京津冀沿海地區(qū)海水淡化取水適宜性分析

朱琴，左麗明，單科，馬旺

(1.河北省地礦局水文工程地質(zhì)勘查院 石家莊 050021;2.天津海水淡化與綜合利用研究所 天津 300192)

京津冀沿海地區(qū)海水淡化取水適宜性分析

朱琴1，左麗明1，單科2，馬旺1

(1.河北省地礦局水文工程地質(zhì)勘查院 石家莊 050021;2.天津海水淡化與綜合利用研究所 天津 300192)

為研究京津冀沿海地區(qū)海水淡化取水適宜性，于2016年對(duì)京津冀沿海地區(qū)的海水淡化項(xiàng)目和海洋地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，并對(duì)我國(guó)海洋取水現(xiàn)狀進(jìn)行綜合研究。通過(guò)綜合研究發(fā)現(xiàn):從海洋自然屬性角度出發(fā)，滄州和天津沿海地區(qū)屬于淤泥質(zhì)海灘，水淺坡緩、深水區(qū)離岸遠(yuǎn)、風(fēng)浪作用下水體中泥沙含量高，適合開(kāi)發(fā)大型(＞10萬(wàn)m3/d)海水淡化工程，取水方式適宜在海上建設(shè)沉淀池、采用潮汐式取水;唐山大清河口以西唐山沿海近岸海域?qū)儆谟倌噘|(zhì)海灘，深水區(qū)離岸較遠(yuǎn)、水體中泥沙含量較高，適合開(kāi)發(fā)大型(＞10萬(wàn)m3/d)海水淡化工程;大清河口以東唐山和秦皇島近岸海域大部分屬于砂質(zhì)岸灘，深水區(qū)離岸較近、水質(zhì)較好，適宜各種規(guī)模的淡化工程，且取水方式可采取開(kāi)挖埋管道的形式采集深水區(qū)的海水;沿海海港碼頭工程岸段由于水深條件較好，適合建設(shè)各種規(guī)模的淡化項(xiàng)目。

京津冀;海水淡化;海水利用;海洋工程

1 引言

京津冀沿海地區(qū)屬于重度缺水區(qū)，地表水和地下水資源均匱乏，但分布著我國(guó)的重要工業(yè)區(qū)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。隨著“京津冀協(xié)同發(fā)展”的提出，京津冀沿海地區(qū)成為國(guó)家發(fā)展的重要戰(zhàn)略區(qū)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開(kāi)水資源的保障，開(kāi)發(fā)海水淡化項(xiàng)目是解決缺水問(wèn)題的重要手段。本文綜合分析京津冀沿海取水適宜性，為海水淡化取水適宜區(qū)的選擇和工程開(kāi)發(fā)利用提供技術(shù)參考。

2 海水淡化取水注意事項(xiàng)

海水淡化取水的位置和形式對(duì)于工程項(xiàng)目十分重要。取水位置應(yīng)具有海床穩(wěn)定、泥沙沖淤變化較小、取水口地段水質(zhì)好、漂浮物和泥沙少、施工簡(jiǎn)單和運(yùn)行管理方便等條件，一般應(yīng)考慮的主要方面包括［1－2］:

(1)取水口位置應(yīng)具有良好的地質(zhì)、地形條件。取水構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定、承載力大的地基上，不宜設(shè)在斷層、滑坡、沖積層、風(fēng)化嚴(yán)重和巖溶發(fā)育地段。在地震區(qū)，不宜將取水構(gòu)筑物設(shè)在過(guò)陡的岸邊或山腳下，也不宜設(shè)在寬廣的海漫灘上;尤其是作為安全廠用水的建筑物，必須滿(mǎn)足抗震Ⅰ類(lèi)的地質(zhì)條件，一般應(yīng)建在基巖上。

(2)取水口位置應(yīng)保證有足夠的水深條件。一般需要滿(mǎn)足低潮位時(shí)水深條件不小于2.0 m。

(3)取水口位置和形式應(yīng)考慮波浪的影響，尤其是在一些基巖岸段和遠(yuǎn)海取水，取水構(gòu)筑物易受波浪侵襲。因此，基巖海岸較為適于采用岸邊式取水構(gòu)筑物，或采用水泵吸水管直接深入海岸邊取水，從而避免波浪對(duì)泵房的侵蝕。有些濱海核電廠采用建設(shè)防波堤和碼頭的方式，有些采用港池取水的方式，使取水口朝向避開(kāi)最大波浪的方向［3］。

(4)取水口位置應(yīng)選擇在水質(zhì)較好、水中漂浮物和泥沙較少的地段，也應(yīng)避開(kāi)潮流過(guò)急產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷的地段，切忌在岸邊緩流區(qū)、死水區(qū)及回流區(qū)內(nèi)布置取水口［1，4］。

(5)北方地區(qū)應(yīng)考慮冰凌的影響，在布置取水口時(shí)應(yīng)重視海域冰凌特有的水文特征。

(6)選擇取水構(gòu)筑物位置時(shí)還應(yīng)考慮施工條件，要求交通運(yùn)輸方便，盡量減少土石方和水下工程量。因在現(xiàn)有條件下水下施工不但施工困難、費(fèi)用高，而且往往受施工單位條件資質(zhì)的限制。

