鳳華

(天津泰達水業有限公司 天津300457)

海水淡化近幾年在我國發展較快，用途逐漸從工業擴大到市政供水，這意味著海水淡化水進入市政供水管網已提上議事日程。利用天津市某凈水廠已有的運行數據，分析摻混海水淡化水對供水管網水質的影響，在此基礎上初步提出海水淡化水摻混后應關注的各項水質指標和要求，以及穩定水質的方法。

海水淡化水 飲用水 摻混 供水管網

海水淡化水已成為解決全球水資源短缺的重要途徑。調查顯示，在西班牙、澳大利亞、新加坡、以色列以及其他中東國家，海水淡化水已經廣泛進入市政管網，成為城市生產生活用水的重要組成部分。[1-2]在我國，海水淡化自20世紀60年代末至今已經有幾十年的發展歷史，2005年10月隨著《海水利用專項規劃》的出臺，用途逐漸從工業擴大至市政供水。[3]“十二五”期間，天津濱海新區入選國家《海水淡化產業“十二五”發展規劃》配套政策中第 1批海水淡化產業發展試點單位名單，天津國投津能發電廠作為海水淡化供水的試點單位，將海水淡化水引入自來水廠，作為成品水與自來水按照一定比例進行摻混后為市政飲用水供水，為實現區域可持續發展拓展了資源空間，具有深遠的現實意義。

海水淡化水自 2013年 3月引入水廠調節池以來，在供水運行上已逐漸實現水量穩定，入廠水質波動也逐漸減小，水質已完全滿足現行生活飲用水水質標準，具備了作為成品水與自來水摻混使用的基本條件。由于其與自來水水質有所不同，摻混后會引起水質變化，將破壞原有的平衡狀態，摻混比例不當會導致管網系統內黃水等現象，影響供水水質，因此有必要研究海水淡化水摻混后對管網的影響。現根據水廠已有摻混運行數據，對摻混水對現有管網的影響進行分析。

1 海水淡化水摻混運行條件

海水淡化水入廠水量呈階段性波動，從4,000,m3/d至最大 29,910,m3/d不等。淡化水入廠后進入三期清水池，三期自產水與岳龍水經過紫外線及加氯消毒裝置進入三期清水池進行摻混，經三期供水泵房進入市政管網。

2 海水淡化水摻混水量統計

為確定三期供水泵房出廠水中海淡水摻混比，對三期清水池的各路進水量進行統計，三期自產水量與岳龍水量總和參考加氯點計量表記錄，海淡水量數據參考海淡水入廠計量表記錄，岳龍水量數據參考岳龍水入廠計量表記錄。

研究時間段為2014年5月至2015年8月，共15個月。

3 海水淡化水摻混分析研究方法

對實際運行的水量數據進行統計，計算出摻混比，對比相應的水質數據，分析水質變化以了解摻混海水淡化水后對水質的影響。

海淡水摻混比計算公式：

海水淡化水是軟水，其堿度、硬度、pH值都較低，有較低的緩沖能力，會溶解管道內壁上的保護性垢層。由于給水管網為鑄鐵管和鋼管，根據管網水摻混比不同，可造成管網腐蝕、黃水等現象。本文選用天津某凈水廠三期出廠水濁度、pH值、總硬度、總堿度、氯化物等理化指標，以及西區管網末梢水濁度、pH值等理化指標，觀察海淡水摻混后對出廠水及管網水的影響。

4 海水淡化水摻混對出廠水水質影響分析

圖1 摻混比波動折線圖Fig.1 Fluctuation curve of mixing ratios

由圖 1可知，整個研究周期內摻混比平均值為13.39%,，變化范圍為 3.76%,～42%,，有研究顯示摻混比超過 30%,會引起管網水黃水現象，統計時間內摻混比超過30%,的天數為2015年2月17～22日，共6天。由于岳龍水量突然下降為平日水量的 60%,，三期自產水量也有所下降，海淡水進庫水量沒有相應調整，造成摻混比暫時上升。

圖2 2015年同時段三期出廠水質與海水淡化水質對比圖Fig.2 Comparison of water quality between Ⅲ stage effluent and desalinated sea water at the same period in 2015

由圖2可知，海水淡化水與水廠自產水水質有較大差別，2月17日至22日的各項水質指標曲線均出現不同程度的低谷，其中氯化物、總硬度、總堿度等指標比較敏感，與摻混比曲線變化趨勢基本保持一致，渾濁度和pH值也有相應變化。

凈水廠所用原水為引灤水，水質時常波動，耗氧量、氯化物等指標存在超四類原水的隱患，提高海水淡化水的摻混比，可顯著優化出廠水水質。

5 海水淡化水摻混對管網水質影響分析

在輸配過程中，自來水飽和性比較穩定且腐蝕傾向比較輕微，進入供水管網后不會使指標值明顯上升。由于海水淡化水的水質堿度較低，并且CaCO3不飽和，具有嚴重的腐蝕傾向，因此在海淡水摻混水進入供水管網后會有溶解管內壁積存的管垢的可能性。[4]表現為管網摻混水中的總鐵濃度上升、濁度上升、堿度增大、出現黃水現象。摻混比超過安全比例時會增加出現以上現象的可能性。現根據水廠已有摻混運行數據分析如圖3。

由圖 3可知，渾濁度指標曲線出現了低谷，pH值則有較大升高，時間晚于出廠水，是因為取樣點位于管網末梢，輸配管線較長，造成一段時間的滯后。從運行數據中可以看出，各理化指標與同時期出廠水相比略有升高，管網水中鐵的檢測結果均小于儀器檢出限0.05,mg/L，遠低于國家標準要求，因此短時間的摻混比上升不會引起管網水質的大幅度波動，但為保障管網水質安全，建議在運行中將摻混比控制在30%,以下。

圖3 2015年同時段管網末梢水質折線圖Fig.3 Water quality line chart of pipe network end at the same period in 2015

6 結 論

海水淡化水的水質較好，具有軟水的特點，可作為優質飲用水水源，當原水水質惡劣時，摻混海淡水可以有效改善出廠水水質，同時避免用戶長期直接飲用淡化水帶來的負面影響。

原水水質較好時，摻混海水淡化水后會腐蝕舊鑄鐵管材管網，原先積存的管垢產生“黃水”現象。經運行驗證，摻混比例控制在 30%,以下，可保證管網水水質安全。■

［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］ 葛云紅，劉艷輝，趙河立，等. 海水淡化水進入市政管網需考慮和解決的問題[J]. 中國給水排水，2009，25(8)：84-87.

［4］ 駱碧君，劉志強，鄭毅，等，海水淡化水在既有管網中的水質變化研究[J]. 中國給水排水，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