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文档简介
山东省工程建设标准
DB37/XX-2021JXX-2021
淡化海水纳入城市供水系统水质安全保障
技术标准
Technicalspecificationforwaterqualitysafetyassuranceofdesalinated
seawaterincorporatedintourbanwatersupplysystem
(征求意见稿)
2021-xx-xx发布2021-xx-xx实施
山东省住房和城乡建设厅
联合发布
山东省市场监督管理局
1总则
1.0.1为规范淡化海水纳入城市供水系统,保障供水系统水质安全,
编制本标准。
1.0.2本标准适用于反渗透法海水淡化工艺生产的淡化海水纳入城市
供水系统建设与管理,其它海水淡化方式纳入城市供水系统可参照执
行。
1.0.3本标准规定了淡化海水纳入城市供水系统取水、处理、水质、
输配、监测、安全保障等方面的技术要求。
1.0.4淡化海水纳入城市供水系统除应按本标准执行外,尚应符合国
家现行有关规范标准。
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2术语
2.0.1反渗透ReverseOsmosis,RO
在高于渗透压差的压力作用下,溶液(如水)通过半透膜进入膜
的低压侧,而溶液中的其他组分(如盐)被阻挡在膜的高压侧并随浓
溶液排出,从而达到有效分离的过程。
2.0.2海水淡化Seawaterdesalination
脱除海水中的盐分,生产淡水的过程。
2.0.3超滤Ultrafiltration
以压力为驱动力,分离分子量范围为几百至几百万的溶质和微粒
的过程。
2.0.4海淡水调质Regulatingdesalinatedwaterquality
对淡化水进行的以进入输配水管网为目的的水质处理过程。
2.0.5掺混处理Mixingtreatment
将海淡水与自来水按照一定比例进行混合的处理方式。
2.0.6挂片腐蚀试验Couponcorrosiontest;
在实验室给定条件下,用试片的质量损失计算出腐蚀率和缓蚀率
来评定水处理剂的缓蚀性能。
2.0.7产品水Productwater
经淡化装置处理后获得的比原水总含盐量低的水,其不包括外界
输入蒸汽的凝结水。
2.0.8出厂水Finishedwater
经淡化厂所有工序处理后即将出厂进入输配水管网的水。
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2.0.9朗格利尔指数Langelierindex
又称饱和指数,以LSI表示,是水样实测的PH值减去饱和PH
值(PHs)所得的值。
2.0.10化学稳定性chemicalstability
水中发生的各种化学反应对水质与管道的影响程度,包括水对管
道的腐蚀、难溶性物质的沉淀析出、管壁腐蚀产物的溶解释放以及水
中消毒副产物的生成积累等。
2.0.11水质在线监测系统Onlinewaterqualitymonitoringsystem
通过分流或原位的在线监测方式,实时或连续地对水质指标进行
测定的系统。水质在线监测系统主要由检测单元和数据处理与传输单
元组成。
2.0.12浓盐水brine
经淡化装置处理后排放的比原水总含盐量高的水。
2.0.13水质风险评估waterqualityriskassessment
为水质风险事件的严重性与发生可能性综合定级的过程。
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3海水取水
3.1一般规定
3.1.1海水取水应符合海洋功能区划等相关规定要求。
3.1.2海水水源应根据取水海域水质资料和预期水质变化趋势综合确
定,应符合现行地方标准《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫生
管理规范》DB37/T3683中的要求。
3.1.3应充分考虑低温对反渗透系统的影响,必要时设置增温措施。
3.1.4有条件时宜设置海水调节池。
3.2取水位置
3.2.1取水位置宜选择在地质构造稳定、地形开阔、便于施工、海水
水质好、漂浮物少、海生物活动少、有天然掩护、海浪和海流作用小、
泥沙来源少的地段。
3.2.2取水位置应根据该地区前5年不同季节的海水水质、水文和气
象等资料,通过技术经济比较确定。
3.3取水方式
3.3.1海水取水方式应考虑海水水质和海岸的水文、气象、地质、地
形以及施工条件,在满足海水取水量和保证长期可靠运行的条件下,
通过技术经济比较确定。
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1海滩井取水适用于地质构造为渗水性砂质构造,渗水率超过
1000m3/(d·m),沉积物厚度至少达到15m的地区;
2深海取水适用于海床比较陡峭,离海岸50m内,海水深度能
够达到35m的地区;
3海岸式取水适用于海岸陡峭、海水泥沙量少、淤积不严重、高
低潮位差值不大、低潮位时近岸水深度大于1m的地区;
4海岛式取水适用于海滩平缓,低潮位离海岸很远,低潮位水深
大于1.5m的地区;
5海床式取水适用于取水量大、海岸较为平坦,高低潮位差值大,
海湾条件恶劣的地区;
6引水渠式取水适用于海岸陡峭,引水口海水较深,高低潮位差
值较小,淤积不严重的地区。引水渠入口应低于保证率潮位以下至少
0.5m;
7潮汐式取水适用于海岸平坦、深水区较远,岸边建有调节池的
地区。
3.4取水设施
3.4.1海水取水口处应根据取水量、海中漂浮物、泥沙、水生物大小
设置格栅或滤网。
3.4.2海水取水管道数量不宜少于两条,管材应选用耐腐蚀材料。
3.4.3取水泵房应满足现行国家标准《泵站设计规范》GB/T50265的
有关规定。
3.4.4取水设施建设时应考虑潮汐、赤潮、风暴潮、海冰、暴雪等自
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然灾害的影响。
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4海水淡化处理
