摘 要：近幾年來海水淡化發(fā)展較快，逐漸從工業(yè)用水?dāng)U大到市政供水。這意味著海水淡化水進入市政管網(wǎng)將會受到越來越多的重視。從飲水安全和管網(wǎng)保護等方面說明海水淡化水與傳統(tǒng)水資源的差異，在此基礎(chǔ)上初步提出海水淡化水的后處理應(yīng)考慮的問題很解決的方法。

關(guān)鍵詞：海水淡化水 市政管網(wǎng) 再礦化

1.海水淡化進入市政管網(wǎng)的現(xiàn)狀及必要性

在地球所含有的水資源中，淡水所占的比重非常小，絕大部分都是海水。海水占到了總量的97.47%，淡水僅占2.53%。然而在這部分淡水中，又有69.5%的淡水資源是難以利用的冰川水。只有剩余的30.5%的淡水在永久凍土層和地下含水層，這都是不可再生的資源。河流、土壤和湖泊所容納的水資源只有0.3%。所以，淡水資源十分緊缺。隨著人口的快速增長，社會經(jīng)濟快速發(fā)展，淡水資源的污染問題也是日趨嚴重。

近年來，水資源短缺的危機已成為繼全球氣候變暖之后的第二大世界性的環(huán)境問題。世界上很多地區(qū)都出現(xiàn)了嚴重缺水的情況，這一的現(xiàn)象使得海水淡化技術(shù)漸漸出現(xiàn)并逐漸發(fā)展。

海水淡化在我國已有幾十年的發(fā)展歷史，最早用于向海島供水，近幾年由于淡水資源短缺，海水淡化得到快速發(fā)展，海水淡化水正在工業(yè)上加快推廣應(yīng)用。隨著缺水的形勢日益嚴峻， 國家發(fā)展改革委、國家海洋局和財政部聯(lián)合發(fā)布的《海水利用專項規(guī)劃》提出，到2010年，我國海水淡化能力達到日產(chǎn)80萬～100 萬立方米，每年海水直接利用能力達到 550 億立方米，海水利用對解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻率達到 16%—24%。加快海水利用是解決沿海地區(qū)淡水資源不足、促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要措施?！笆濉逼陂g，我國海水利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展取得了重大進展，規(guī)模不斷擴大，成本大幅度降低。

2.海水淡化進入市政管網(wǎng)存在的問題

進管網(wǎng)前需要解決的問題是海水淡化水對市政供水管網(wǎng)的影響， 只有針對這個問題對海水淡化水進行適當(dāng)?shù)暮筇幚?， 才能保證與管網(wǎng)良好地兼容。這方面的工作也被越來越多的人關(guān)注。本文將從以下幾方面討論海水淡化進入市政管網(wǎng)存在的問題。

2.1海水淡化水對管網(wǎng)影響

與傳統(tǒng)水資源不同的是，海水淡化水作為高純度、高品質(zhì)的非常規(guī)水源，具有硬度較低、堿度低、水質(zhì)偏酸性，緩沖能力低的特點，在進入市政管網(wǎng)后可能會改變管網(wǎng)中的平衡，會加速管道內(nèi)水垢的溶解，造成“紅水”和“黃水”現(xiàn)象。

不同管材、不同使用年限的管網(wǎng)中，淡化水在其中運行條件不同，會導(dǎo)致腐蝕程度有所差異，尤其是鐵制管材。管網(wǎng)內(nèi)水的流速會影響溶解氧的擴散速度以及擴散層的厚度，間接影響了鐵質(zhì)管網(wǎng)內(nèi)壁的腐蝕速度與程度。除此之外，隨著淡化水在管道中滯留時間的延長，管材的腐蝕程度加劇，水質(zhì)逐漸變差。

2.2海水淡化水飲用安全問題

水質(zhì)指標是判定飲用水安全性的重要指標，從海水淡化水在工業(yè)上的應(yīng)用可以看出，海水淡化水的品質(zhì)極高，但由于它對水中雜質(zhì)和絕大多數(shù)離子的脫除率較高，使其脫除了許多對人體健康有益的成分（如硬度和氟化物等）。另外，由于反滲透膜對硼的脫除率相對較低， 淡化水中硼的含量相對偏高。因此，與海水淡化水飲用安全緊密聯(lián)系的淡化水水質(zhì)指標主要有硬度、氟化物和硼等。

