海水取水处理工程及应用分析

海水取水处理工程及应用分析

李通

SeawaterIntakeTreatmentEngineeringandApplicationAnalysis

李通LITong（东北石油大学秦皇岛分校，秦皇岛066004）（QinhuangdaoBranch，NortheastPetroleumUniversity，Qinhuangdao066004，China）

摘要院本文对秦皇岛最具景观效应的一线海景住宅建筑进行海水冲厕的取水工程方案分析，提出了澄清滤池处理方案，对水利工程的工艺流程进行设计。

Abstract:Thispapercarriesonwaterintakeprojectanalysisofseawaterflushingforthefirst-lineseaviewresidentialbuildingwiththemostlandscapeeffectinQinhuangdao,proposesclarifyingfilterprocessingscheme,carriesonthedesigntotheprocessofwaterconservancyproject.

关键词院海水取水工程；海水处理工程；海水应用分析Keywords:seawaterintakeengineering；seawatertreatmentengineering；seawaterapplicationanalysis中图分类号院TU991.1文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）21-0102-021

海水应用工程简介秦皇岛最具景观效应的一线海景黄金地带，项目总占地面积291.29亩。住宅项目总用地面积19352.77m2，总建筑面积555353.02m2，其中地上459255.24m2，地下96127.78m2，总户数2439户，建筑物总占地面积54840.35m2，容积率2.35，建筑密度28.34%，绿地率33.00%，停车数量2750辆，其中地上498辆，地下2252辆。高层建筑高度均为约100米。

2海水取水工程方案2.1海滩井取水海滩井取水是在海岸线边上建设取水井，从井里取出经海床渗滤过的海水，作为海水淡化厂的源水。海水中的颗粒物被海滩截留，浊度低，水质好。

2.2深海取水深海取水是通过修建管道，将外海的深层海水引导到岸边，再通过建在岸边的泵房为海水取水工程供应海水。水质较好，深海水温更低，对海水工艺有一定优势。

2.3浅海取水浅海取水是最常见的海水淡化取水方式。一般常见的浅海取水形式有：海岸式、海岛式、海床式、引水渠式、潮汐式等。

淤海岸式取水。海岸式取水多用于海岸陡、海水含泥沙量少、淤积不严重、高低潮位差值不大、低潮位时近岸水深度大于1.0m，且取水量较少的情况。

于海岛式取水。海岛式取水适用于海滩平缓，低潮位离海岸很远处的海边取水工程建设。

盂海床式取水。海床式取水适用于取水量较大、海岸较为平坦、深水区离海岸较远或者潮差大、低潮位离海岸远以及海湾条件恶劣的地区。取水比较安全，且经常能够取到水质变化幅度小的低温海水。自流管容易积聚海生物或泥砂，清除比较困难。

榆引水渠式取水。引水渠式取水适用于海岸陡峻，引水口处海水较深，高低潮位差值较小，淤积不严重的石质海岸或港口、码头地区。

虞潮汐式取水。潮汐式取水适用于海岸较平坦、深水区较远、岸边建有调节水库的地区。在潮汐调节水库上安装自动逆止闸板门，高潮时闸板门开启，海水流入水库蓄水，低潮时闸板门关闭，取用水库水。

根据实际情况对以上方案比较，选择浅海取水的海床式取水方案。并对这一方案进行投资估算。

3海水的澄清滤池处理方案澄清滤池是澄清池和滤池的有机结合。澄清部分是一个锥底式澄清池，由锥形悬浮区、泥渣浓缩室和相应的清水区组成，过滤部分由厚40cm的滤料层和扩散板组成。

扩散板由8~25mm直径的卵石胶结形成，厚8cm。澄清滤池的总上升流速在1.2mm/s以上；总停留时间为1.0~1.5h；滤池冲洗管按大阻力系统考虑，当冲洗强度为10L/s·m2时，冲洗耗水量在1.6%以下。

选用单层粗砂均匀级配滤料滤池，石英砂d10=0.9~1.2，不均匀系数K80<1.4；所选滤料采用海滩石英砂筛选。

城市污水再生利用城市杂用水水质标准对海水冲厕的pH、B0D5等各项指标的规定见表1。

4供水方案工艺流程格栅寅海床取水寅一级泵站寅调节池寅澄清滤池寅绿消毒寅二级泵站寅敷设输水管道，总长约500m。供水管材质为UPVC塑料管，耐海水腐蚀性能良好，可以直接将海水管与居民楼冲厕用水管路相接。

5水利工程设计5.1用水量计算参照香港海水冲厕实例[1，2]，并结合青岛市的用水现状，冲厕用水占生活用水总量的30%，人均综合用水指标为200l（/人·d），人均冲厕用水量为60l/（人·d）。小区2439户，每户3人，共7317人。

日变化系数Kd=1.5；小区管网漏失水量和未预见水量之和按最高日水量12%计算；取时变化系数Kh=1.6；考虑处理构筑物用水量10%。

Qdmax=1.5伊7317伊60伊1.2伊1.6伊1.1=5.8m3/h。

5.2确定管径按管径DN100耀400mm的平均经济流速值为0.6~0.9m/s，选择DN100mm，流量为5.8m3/h时流速为0.64m/s。

5.3计算水头损失查水力计算表1000i=5.09。沿程水头损失hy=5.09/1000伊500=2.54m。局部水头损失取沿程水头损失的10%。总水头损失h=2.54伊1.1=2.8m。

5.4一级泵站取海床与小区室外地面高差为3.5米，一级泵站扬程为2.8+3.5=6.3m。加泵站内部损失和富余水头20%，则泵站扬程为6.3伊1.2=7.6m。

5.5二级泵站建筑高度100m，采用分区供水方式。

5.6调节池调节容积W=5.8伊0.25=1.45m3。

5.7澄清滤池滤速10m/h，则滤池面积A=5.8/10=0.58m2。

调节池、澄清滤池均为圆形，钢筋混凝土结构。因海水含有很高的盐分，一般为3.5%，腐蚀性很强，对构筑物会有影响。为防止海水对混凝土的腐蚀，宜用标号较高的抗硫酸盐水泥或者在普通水泥混凝土表面上涂防腐材料。

6投资估算初投资价值估算见表2。

用水量比较分析：小区用水量为7317伊60伊1.2=52.68m3/d；每年用水量为52.68伊365=19228m3/year；每年节省水费为W=19228伊3.6=6.9万元/year；需要54.3/6.9=7.9year，能把初投资收回；在节约淡水资源的同时，为节约能源、环境保护作出贡献。

参考文献院[1]寇希元,张雨山,王静.海水冲厕技术研究与应用进展[J].海岸工程,2009,28(2):83-89.[2]武周虎,张国辉,武桂芝.香港利用海水冲厕的实践[J].中国给水排水,2000,16:11.[3]杨涛,曹培刚,杨杰.膜设备水处理工程取水方式的探讨[A].中国膜科学与技术报告会论文集[C].2003.作者简介院李通（1980-），男，黑龙江肇东人，讲师，研究方向为水资源、取水与水处理工程。