4.1一般规定
4.1.1纳入城市供水系统的海水淡化系统处理规模应结合城市供水需
求预测情况进行合理确定。
4.1.2海水淡化厂位置的选择,除应符合现行国家标准《室外给水设
计标准》GB50013中市政水厂的选址要求以外,还需满足靠近水源、
靠近用水群体、具有适宜工程施工的水文、地质条件、便于利用已有
或新建供水管网设施等要求。
4.1.3海水淡化厂内的平面布置和竖向设计应满足各建(构)筑物的功
能、运行和维护的要求,主要建(构)筑物之间应通行方便、保障安全。
4.1.4海水淡化宜采用图4.1.4所示的工艺流程。
图4.1.4海水淡化工艺流程
4.2预处理系统
4.2.1海水淡化预处理系统应满足下列规定:
1预处理系统主要是去除海水原水中存在的颗粒泥沙、胶体、微
生物等杂质,预防生物污染和结垢,保证反渗透系统能长期稳定运行,
提高膜使用寿命;
2预处理系统一般采用多介质过滤、超滤或者多个工艺组合的方
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法;
3经预处理后的海水原水水质应达到反渗透膜元件进水水质要
求,一般浊度应小于1NTU,SDI值小于5。
4.2.2根据海水原水水质情况,宜对海水进行定期杀菌处理,防止管
道、设备内的藻类附着和滋生。
4.2.3海水淡化预处理应截留和去除海水原水中大颗粒悬浮物。宜采
取下列方式:
1采用格栅形式截留的,宜设置粗、细格栅进行杂质截留,并定
期检查清理;
2采用滤网形式截留的,宜设定滤网自清洗时间,实现滤网的定
时清洗。
4.2.4根据海水原水水质不同,宜在前端增加气浮、混凝、沉淀等处
理工艺确保预处理出水达到反渗透进水水质要求。
1在海水原水中含有较多油脂类和藻类等物质时,宜选用气浮工
艺。气浮工艺的主要产水指标浊度≤5NTU、SS≤6mg/L,藻类去除
率>95%,油脂去除率>98%;
2在原海水中含有较多泥沙等物质时,宜选用混凝、沉淀工艺,
主要用于去除以泥沙为主形成的浊度、胶体等。海水经混凝、沉淀工
艺处理后,主要产水指标浊度≤5NTU。
4.2.5预处理系统工艺的选择应符合下列要求:
1当海水原水中含有较多悬浮物、胶体、浊度、有机物等物质时,
宜选用多介质过滤工艺。一般产水要求SDI≤5.0、浊度≤1NTU,细
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菌的截留率没有要求时可采用多介质过滤;
2当原海水中含有较多悬浮物、大分子有机物、胶体、细菌等物
质时,宜选用超滤工艺。一般超滤的产水要求SDI≤3.0、浊度≤
0.2NTU、SS≤1mg/L、细菌、大肠杆菌不得检出。
1)采用超滤预处理方式,超滤膜设备的运行参照现行国家标准
《海水淡化反渗透系统运行管理规范》GB/T31328中的规定;
2)应对超滤膜定期清洗,确保超滤膜产水的水质、水量符合使
用需求;
3)应对超滤产水作水质监控,必要时应进行膜完整性检测。
4.2.6预处理系统工艺设备运行时,应监控运行压力、流量和产水水
质情况。设备运行压差增大或产水量减少时,应及时调整清洗频次。
当进水或出水水质出现异常时,应对药剂投加、过滤流速等工艺参数
进行调整。
4.2.7预处理系统工艺设备需做好日常的维护管理和防腐、防锈处理。
4.3反渗透处理系统
4.3.1海水淡化反渗透处理系统应满足下列规定:
1反渗透处理系统是依靠反渗透膜脱除海水中的盐分制取淡化
海水的工艺过程。
2反渗透处理系统应由保安过滤器、高压泵、能量回收装置、反
渗透膜装置、化学清洗和冲洗装置,以及管道、阀门、监测仪表和电
气控制等子系统组成。
3反渗透膜组长期运行脱盐率不应低于98%。一级反渗透膜的产
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水,TDS值应低于500mg/L;二级反渗透膜的产水,TDS值应低于
50mg/L。
4.3.2保安过滤器宜采用滤芯式过滤器,设置于高压泵和能量回收低
压进口前。
4.3.3高压泵可根据流量选用中开式离心泵、多级离心泵或柱塞泵。
4.3.4能量回收装置选型应根据浓水流量、压力、转换效率、电价、
投资和运行费用等要素进行综合技术经济分析比较后确定,且应符合
下列要求:
1可采用功交换式、水力涡轮式等能量回收装置;
2能量回收装置的能效回收率应不低于90%;
3反渗透系统的整体制水电耗应不高于3.0kWh/立方米;
4能量回收装置的运行应监控监测其运行压力、流量和装置进出
水的电导率值在符合反渗透系统设计值范围;
5能量回收装置运行过程中应定期作运行状态检查,对异常的装
置进行检维修。
4.3.5反渗透处理系统的运行参照现行国家标准《海水淡化反渗透系
统运行管理规范》GB/T31328中相关规定,宜采用两级反渗透处理
工艺。二级反渗透膜的产水量在总产水量中的占比,不宜低于50%。
4.3.6反渗透处理系统运行前应做好检查:
1检查设备。所有配件都已经准确安装,包括压力管道和压力容
器相关的卡箍接头和端盖,所有仪表和部件都能正常工作。
2检查反渗透系统进水水质。检查系统进水满足反渗透系统进水
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要求,需检查确认的水质项目包括pH范围为6.5-9、污染指数SDI15
≤5、浊度≤1.0NTU、氧化还原电位(ORP)≤800mV、余氯≤0.03mg/L。
3检查集水管和反渗透系统压力容器。用经过预处理的原水低压
冲洗至少1小时,产水排放阀、浓水排放阀全部打开。
4反渗透处理系统的高压泵设备启动前,应确保车间操作现场无
人,再启动高压泵等高操作压力的设备,待反渗透系统运行稳定后人
员再进入现场。
4.3.7反渗透处理系统开机进水过程,应缓慢提升系统的进水压力,
压力提升速度不得超过0.05兆帕/秒。检查和调整操作压力、产水流
量、产水回收率等参数达到设计值。系统运行后30分钟内的初段产
水宜排放掉。
4.3.8反渗透膜应定期清洗,以去除膜表面在运行制水过程中积累的
污染物或结垢。
1当膜系统的压差(进水侧和浓水侧压力差值)较初始压差值上