3 我國(guó)海水淡化取水存在的問(wèn)題

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的工程案例，海水淡化取水存在的主要問(wèn)題是取水水體中含沙量太高，從而影響海水淡化。

如，秦山地區(qū)濱海核電廠廠址在杭州灣海域，杭州灣海域含沙量較大，一旦汽輪機(jī)停運(yùn)、循環(huán)水泵停止，由于安全廠用水水量小，在取水和泵房管道系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量泥沙沉積，直接影響安全廠用水系統(tǒng)的正常運(yùn)行。秦山核電廠一期工程投產(chǎn)運(yùn)行后即發(fā)現(xiàn)2個(gè)問(wèn)題:①運(yùn)行1～2個(gè)月后，取水口有大量泥沙淤積，低潮位時(shí)無(wú)法進(jìn)水，只能改建;將原取水口進(jìn)水管渠延伸到海中，管渠斷面2.8 m× 2.8 m，延長(zhǎng)70 m，改建后才能保證取水。②由于循環(huán)水和安全廠用水為合并系統(tǒng)，當(dāng)循環(huán)水泵停運(yùn)后，安全廠用水系統(tǒng)泥沙淤積嚴(yán)重;為確保安全廠用水系統(tǒng)正常運(yùn)行，只能將循環(huán)水系統(tǒng)間隔運(yùn)行，循環(huán)水量不經(jīng)汽機(jī)廠房，通過(guò)切換閥門(mén)從排水口排走。

又如，田灣核電廠一期工程取水區(qū)海域海岸為淤泥質(zhì)沙灘，是沙質(zhì)巖石和泥質(zhì)海岸的交匯地帶，處于沖淤平衡而局部略有沖刷趨勢(shì)，泥沙運(yùn)動(dòng)主要靠風(fēng)浪掀沙、潮流輸沙。廠區(qū)設(shè)置的加氯系統(tǒng)投加氯到頭部取水口，由于距離長(zhǎng)(約3.0 km)導(dǎo)致加氯不均、效果較差，此外隧洞里附著很多海洋生物、清理困難。取水明渠和隧洞由于長(zhǎng)時(shí)間小流量運(yùn)行，致使取水明渠、取水構(gòu)筑物和隧洞產(chǎn)生大量的泥沙淤積和生物附著，影響供水安全［1］。

4 京津冀沿海地區(qū)海水淡化現(xiàn)狀

4.1 海水淡化分布

京津冀沿海地區(qū)海水淡化利用項(xiàng)目分布情況如圖1所示。唐山、滄州和天津沿海有海水淡化廠，秦皇島沒(méi)有海水淡化利用項(xiàng)目。

圖1 京津冀沿海地區(qū)海水利用項(xiàng)目分布

圖1 中:1為河北國(guó)華滄東發(fā)電有限責(zé)任公司海水淡化項(xiàng)目;2為天津北疆電廠海水淡化項(xiàng)目;3為唐山曹妃甸阿科凌海水淡化項(xiàng)目;4為首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司海水淡化項(xiàng)目;5為河北大唐國(guó)際發(fā)電有限責(zé)任公司海水淡化項(xiàng)目。

4.2 取水現(xiàn)狀

河北省現(xiàn)有的海水淡化項(xiàng)目的取水位置均位于港池內(nèi)，港池取水具有取水水深條件好、取水工程造價(jià)相對(duì)較低的特征。天津海水淡化取水位置在等深線約0 m的淺水區(qū)，取水方式采用建設(shè)引潮汐池、同時(shí)布置海上沉淀池的方式。

4.2.1 國(guó)華電廠海水淡化項(xiàng)目

國(guó)華電廠海水淡化項(xiàng)目取水地點(diǎn)為滄州黃驊港港池，取水方式為岸邊式取水，取水地點(diǎn)為港池，利用港區(qū)的深水條件建設(shè)取水泵房，取水規(guī)模為8.13億m3/a，其中海水淡化取水為0.63億m3/a、海水直接利用取水為7.5億m3/a，單日取水量為222萬(wàn)m3/d。取水水質(zhì)符合3類(lèi)海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，平均懸沙含量約為45 mg/L。海水淡化的淡化工藝為低溫多效蒸餾，蓄水池容量為3 200 m3、噸水電耗為1.2 kW·h/t，日實(shí)際產(chǎn)水量1.5萬(wàn) m3/d，產(chǎn)水率43%，用水類(lèi)型為直接用于工業(yè)用水和生活用水。4.2.2 阿科凌海水淡化項(xiàng)目

阿科凌海水淡化項(xiàng)目的取水地點(diǎn)為曹妃甸1號(hào)港池，取水方式為引潮溝岸邊式取水。淡化工藝為反滲透膜法，取水量為0.46億m3/a，蓄水池容量為2 400 m3，能源類(lèi)型為電力、噸水電耗為4.34 kW·h/t，日實(shí)際產(chǎn)水量1萬(wàn) m3/d，產(chǎn)水率46%，濃鹽水排放方式為排入化工廠制堿。這種小型引潮溝岸邊式取水的水質(zhì)和水量有保障，同時(shí)取水泵房布置在岸上，有效保護(hù)泵房免受波浪的侵蝕。