（1）硬度

采用不同方法生產(chǎn)的淡化水含鹽量也不同：蒸餾法的含鹽量很低，一般為 1 ～ 20 mg/L；膜法由于受進水的含鹽量以及滲透膜脫鹽率的影響 ， 一般為 10 ～500 mg/L。盡管膜法淡化水的含鹽量不是很低，但由于膜對二價離子脫除率很高，所以海水淡化水中的鈣、鎂離子含量很低，而使用蒸餾法得到的海水淡化水中各種離子含量都非常低。WHO研究認為，飲用硬水有可能會降低患某種心血管病的概率，但是，飲用硬度過高的水也會增加患膽囊炎、結(jié)石和關(guān)節(jié)等疾病的幾率。

（2）氟化物

WHO研究表明，氟含量過低會增加患齲齒病的幾率，但海水中氟化物含量偏低 ， 一般約為1.3mg/L，經(jīng)淡化后含量更低，蒸餾法產(chǎn)水中幾乎不含氟，不利于人體健康。

（3）硼

海水中硼含量較高，標準海水中硼含量約為4.6mg/L，最高可達6mg/L。蒸餾淡化水的硼含量很低（<0.02 mg/L）。但是膜對硼的脫除率較低，所以一級海水反滲透產(chǎn)水的硼含量較高，約為 1.0 mg/L。中國以及WHO對飲用水中硼的限值規(guī)定為 0.5 mg/L。硼在低劑量 （1 mg/L）時對人體健康沒有不良影響。含硼較高的水不利于部分農(nóng)作物的灌溉，所以硼的含量更多是農(nóng)業(yè)方面的影響因素。

3.針對問題提出的解決方法

3.1保護市政供水管網(wǎng)

淡化水的硬度、堿度、pH都較低，緩沖能力較差，會溶解管道內(nèi)壁的保護性垢層。我國給水管網(wǎng)多為鑄鐵管和鋼管，進入管網(wǎng)前需對淡化水進行水質(zhì)穩(wěn)定處理，以控制水的腐蝕性，使之與管網(wǎng)兼容。不過，腐蝕性并非淡化水所獨有，由于給水腐蝕管網(wǎng)而導(dǎo)致供水水質(zhì)污染，色度、鐵含量增加的現(xiàn)象在自來水中也較常見。穩(wěn)定淡化水水質(zhì)可以通過調(diào)節(jié) pH和提高堿度、硬度達到所需要求，這個過程為再礦化。再礦化可以增加水的緩沖能力，改善碳酸鹽平衡，增大保護性碳酸鈣垢層在管道內(nèi)壁沉積和壓縮的傾向，有效減小水的腐蝕性，減小金屬離子的釋放，達到穩(wěn)定水質(zhì)的目的。再礦化的方法有四種：與其他源水互摻、投加NaOH等化學(xué)藥劑、石灰法、石灰石溶解法。也可以通過投加緩蝕劑，降低淡化水的腐蝕性。

除此之外，要根據(jù)實際需求來確定最合理的流速及停留時間，讓處理后的淡化水水質(zhì)更穩(wěn)定。

3.2改善水中含鹽量

由于淡化水的硬度較低，不利于人體的身體健康，所以要適當(dāng)增加水的硬度。最簡單的方法是與當(dāng)?shù)赜捕绕叩乃旌希谠黾拥捕鹊耐瑫r適當(dāng)降低當(dāng)?shù)厮挠捕?；針對海水中氟化物含量偏低的現(xiàn)象，因此在海水淡化水用于飲用時可適當(dāng)增加氟含量，與當(dāng)?shù)刈詠硭较嗥剑缓Ｋ信鸷枯^高，而硼的含量是影響農(nóng)業(yè)種植的一個重要因素，所以可以用絮凝、氧化物吸附、陰離子交換樹脂、萃取等方法來降低硼的濃度。

參考文獻：

[1] 田一梅，劉揚，趙鵬，等.海水淡化水在既有管網(wǎng)輸配的鐵釋放控制研究[J].環(huán)境科學(xué)，2012，33（4）：1216-1220.

作者簡介：趙晗彬（1997.11.07—），女，漢族，籍貫：浙江諸暨，學(xué)歷：本科在讀，研究方向：海水淡化水。