升了20%或膜系统标准化产水量低于标准值90%时,应进行膜组的清
洗;
2一般的清洗过程宜采取酸碱结合的形式,可结合膜片污染物分
析做专项污染物清洗。
4.3.9应对反渗透膜的运行产水水质进行监测,并定期对膜组进行逐
支膜壳的产水水质检验,对产水异常的单支膜壳进行检修维护。
4.3.10反渗透处理系统应做好定期检查:
1反渗透工艺的日常运行操作中,检查管线、阀门、设备等有无
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漏水或其它异常情况,观察各个泵的油杯液位是否正常;
2定期检查在线仪表的转子流量计流量是否正常,检查各个在线
仪表的水质指标,并适当校准在线仪表;
3定期检查高压给水泵、高压泵、能量回收供水泵、能量回收增
压泵、二级供水泵的出口压力是否正常。
4.3.11一般当反渗透膜的产水量降低、压差升高,或脱盐率下降低于
98%且经过清洗维护仍未达到产水水质要求的情况时,需要更换膜元
件。
4.4调质系统
4.4.1海水淡化调质系统应满足下列规定:
1调质系统,是对反渗透处理系统产水进行增添硬度、碱度等水
质指标,使最终产品水、外供水符合一般管网安全输送的水质调整工
艺;
2调质后的淡化海水,水质在符合现行国家标准《生活饮用水卫
生标准》GB5749要求同时,硬度和碱度均≥40mg/L;
3调质宜在海水淡化厂区内进行,完成调质后的淡化海水再对外
供给。
4.4.2淡化海水调质宜采用掺混法、矿化滤床法、化学药剂法等方式。
调质过程应作好工艺管控、卫生管理和后续的杀菌消毒,保证淡化海
水水质的化学和生物安全。
4.4.3掺混法是指淡化海水与市政自来水掺混,达到调质目的。
1对掺混处理的方式和程度取决于水质条件;
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2应因地制宜确定淡化海水与市政自来水掺混比例,避免掺混不
当导致城市供水系统水质问题。
4.4.4矿化滤床法。淡化海水通过含可溶解滤料的滤池,溶解矿石后
提升淡化海水的硬度、碱度指标。
1矿化工艺的硬度控制宜采取二氧化碳投加量控制;
2过滤滤速不宜高于12m/s,矿化出水浊度不宜高于0.5NTU,
pH值应符合7~8.5;
3采用石灰石(食品级)的参数要求宜如表4.4.4所示。
表4.4.4石灰石(食品级)参数要求
项目单位指标
粒径mm1.5~2.5
纯度%≥98
4.4.5化学药剂法。一般宜采用溶解二氧化碳的淡化海水与溶解石灰
反应的工艺。
1其工艺是将符合食品级的二氧化碳溶解于淡化海水,再与符合
食品级的氢氧化钙水溶液(浓度应≤10%)反应,得到所需浓度的矿
化水溶液,经过5~10um滤网过滤降低水体浊度后,与未进行处理
的淡化海水掺混达到目标碱度、硬度值的矿化调质的过程;
2二氧化碳溶解石灰工艺中所用石灰纯度不小于96%,所用二氧
化碳的纯度不小于99.9%。
4.4.6调质工艺过程,应对调质系统产水的pH、浊度、硬度、碱度、
TDS值等指标进行监测。对调质产水有自由余氯杀菌投加的,还应监
测产水的余氯含量。
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4.4.7调整工艺系统的相关设备和净水材料,均应符合涉水卫生许可。
4.5清水池
4.5.1海水淡化厂清水池应满足下列要求:
1清水池主要是用于存储产品水,并在池内实现含自由余氯杀菌
剂的投加接触时间;
2清水池容积宜按照海水淡化厂设计日产水规模水量的10-20%
进行设置,数量不应少于2座。
4.5.2清水池液位控制应符合下列规定:
1清水池必须安液位仪;
2宜采用在线液位仪连续监测、预警系统;
3清水池运行液位宜控制在60-80%,以保证供水端的水量波动
时,清水池内淡化海水的储备稳定;
4严禁超上限或下限水位运行。
4.5.3清水池的卫生防护应符合下列规定:
1清水池的检测孔、通气孔和人孔必须有防水质污染的防护措
施;
2清水池顶及周围不得堆放污染水质的物品和杂物;
3清水池顶种植植物时,严禁施放各种肥料;
4每年至少进行一次清水池排空清洗,清洗完毕经消毒合格后,
方可蓄水,清洗人员必须持有健康证;
5应定期检查清水池结构,确保水池无渗漏。
4.5.4清水池的排空、溢流等管道严禁直接与下水管道连通。汛期应
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保证清水池四周的排水畅通,防止污水倒流和渗漏。
4.5.5海水淡化调质后的消毒工艺的设计参照现行国家标准《室外给
水设计标准》GB50013的有关规定执行。出水宜采用次氯酸钠、液
氯、二氧化氯、臭氧等杀菌消毒。
4.6送水泵房
4.6.1海水淡化厂送水泵房应满足下列规定:
1送水水泵的型号及台数应根据逐时、逐日和逐季水量变化、水
压要求、水质情况、调节水池大小、机组的效率和功率因素等,综合
考虑确定;
2送水水泵的选择应符合节能要求。
4.6.2淡化海水的对外输送,送水泵的用备比例不宜高于3:1。
4.6.3送水泵应质量稳定,易采取变频形式,通过恒流量或恒压力控
制对外稳定供水。
4.6.4送水泵及送水管道的材质,需符合涉水卫生许可要求。
4.6.5送水过程应实时监测送水流量、压力,以及pH、浊度、余氯、
电导率等水质指标。
4.7仪表及自动控制
4.7.1仪表及自动控制的设置应提高系统的安全、可靠性,便于运行,
改善劳动条件和提高科学管理水平。
4.7.2应采取工艺设备并联自动控制形式,当单台设备清洗时,其它
并联设备可满足后续工艺的制水需求。
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4.7.3根据海水淡化厂的运行管理模式确定,宜采用集中控制方式,
设置用于系统调试、巡检和故障排除的就地操作装置或终端。
4.7.4自控系统中控制器、网络、电源宜冗余配置,宜留有与其他控
制系统的通讯接口。
4.7.5在线监测仪表根据工艺需要设置,主要在线分析仪表的设置符
合下列规定:
1膜系统设备的进水母管、出水管宜设置浊度仪、pH计、电导
率仪、流量计;
2各类储罐、计量箱、水池(箱)、溶解池应设置液位计。
