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香港利用海水冲厕的实践

文章来源:中华园林网 发布时间:2013-03-01 14:46:24 阅读次数:2073 次 [关闭]

    香港供水水源,一是来自占全香港土地总面积1/3的庞大雨水收集系统,二是来自广东省的东深供水工程,供水量达7.6×108m3/a,占全港淡水需求量的80%以上。全香港现有水塘存水总量为5.86×108m3,其中容积最大的两个是在海中兴建的淡水湖,占存水量的87%。由于淡水来之不易,香港供水曾屡次出现危机,为此于1958年开始筹划利用海水冲洗厕所的节水途径,并取得了成果。

  1 海水供应系统

  像淡水供水系统一样,在香港另有一个完全独立的海水供应系统,为市区和新市镇提供冲厕用水。现在,已有76%的人口采用海水冲厕,海水用量达1.99×108m3/a。由于广泛使用海水冲厕,因而节省了大量淡水。
  海水冲厕系统主要由供水站(泵房)、配水管、调蓄水池等组成,自成一套独立的配水管网体系,供水站就近取海水并适当处理后供用户使用,该供水网络由37个抽水站、42个配水池及约1050 km长的水管组成。

  2 海水处理过程

  海水处理从进水口开始按以下工序依次进行:
  ① 筛分离。海水先经过设于进水口处的不锈钢格栅,通过12mm2的网孔截留并去除大颗粒杂质,为保证格栅正常工作,通常一周冲洗一次。
  ② 曝气(在取水点水质达标的条件下一般不设)。格栅分离悬浮杂质后,在溶解氧缺乏的情况下,可能会产生异臭怪味。因此,可在供水站加设曝气装置,进行曝气充氧。香港现在都不设曝气装置。
  ③ 加氯处理。在供水站根据水质状况加氯3~6mg/L,以保证管网末梢能有1mg/L的余氯,这样可避免供水系统中因细菌和生物繁殖对水质造成的不良影响,并可防止因生物繁衍沉积使供水能力降低。以往加氯一般采用液氯,但水厂(站)往往因液氯瓶贮存场地有限,运送稍一滞缓即造成加氯处理的中断。为此,现在采用海水电解分离的方法直接在现场制取次氯酸钠产生氯气,这种产氯的方法比以往采用液氯减少了运输瓶罐贮存空间。

  3 水质标准

  像香港这样大规模利用海水冲厕尚无先例,因此这方面的用水水质尚无国际标准,香港水署为海水供应系统拟定的水质标准见表1。

表1 冲厕用水的海水水质标准
项目 取水点海水标准 冲厕供水系统海水标准
色度(倍)
浊度(NTU)
嗅阈值
氨氮(mg/L)
SS(mg/L)
DO(mg/L)
BOD5(mg/L)
合成洗涤剂(mg/L)
大肠杆菌(个/100 mL)
<20
<10
<100
<1
<10
>2
<10
<5
<20000
<20
<10
<100
<1
<10
>2
<10
<5
<1000

  水务署不断监测现有取水点和冲厕供水系统中的海水水质,结果表明,水质在整体上符合以上标准。由于海水即使经过处理仍具腐蚀性且混浊度偏高,因此,水务署供应的海水不收水费,但必须预留水表位,以供定期核查用水量。
  在海水利用方面,持续、充分加氯以保证余氯浓度,对于抑制供水系统内海生物等的沉积是很有必要的,但对于一些无盖水池,因加氯效果较难维持而使藻类繁殖较难抑制,为此采用投加适量的硫酸铜或建成加盖的水池,并定期去除有机沉积物以提高这方面处理的效果。

  4 供水管网系统

  香港规定所有建筑物都应有两个供水系统,一是饮水供应系统,另一是冲厕水供应系统,即使暂时没有海水供应的地区也是如此。有海水供应的地区必须用海水冲厕,但不允许作其他用途,若用淡水冲厕或用冲厕海水作为他用均属违法。由于海水中的氯化物和硫酸盐含量甚高,海水冲厕供应系统的每个部分(包括调蓄水池),均需以适用于海水的材料制造。在内部供水设施方面,球墨铸铁管及低塑性聚氯乙烯水管(PVC―U)最为常用。《楼宇内部供水设备防锈喉管物料》(一般资料)是香港水务署推荐采用的各种抗锈蚀喉管物料汇编,供用户参考。
  香港供应的海水,一般在系统内保持14.7×104 Pa的水压,不足以为多层大厦的所有用户提供用水。因此,往往要采用间接供水系统。即使采用的是直接供水系统,设置楼顶水箱仍然是必要的,其目的是减少输水管直接供水遭受污染的危险。
  《水务设施条例》是香港管制水务设施的法例,而《水务设施规例》是其附属法例。《香港水务标准规格》(楼宇内水管装置适用),是一套由香港水务署根据水务设施条例赋予的权利而制订的标准。

  5 排水系统

  海水冲厕后与使用过的淡水一并进入城市污水管网,由于污水管网一般采用混凝土管,腐蚀问题未带来明显危害,所以渠务署技术人员并未专门关注。

  6 污水处理

  香港平均淡水用量为250.9×104m3/d,平均海水用量为54.6×104m3/d,海水占污水总量的17.9%,海水盐分得到较大稀释。香港的污水处理一般采用传统的活性污泥法,进行二级处理后深海排放。城市污水中海水成分的存在对生物处理系统无特殊影响,但要根据实际污水水质进行设计,确定停留时间、曝气量、培养生物种群等。污水处理存在的主要问题是海水对污水处理设施的腐蚀,增加了污水处理厂的维护费用。

  7 水费

  住宅用水:每4个月耗水量1~12m3免费;13~43m3为4.16港元/m3;44~62m3为6.45港元/m3;超过62m3为9.05港元/m3
  非住宅用水:商业为4.58港元/m3;建筑为7.11港元/m3;远洋船为10.93港元/m3;非远洋船为4.58港元/m3
  冲厕用淡水:每4个月耗水量1~30m3免费;超过30m3为4.58港元/m3
  冲厕用海水:免费。
  香港的供水收入:水费收入不足50%,政府差额津贴+政府为住宅用户提供免费用水津贴+政府征收楼宇用水费收入占50%以上。香港供水总支出在50×108港元/a以上,其中从广东省大量购水约需22亿港元。海水供应未单独核算成本,海水供应电费支出约为0.32港元/m3

  8 海水水质的保护

  用于海水冲厕的水源保护是不能忽视的。香港过去由于生活污水和工厂废水随意排放,污染也曾较为严重。现在根据防止水污染条例划分了10个水域,对这些水域排放的水质作了严格的限制。在市区中心地带,建有24 km长的大型污水管道,而设于昂船洲的大型污水处理厂已经启用,采用化学辅助处理方法处理多达350×104 m3/d的污水,并正在兴建一个大型的深海管道污水排放系统。

  9 结论

  香港淡水紧缺,利用靠近海域优势在全香港普及海水冲厕以节约淡水耗量。根据1998年统计,香港平均耗水总量305.5×104m3/d,其中海水平均耗水量达54.6×104m3/d。对于海水供水系统,保护海洋环境、选择最佳取水点要给予足够的重视,这样方可保证有符合标准的冲厕海水水质,并使海水冲厕得以推广。



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