長?？h供水工程方案選擇確定

周慶春

（遼寧省水利水電勘測設計研究院，遼寧 沈陽 110006）

長?？h水資源缺乏，嚴重制約了長山群島經(jīng)濟和社會發(fā)展。要建設國際一流的旅游度假區(qū)，用水量將成倍增加，在本著節(jié)約用水原則的前提下，必須大幅度提高海島的供水能力。解決長?？h用水問題，一是跨海引水；二是海水淡化?，F(xiàn)將兩方案技術(shù)經(jīng)濟性比較論證如下。

1 跨海引水方案

1.1 工程方案

根據(jù)規(guī)劃長海縣實現(xiàn)集中供水的各島遠期需水量為5.0萬t/d，考慮到輸水管路損失和凈水廠自用水率，跨海引水遠期設計引水規(guī)模為5.24萬t/d?？绾Ｒこ贪催h期規(guī)模一次建成，分別從引碧暗渠和引英管道上取水，在大劉家鎮(zhèn)建一輸水加壓泵站，經(jīng)大陸輸水管線，跨海輸水管線，將源水送到廣鹿島，在廣鹿島集中建一規(guī)模為5.0萬t/d的凈水廠，將源水凈化后，送到各島使用。

1.2 成本水價

長?？h跨海引水工程城市供水水價的確定按照補償供水工程成本進行測算，工程總投資為8.10億元。工程總成本費用包括經(jīng)營成本、折舊費、其它費用等?？紤]折舊工程運行期總成本費用為5072.92萬元，成本水價為3.47元/m3。

2 海水淡化方案

海水淡化是解決海島地區(qū)和沿海地區(qū)水資源缺乏的一種方法，但其制水成本較高。主要是石化和熱電等企業(yè)用此方法解決工業(yè)企業(yè)用水的較多，原因主要有：一是這些企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生很多余熱，利用這些余熱加熱海水，可大大提高海水淡化的產(chǎn)水率，降低海水淡化的成本；二是海水淡化耗電較大，許多熱電企業(yè)利用自身的發(fā)電，可大大降低海水淡化的成本；三是海水淡化的水含鹽率很低，能直接滿足企業(yè)工業(yè)用除鹽水的要求，不需要用市政水再進一步凈化生產(chǎn)除鹽水。

2.1 工程方案

多級閃蒸（MSF）、低溫多效（MED）和反滲透（RO）是當今海水淡化三大主流技術(shù)。前兩種方法需要消耗大量的熱能，如果沒有余熱可利用，運行成本將高于反滲透（RO）方法。因此對于長海這樣沒有余熱可利用，解決市政用水的海水淡化方法應采用反滲透（RO）法，這種方法在技術(shù)上是可行的。

此方案在大長山島、小長山島、廣鹿島、瓜皮島、哈仙島、格仙島和塞里島分別建海水淡化廠，共7座，總規(guī)模為5.2萬t/d，各島規(guī)模見表1。

表1 2013年長海縣各島海水淡化水處理廠規(guī)模確定表

各島海水淡化工程主要工程內(nèi)容為：取水工程、凈水廠工程。

1）取水工程。長?？h海域?qū)僬?guī)半日潮型，潮差較大，取水工程要利用潮位差，在岸邊修建取水構(gòu)筑物，海水經(jīng)取水加壓泵加壓后送入凈水廠。

2）凈水廠工程。凈水廠主要工藝設備為預處理設備和反滲透（RO）機組。預處理工藝根據(jù)海水水質(zhì)不同而不同，主要為混凝、沉淀和超濾等。處理后水送入凈水廠清水池中，清水池中水經(jīng)二次加壓后送入配水管網(wǎng)中。

海水溫度低于5℃時反滲透膜將不能使用，5～15℃反滲透機組產(chǎn)水量將受到很大影響，因此海水淡化一般要求海水溫度要在15℃以上較好，但不能超過45℃。長?？h區(qū)域海水年平均溫度為12.7℃，春季9.2℃，夏季23.5℃，秋季17.1℃，冬季0.9℃。因此春冬季要對海水進行加熱，各凈水廠要設熱水鍋爐及換熱器，各凈水廠熱源規(guī)模見表1。

2.2 投資估算

根據(jù)了解到的已建海水淡化廠投資情況，海水淡化廠投資估算指標按1萬元/（t·d）（包括取水工程和凈水廠工程），5.2萬t/d規(guī)模海水淡化廠投資5.2億元。海水加熱熱源工程投資，參考類似工程，按4000萬元計。海水淡化廠總投資為5.6億元。海水淡化廠耗電較大，5.2萬t/d規(guī)模海水淡化廠總計需增加約11000 kW電容量，將需增加輸變電工程投資。

2.3 成本水價

海水淡化的制水耗電較高，長?？h工業(yè)用電電價較高，約0.85元/（kW·h），達產(chǎn)運行期海水淡化凈水廠全年耗電電費5293萬元；再加上人員工資、檢修維護大修費、定期機組換膜費、折舊費、春冬季海水加熱費等，海水淡化凈水廠全年制水成本為10670萬元。

運行期平均成本水價為7.71元/m3。

3 兩方案優(yōu)缺點對比

與跨海引水推薦方案相比海水淡化方案有一次性投資少的優(yōu)點，海水淡化工程總投資約5.6億元（不包括增加11000 kW輸變電工程投資），跨海引水推薦方案總投資為8.10億元，兩方案總投資相差2.5億元。

海水淡化方案與跨海引水方案比較缺點如下：

1）制水成本高。海水淡化平均制水成本水價為7.71元/m3；運行期年制水成本為10670萬元。跨海引水推薦方案運行制水成本為3.47元/m3；年制水成本為5072.92萬元。兩方案年制水成本相差5597萬元，海水淡化方案4.5年多支出的制水成本相當于兩方案的總投資差額。

2）海水淡化后濃水排放對海域造成一定的污染。海水淡化排出大量的濃鹽水，其含鹽量高于海水一倍左右。如果把濃鹽水直接排入海域，必將影響海域海洋生態(tài)環(huán)境。

3）海水淡化加熱熱源將造成一定的環(huán)境污染。由于海水淡化對海水有一定的溫度要求，為給海水加熱各島海水淡化廠都要上燃煤熱水鍋爐，總規(guī)模約為 45.5 MW（65 t/h），年耗煤量約為 13595 t，燃煤鍋爐的煙塵排放將給海島的環(huán)境造成一定的污染。

從以上優(yōu)缺點對比可以看出，海水淡化方案雖然一次性投資較少，但制水成本高；且會給海島的環(huán)境造成一定的污染，這對建構(gòu)長山群島旅游度假區(qū)與國家海洋公園造成一定的不利影響。因此建議解決長?？h水源問題采用跨海引水方案。