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5淡化海水水质标准
5.1一般规定
5.1.1淡化海水纳入城市供水系统,其水质应符合现行国家标准《生
活饮用水卫生标准》GB5749的要求。
5.1.2淡化海水纳入城市供水系统,淡化海水中消毒剂限值、消毒剂
余量均应符合现行国家标准《生活饮用水卫生标准》GB5749的要求。
5.1.3淡化海水纳入城市供水系统,海水淡化工艺流程采用的化学处
理剂不应污染淡化海水,应符合现行国家标准《饮用水化学处理剂卫
生安全性评价》GB/T17218的规定。
5.1.4淡化海水纳入城市供水系统,其水质还应满足当地城市供水水
质的要求。
5.1.5未经检验的淡化海水不应纳入城市供水系统。
5.1.6淡化海水纳入城市供水系统,不应对城市供水系统水质产生不
稳定影响。
5.1.7当淡化海水水质发生异常应及时中断纳入城市供水系统,并立
即报告当地供水行政主管部门和卫生健康主管部门。
5.2工艺过程水质控制要求
5.2.1淡化海水纳入城市供水系统,工艺过程中海水原水的水质宜达
到现行国家标准《海水水质标准》GB3097规定的第三类或优于第三
类标准。
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5.2.2淡化海水纳入城市供水系统,工艺过程中海水原水进行反渗透
处理前应进行预处理,预处理后的海水水质应达到表5.2.2的要求。
表5.2.2预处理后的海水原水水质要求
浊度淤泥密度指数余氯总铁水温
pH
℃
NTUSDI(15min)mg/Lmg/L
<1<5<0.1<0.13~102~40
5.2.3淡化海水纳入城市供水系统,工艺过程中反渗透处理后的淡化
海水,其水质应符合表5.2.3的要求。
表5.2.3反渗透处理后的淡化海水水质要求
项目单位指标
温度℃≤40
pH值—5.5~8.5
浊度NTU<1
耗氧量(CODMn法,以O2计)mg/L≤3
溶解性总固体mg/L≤500
5.3淡化海水水质标准
5.3.1淡化海水纳入城市供水系统,其水质应符合现行国家标准《生
活饮用水卫生标准》GB5749的要求,且应符合表5.3.1要求。
表5.3.1淡化海水纳入城市供水系统时附加水质指标及限值
水质指标限值
钙硬度(Hca)(CaCO3计)/(mg/L)≥40
总碱度(CaCO3计)/(mg/L)≥40
朗格利尔指数(LSI)-0.5≤LSI≤0.5
氯化物/(mg/L)≤200
pH值7.0~8.5
浊度/(NTU)≤0.5
硼≤1
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5.3.2淡化海水用作其他用途,其水质应满足相应的水质标准。
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6淡化海水输配水
6.1一般规定
6.1.1淡化海水输配水管网布局应符合给水专业规划,满足城市供水
对水量、水压的要求,同时尽量缩短管线长度,以降低管网造价和供
水费用。
6.1.2纳入城市供水系统的淡化海水管网严禁与非生活饮用水管网连
接,严禁与自建供水设施连接。
6.1.3淡化海水输送应采用有压管道,在各种工况下运行时,管道不
应出现负压。
6.1.4淡化海水在管网输配过程中,应根据管网运行情况,建立管网
稳定性跟踪及评价机制,保障水质的稳定性。
6.1.5淡化海水纳入城市供水系统运行,均应进行化学稳定性处理,
并进行指数测算,结果应符合现行国家标准《室外给水设计规范》
GB50013的规定。
6.1.6淡化海水纳入城市供水系统应设置关键节点开展水质监控,追
踪城市供水管网内部的管网适应性,同时设立动态评价机制判断管网
侵蚀程度。
6.2管网稳定性
6.2.1淡化海水管道工程所用的原材料、半成品、成品等产品的品种、
规格、性能必须符合国家有关标准的规定和设计要求;接触淡化海水
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的产品必须符合有关卫生要求。严禁使用国家明令淘汰、禁用的产品。
6.2.2淡化海水的输配水管道材质的选择应考虑土壤环境和管道介质
的腐蚀条件,应根据管径、内压、外部荷载和管道敷设区的地形、地
质、管材供应,按运行安全、耐久、减少漏损、施工和维护方便、经
济合理以及防止二次污染的原则,通过技术经济比较,选择安全可靠
的管材。管道及其附属设施的其他要求应符合现行国家标准《室外给
水设计规范》GB50013和《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫
生管理规范》DB37/T3683的规定。
6.2.3淡化海水宜利用现有市政供水管网进行输配,对于管道内壁侵
蚀严重和使用时间接近或超出设计寿命的管网,应及时更换。
6.2.4当采用新材料制备输配水管材时,应测定在水中的溶出物及其
浓度,并根据国内相关标准评价其安全性。无标准可依的,按照现行
国家标准《生活饮用水输配水设备及防护材料安全评价规范》GB/T
17219中规定的毒理学试验确定限值。
6.2.5管道防腐层不得使用对管道造成腐蚀和对饮用水水质造成污染
的材料,管道防腐的其他要求应符合现行国家标准《给水排水管道工
程施工及验收规范》GB50268的规定。
6.3管道布置和敷设
6.3.1淡化海水输配水管道线路位置的选择应近远期结合,分期建设
时预留位置应确保远期实施过程中不影响已建管道的正常运行。
6.3.2管网布局必须保证供水安全可靠,淡化海水输配水管网与原城
市供水管网连接的,应保证供水管网系统稳定和用户安全。当局部管
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网发生故障时,停水范围应减到最小。
6.3.3淡化海水输水管道系统中管道阀门的位置,除应满足正常调度、
切换、维修和维护保养外,尚应满足管道事故时非事故管道通过设计
事故流量的需要。
6.3.4淡化海水管道作为城市供水管道,其平面布置和竖向位置,应
保证供水安全,并符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》
