《安全环境-环保技术》之海水淡化厂取水型式的分析及设计应用 VIP免费

海水淡化厂取水型式的分析及设计应用摘要：海水淡化的取水系统作为海水淡化厂的重要组成部分，该系统的优化设计及稳定运行直接影响到海水淡化厂的产水量、产水水质及运营成本。本文简要介绍了海水淡化的取水方法、各方法的优缺点及选择依据，以及海水淡化取水工程设计中需注意的关键问题。关键词：取水；海滩井；深海；浅海；防护；随着科技的发展以及人们对环境保护的日益重视，海水淡化工艺在近些年得到了广泛的应用与推广，海水淡化厂的数量也在逐年增加。而取水系统的作用是在海水淡化厂的全寿命周期内提供充足、连续、稳定、合格的原水。取水方式的选择和取水结构的建设对整个海水淡化厂的投资、产水成本、系统稳定运行和生态环境都有重要影响。取水工程的建设需考虑海水淡化厂的项目规模、初始投资、运行维护、产水水质等多个因素。在取水工程设计时，需要深入调查取水区的水文水质、地质条件、气象条件、潮位风浪等条件的基础上，合理的选择取水位置及取水方式。下面分别对比下常用的取水方式及设计要点：海水取方式：海水取水有多种方式，整体上可分为三类：海滩井式取水，深海取水和浅海取水。一般而言，海滩井式取水水质最好，深海取水次之，浅海取水水质最差，但浅海采水具有建设投资少，适用范围广的特点，因此被广泛使用。海滩井取水方式：海滩井取水方式是基于砂层的自然渗透原理，在海岸边打井，从井里提取出经海床渗滤过的海水作为海水淡化厂的原水。这种方式取得的海水具有浊度低、水质好的特点，尤其适用于采用反渗透膜法工艺的海水淡化厂。能否使用此种取水方法，主要取决于海岸构造的透水性、海岸沉积物的厚度及海水对海床的冲刷效果等因素。通常要求海岸地质为砂质结构，有良好的渗水性，渗水率至少为1000m³/（d•m），沉积物厚度至少为15m。其工作原理是：海水流经海岸时，海水被过滤，固态颗粒等杂质则被留在海床上，这些杂质经海浪、潮汐等冲刷后大多会被冲回海中，保持了海岸的良好渗透性。但如果这些颗粒不能被及时地冲回海中，将会降低海滩的渗透性，导致海滩供水能力下降。同时，考虑海滩井取水方式时，还需要考虑取水系统是否会污染地下水或被地下水污染，海水对取水结构的腐蚀性以及对沿海自然生态环境的影响等因素。海滩水取水方式的不足之处是建筑面积大，所取原水中可能含铁和锰，溶解氧含量低等问题。比如产水量40000吨/日的反渗透膜法海水淡化厂，海滩井占地面积大概为20000平方米。由于可获得高质量的水源且占地面积较大，海滩井取水方式一般适用于小型反渗透膜法海水淡化厂。因受到单井取水能力的影响，当淡化厂规模>40000吨/日时，海滩井取水方案的优势就不再明显。如我国浙江省嵊山镇的反渗透海水淡化示范工程，项目产水量为500吨/日，产水水质符合我国饮用水卫生标准，为我国首座自选设计，建造的反渗透法海水淡化厂。项目采用的就是海滩井取水方式，在海岸上建造钢筋混凝土深井，井深3.7米，底部直径5米，省掉了海水澄清沉砂工序。总而言之，海滩井取水适用于取水量稳定，离海岸近、海底砂层的渗水性良好，地下矿物质溶出量比较少、且取水量不是太大的海水淡化厂。深海取水深海进水是通过建造管道，将外海的深海水引入岸边，再通过岸边的取水泵房将海水输送至海水淡化厂。正常情况下，海面以下1-6米内的水中会含有沙子、鱼虾、水母、海藻等微生物，水质较差。而海面以下35m附近的海水中，这些物质的含量将非常少，水质较好，可明显减轻预处理的负担。同时，深海水温较低，也有利于海水淡化系统的运行维护，尤其是对采用热法海水淡化工艺的项目。对于海床比较平缓的海岸取水，如需取到海面以下35米附近的水，需要向海中铺设相当长的取水管道，而海底铺设取水管道的工艺复杂，投资巨大，这种情况下便不适宜采用深海取水方式。因此深海取水方式主要适用于海床陡峭，最好是距离海岸线50米以内即达到深度35米。因此，这种取水方式也不适于大型取水工程。浅海取水浅海取水的海水水质较差，但投资少，适应性广，应用经验丰富，因此被普遍使用，是目前使用最普遍的海水取水方式。常见的浅海取水方式主要有：海岸式取水、海床式取水、引水渠式取...