GB50289的规定。
6.3.5管道功能性试验应符合现行国家标准《给水排水管道工程施工
及验收规范》GB50268的有关规定。
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7监测与控制
7.1一般规定
7.1.1海水淡化厂应加强供水水质管理,严格控制出厂水水质,保障
出厂水的水质达到本标准规定的水质要求。
7.1.2海水淡化厂应建立监测控制系统,保证淡化海水安全可靠、便
于运行、节约成本。
7.1.3应按本标准检测频率要求检验海水原水、工艺过程水、出厂水
和管网水相应指标。
7.1.4供水行政主管部门和卫生健康主管部门依照国家相关法律法规
对水质进行监督、监测。
7.2水质监测
7.2.1水质监测应符合以下相关要求:
1供水单位应建立水质检验室,配备与供水规模和水质检验要求
相适应的检验人员和仪器设备,建立水质检测制度,负责检验海水原
水、工艺过程水、出厂水和管网水的水质;
2水质检验应实行全过程的质量控制,按照现行国家标准《生活
饮用水标准检验方法》GB/T5750和行业相关规定执行;
3受运行管理条件限制,海水淡化厂不能开展或不能完全开展水
质检验时,可以委托通过资质认定的水质检验机构进行检验;
4应建立水质检测资料的月报、年报制度,将水质检测资料上报
24
供水行政主管部门和卫生健康主管部门。上报的水质检测资料应包括
检验项目和结果、水质合格率、检验机构等信息。
7.2.2采样点的设置应符合以下要求:
1采样点的设置应有代表性,设置标准按照现行行业标准《城市
供水水质标准》CJ/T206要求执行,且应包括纯淡化海水输水点和淡
化海水用户的末梢点。具体采样点的选择,应由供水单位、供水行政
主管部门、卫生健康主管部门共同选择确定;
2海水淡化厂应在预处理及工艺处理系统的关键控制点设置水
质监测点。当生产需要、工艺调整或者水质异常变化,可酌情增加工
序水质监测点。
7.2.3水质检测项目和频率
1海水原水的检验项目和频次应符合以下要求:
1)每日检验项目应包括漂浮物质、水温、色臭味、悬浮物质、
pH、高锰酸盐指数等;
2)每周检验项目应包括漂浮物质、水温、色臭味、悬浮物质、
pH、高锰酸盐指数、石油类、挥发性酚、阴离子表面活性剂、六价
铬、硼、铁、锰、总硬度等;
3)每月检验项目应执行现行国家标准《海水水质标准》GB3097
全部项目以及供水单位、供水行政主管部门和卫生健康主管部门共同
选择确定的补充项目。
2出厂水应每日检测钙硬度和总碱度,每周检测溶解性总固体和
硼指标,其他水质指标按照现行行业标准《城市供水水质标准》CJ/T
25
206要求执行;
3管网水的检验项目和频次按照现行行业标准《城市供水水质标
准》CJ/T206执行。
7.2.4检验方法应符合以下要求:
1水质检验方法参照现行国家标准《海水水质标准》GB3097、
《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750的规定;
2未列入检验方法标准的项目,可采用其他等效分析方法,但应
进行适用性检验。
7.2.5在线监测应符合以下要求:
1海水淡化系统应在预处理及工艺处理系统的关键控制点配置
pH、电导率、浊度、余氯、氧化还原电位、温度等水质在线监测仪
表,并根据检测结果进行工序质量控制;
2海水淡化系统各工艺段总管和各单元设备进出口视工艺需要
设置流量、压力监测仪表;
3在线监测仪器设备应达到所需的灵敏度和准确度,并符合相应
的检测方法标准或技术规程;
4在线仪器设备要有专人定期进行校准和维护。当仪表读数波动
较大时,应增加校对次数。
7.3管控措施
7.3.1海水淡化系统必须具备应急处理机制及措施,及时阻断不合格
水纳入市政供水管网。
7.3.2海水淡化厂应对取水、输水、净水和蓄水等设施加强质量管理,
26
建立取水、浓盐水排放、清洗、消毒等卫生设施设备的检修制度及操
作规程,控制水质处理效果,保证供水水质。
7.3.3海水淡化厂应按照有关规定,对其管理的工艺设施定期巡查和
维修保养。
7.3.4膜系统应定期进行维护清洗,确保处理系统长期稳定、高效安
全运行。膜系统化学清洗的判断及技术规范参照现行国家标准《反渗
透系统膜元件清洗技术规范》GBT23954的相关规定。
7.3.5在停产期间,也应定期对膜进行冲洗,作好膜性能维护,防止
膜的性能退化,避免生产制水水质劣化。
27
8安全保障
8.1风险评估
8.1.1供水单位应对出厂水到用户全过程的供水系统进行水质风险评
估。
8.1.2淡化海水纳入城市供水管网,应保证供水管网系统稳定运行和
水质安全。
8.1.3海水淡化厂应对海水原水质进行定期监测和评价,建立海水原
水质资料库,识别存在的水质风险。
8.1.4膜清洗、维护等运行工艺过程中带来的药剂残留等水质风险应
定期评估,并建立控制措施。
8.1.5调质工艺过程中原材料更换或者工艺控制参数调整带来的水质
风险应评估,并建立监控措施。
8.1.6应建立淡化海水纳入城市供水系统的水质风险评估方法,通过
数据模型,确定关键指标,并溯源找出变化的原因及水质风险点,制
定控制措施。
8.1.7水质风险评估资料应包括海水淡化项目工艺资料、海水水质资
料和淡化海水纳入城市供水系统各环节的水质监测数据。
8.1.8风险评估采用的水质数据监测时限不宜低于一年。
8.2卫生安全保障
8.2.1清洗消毒所用的消毒剂、清洗剂和除垢剂等涉及饮用水卫生安
28
全的产品应符合现行国家标准《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》
GB/T17218要求。
8.2.2海水淡化厂直接从事制水和水质检验的人员,必须经过卫生知
识和专业技术培训,并满足卫生健康管理要求。
8.2.3淡化海水纳入城市供水系统后,宜与卫生健康主管部门联合对
淡化海水供水水质和用水人员健康进行长期的跟踪监测和评估。
8.3环境安全保障
8.3.1海水淡化厂的浓盐水排放,应当离岸达标排放至海水交换良好
的海域或者进行稀释后近岸排放。
8.3.2定期对海水淡化厂的浓盐水排放海域跟踪监测评价,检查排水
对海域有无不利影响。
8.3.3海水淡化厂的水处理剂应在专用仓储内分类存放,并设立品名
标识和化学品说明书。库房内应设置通风、防潮、排水和消防设施,
涉及的危险化学品的储存按照国家有关规定执行。
8.3.4化学清洗排放水不应直接排放,超(微)滤和反渗透装置的化
学清洗排放水含残余的酸、碱和氧化剂等,应收集于工业废水处理站
进行统一处理,或者根据含酸、碱排放水的浓度和水量,设置中和处
理池及配套设施进行酸碱中和,无害化处理后,达标排放。
8.4应急响应
8.4.1淡化海水纳入城市供水系统应建立水质预警系统,应针对取水、
输水、净水、蓄水和配水等可能发生污染的环节,制订突发水污染事
29
件应急预案及操作手册,落实应急处置工作人员和应急物资储备等。
8.4.2根据工作情况定期对应急预案、人员配备、物资储备进行更新
管理,定期进行应急演练,严防突发水污染事件发生。
8.4.3应建立事件报告制度,明确报告人员、报告方式和责任等内容。
在以下事件发生时第一时间上报供水行政主管部门。
1因海水原水突然变化导致现有净水工艺无法保证出厂水水质;
2检测发现出厂水、管网水水质不符合现行国家标准《生活饮用
水卫生标准》GB5749要求,可能危害人体健康。
8.4.4应急事件处理结束后,供水单位应对事件发生原因、应急控制
措施、事件处置结果等各环节进行分析和评估,并形成书面报告上报
供水行政主管部门和卫生健康主管部门。
30
本规范用词说明
1为方便在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词
说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;
表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”
或“应按……执行”。
31
本规范引用标准名录
1《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫生管理规范》
DB37/T3683
2《泵站设计规范》GB/T50265
3《室外给水设计标准》GB50013
4《海水淡化反渗透系统运行管理规范》GB/T31328
5《生活饮用水卫生标准》GB5749
6《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T17218
7《海水水质标准》GB3097
8《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫生管理规范》
DB37/T3683
9《生活饮用水输配水设备及防护材料安全评价规范》
GB/T17219
10《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268
11《城市工程管线综合规划规范》GB50289
12《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750
13《城市供水水质标准》CJ/T206
14《生活饮用水标准检验方法》GB/T5750
15《反渗透系统膜元件清洗技术规范》GBT23954
16《饮用水化学处理剂卫生安全性评价》GB/T17218
32
33
山东省工程建设标准
淡化海水纳入城市供水系统水质安全保障
技术标准
条文说明
34
目次
1总则....................................................................................................................................37
3海水取水............................................................................................................................38
3.1一般规定.......................................................................................................................38
3.2取水位置.......................................................................................................................38
3.4取水设施.......................................................................................................................38
4海水淡化处理....................................................................................................................40
4.1一般规定......................................................................................................................40
4.2预处理系统..................................................................................................................40
4.3反渗透处理系统..........................................................................................................42
4.4调质系统......................................................................................................................43
4.5清水池..........................................................................................................................44
4.6送水泵房......................................................................................................................44
5淡化海水水质标准............................................................................................................45
5.1一般规定......................................................................................................................45
5.2工艺过程水质控制要求..............................................................................................46
5.3淡化海水水质标准......................................................................................................47
6淡化海水输配水................................................................................................................49
6.1一般规定.......................................................................................................................49
6.2管网稳定性...................................................................................................................50
6.3管道布置与敷设...........................................................................................................51
7监测与控制........................................................................................................................52
7.1一般规定......................................................................................................................52
7.2水质监测......................................................................................................................52
7.3管控措施......................................................................................................................53
8安全保障............................................................................................................................54
8.1风险评估......................................................................................................................54
8.2卫生安全保障..............................................................................................................55
8.3环境安全保障..............................................................................................................55
8.4应急响应......................................................................................................................56
35
36
1总则
1.0.1阐明了编制本标准的宗旨。为了保障基本质量,故在表述上更
强调了标准的作用。
1.0.2本标准只适用于淡化海水纳入城市供水系统的建设与管理。
关于村庄、集镇等给水的条件和要求与城市不同的特点,故不适
用于本标准。
其它海水淡化方式主要包括低温多效法、多级闪蒸、电渗析法、
压汽蒸馏、露点蒸发法等。
1.0.3规定了淡化海水纳入城市供水系统的技术要求。
我国是一个水资源匮乏的国家,城市水资源不足已成为全国性问
题,在一些水资源严重不足的城市已影响到社会的安定。淡化海水作
为非常规优质水源,纳入城市供水系统可以很好地解决水资源短缺的
问题。不过目前海水淡化产业出水水质具有潜在风险,需对各阶段进
行明确技术要求,更好的保障用水安全。
1.0.4明确了淡化海水纳入城市供水系统需同时执行国家颁布的有关
标准、规范的规定。
37
3海水取水
3.1一般规定
3.1.1全国大部分海域都已划定功能区划及水质目标,因而是海水水
源选择的主要依据。
3.1.2参照《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫生管理规范》DB
37/T3683中的5水源卫生要求中的要求选择海水取水水源并在海水
口设置相关防护措施。
3.1.3对于反渗透海水淡化工艺,提高海水水温将有利于降低运行电
耗,提高产水率,但温度过高会影响出水水质,并降低膜的运行寿命。
在海水平均温度较低的地区冷季宜有提高水温措施,而热季取原海
水。对于南方地区,全年可取原海水。
3.1.4海水调节池可对海水进行预沉处理,降低后续处理工艺的处理
负荷。
3.2取水位置
3.2.1选择取水口的位置应注意沿岸泥沙运动的强度及方向,避免在
沿岸纵向泥沙运行较强的海岸建取水口。当不可避免时,应采取相应
的工程措施。
3.4取水设施
3.4.1根据取水量、海中漂浮物、泥沙、水生物大小,小型海水取水
38
口栅条净距宜为30mm~50mm,大中型海水取水口栅条净距宜为
80~120mm。当海水中漂浮物、泥沙、水生物较多时,栅条净距宜取
大值。
3.4.2取水管选用2条及2条以上时,当其中1条停用时,其余管道
过水量不宜低于最大用水量的70%。
39
4海水淡化处理
4.1一般规定
4.1.1本条规定了海水淡化系统规模的确定方法。
4.1.2本条规定了海水淡化水厂选址要求。
4.1.3本条规定了海水淡化厂平面布置和竖向设计要求。
4.1.4纳入城市供水系统的常用海水淡化工艺流程。
4.2预处理系统
4.2.1纳入城市供水系统海水淡化处理工艺预处理系统的一般规定。
SDI测定:
(1)SDI测定概要:
SDI测定是基于阻塞系数(PI,%)的测定。测定是在&47mm的0.45µm的
微孔滤膜上连续加入一定压力(30PSI,相当于2.1kg/cm2)的被测定水,记录下
滤得500ml水所需的时间Ti(秒)和15分钟后再次滤得500ml水所需的时间Tf
(秒),按下式求得阻塞系数PI(%)。
PI=(1-Ti/Tf)×100
SDI=PI/15
式中15是15分钟。当水中的污染物质较高时,滤水量可取100ml、200ml、
300ml等,间隔时间可改为10分钟、5分钟等。
40
图4.2.1淤积指数测量仪
(2)测定SDI的步骤:
a.将SDI测定仪连接到取样点上(此时在测定仪内不装滤膜)。
b.打开测定仪上的阀门,对系统进行彻底冲洗数分钟。
C.关闭测定仪上的阀门,然后用钝头的镊子把0.45µm的滤膜放入滤膜夹具
内。
d.确认O形圈完好,将O形圈准确放在滤膜上,随后将上半个滤膜夹具盖
好,并用螺栓固定。
e.稍开阀门,在水流动的情况下,慢慢拧松1-2个蝶形螺栓以排除滤膜处的
空气。
f.确信空气已全部排尽且保持水流连续的基础上,重新拧紧蝶形螺栓。
g.完全打开阀门并调整压力调节器,直至压力保持在30psi为止。(如果整
定值达不到30psi时,则可在现有压力下试验,但不能低于15psi。)
h.用合适的容器来收集水样,在水样刚进入容器时即用秒表开始记录,收取
500ml水样所需的时间为TO(秒)。
i.水样继续流动15分钟后,再次用容器收集水样500ml并记录收集水样所
花的时间,记作T15(秒)。
j.关闭取样进水球阀,松开微孔膜过滤容器的蝶形螺栓,将滤膜取出保存(作
为进行物理化学试验的样品)。擦干微孔过滤器及微孔滤膜支撑孔板。
(3)测定结果计算
41
a.当试验过程中压力为30psi时,按照下式计算SDI值:
SDI=(1-Ti/Tf)×100/15
b.当测量过程中压力达不到30psi时,可改用现有压力,但测得的SDI值必
须换算到30psi时的SDI值,方法如下:
%Pp=(1-Ti/T15)×100(%Pp为非标准压力30psi时的阻塞指数)
SDI=%P30/15
注意:
A.每次试验过程中压力要稳定,压力波动不得超过±5%,否则试验作废。
B.选定收集水样量应为500ml(或其他确定的水量值);两次收集水样的时
间间隔为15分钟。
C.当T15是Ti的4倍时,SDI值是5;如果水样完全将膜片堵住时,SDI15
值为6.7。
4.2.2一般常用次氯酸钠的间歇投加做杀菌处理,投加量不超过4mg/L。
4.2.3大颗粒悬浮物一般指颗粒直径大于100μm。
4.2.4一般常用化学药剂包括液碱、硫酸、盐酸、次氯酸钠、柠檬酸等。
4.2.5本条规定了预处理系统工艺的选择要求。
4.3反渗透处理系统
4.3.1两级反渗透,是指海水经第一级反渗透膜制取淡水后,淡水再进入下级反
渗透膜进行进一步脱盐处理,得到更高品质的海淡水的两级制水过程。
4.3.2水质控制要符合《海水淡化生活饮用水集中式供水单位卫生管理规范》
DB37/T3683中规定。规定要求如下:
表4.3.2-1反渗透海水淡化水源水质特征指标及参考限制
参数原水参数原水
水温(℃)1~28Fe(ppm)<0.3
pH6.1~8.0Fe2+(ppm)<0.09
42
TSS(ppm)<70Fe3+(ppm)<0.09
TDS(ppm)35500Al(ppm)<0.3
浊度(NTU)<42Ba2+(ppm)<0.046
COD(ppm)<6.1Be(ppm)<4
TOC(ppm)<14可溶性二氧化硅(ppm)<1
表4.3.2-2出厂水水质特征指标及参考限制
参数出厂水参数出厂水
pH7.0~8.5总硬度(mg/L)>80
浊度(NTU)<0.5碱度(mg/L)>80
氯化物(mg/L)<100游离性余氯(mg/L)0.3~0.5
表4.3.2-3膜后水水质特征指标及参考限制
参数膜后水
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