4.2.3 首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司海水淡化項(xiàng)目

該項(xiàng)目的淡化工藝為低溫多效蒸餾，取水地點(diǎn)為曹妃甸港池，取水量為120.27億m3/a，蓄水池容量為12 000 m3，能源類(lèi)型為電力和蒸汽、噸水電耗為0.9～1.2 kW·h/t，水源地單日取水量為329.5萬(wàn)m3/d。濃鹽水約50%排入鹽場(chǎng)制鹽，其他排入鄰近海域。

4.2.4 京唐港海水淡化項(xiàng)目

河北大唐國(guó)際王灘發(fā)電有限責(zé)任公司海水淡化項(xiàng)目的取水方式為岸邊式取水，取水地點(diǎn)為京唐港3號(hào)港池，直接利用京唐港3號(hào)港池的部分岸段作為取水區(qū)。這種取水方式的水質(zhì)和水量得到保證，同時(shí)取水工程建設(shè)費(fèi)用相對(duì)較低。海水淡化工藝為低溫多效蒸餾，取水量為0.06億m3/a、日實(shí)際產(chǎn)水量7 200 m3/d、產(chǎn)水率45%，用水類(lèi)型為直接用于工業(yè)用水。海水直接利用為直流冷卻，取水量為12.61億m3/a、單日取水量為347萬(wàn)m3/d。

4.2.5 天津北疆電廠海水淡化項(xiàng)目

天津北疆電廠位于濱海新區(qū)東北部原天津市漢沽區(qū)境內(nèi)的渤海灣西北灣頂，取水工程的海水補(bǔ)充水量約為18 m3/s、155萬(wàn)m3/d。電廠取水安全關(guān)鍵技術(shù)包括保證流量和水質(zhì)、取水工程防淤減淤措施。取水方式采用沉淀池方案(圖2)，取水口位置在0.3 m等深線附近，離岸距離約3.5 km。沉淀池方案［5］即正常運(yùn)行工況由一級(jí)沉淀調(diào)節(jié)池閘門(mén)漲潮自流進(jìn)水，在連續(xù)低潮位時(shí)還可由泵提水;一級(jí)沉淀調(diào)節(jié)池有效容積約456×104m3、可連續(xù)供水約95 h，二級(jí)沉淀調(diào)節(jié)池有效容積約337×104m3、可連續(xù)供水約70 h。這種取水方案工程投資大，適合大型海水淡化取水工程。

圖2 沉淀池方案

5 京津冀海水淡化取水適宜性

通過(guò)以上綜合分析可知，保證海水淡化取水的水質(zhì)和水量是取水口選址的關(guān)鍵。保證取水的水量需滿(mǎn)足水深條件，一般水深位于2 m等深線以外時(shí)取水可保證大型取水水量要求;如果直接在海上建設(shè)引潮蓄水庫(kù)，取水口水深應(yīng)位于0 m等深線以外。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外取水現(xiàn)狀，水質(zhì)的含沙量是控制取水的關(guān)鍵。淤泥質(zhì)海岸水體中含沙量偏高，需要對(duì)海水進(jìn)行復(fù)雜的澄清處理;砂質(zhì)和基巖質(zhì)岸灘水體中含沙量偏低，采取簡(jiǎn)單處理或不處理就能直接淡化。

5.1 水深條件

京津冀沿海地區(qū)的海洋水深條件如圖3所示。可以看出除港池以外，滄州、天津、大清河河口以西唐山海域的2 m等深線距離岸線非常遠(yuǎn)，其中滄州至唐山沙河河口之間海域的2 m等深線離岸約10 km，沙河河口至曹妃甸之間海域的2 m等深線離岸4～9 km，曹妃甸至大清河河口之間海域的2 m等深線離岸約9 km。在保證取水安全的條件下，采用引潮蓄水的取水工程須至少建設(shè)到離岸3 km外，而建設(shè)這種遠(yuǎn)距離取水工程的成本非常高，不適合小中型海水淡化項(xiàng)目。

大清河河口以東海域除灤河口海域2 m等深線離岸小于2 km，大部分海域離岸1 km范圍內(nèi)水深就可達(dá)2 m，且岸灘類(lèi)型主要為砂質(zhì)，建設(shè)取水工程的造價(jià)低，適合各種規(guī)模海水淡化項(xiàng)目的建設(shè)。

圖3 京津冀海域2 m等深線分布位置

5.2 含沙量特征

京津冀海域水體含沙量為0.6～163.9 mg/L，大清河以東海域海水含沙量較低，唐山豐南至南堡海域最高，滄州海域次之。各站大、小潮期含沙量的差別較小，近岸含沙量小潮期高于大潮期、遠(yuǎn)岸含沙量小潮期低于大潮期。渤海灣頂含沙量較高，秦皇島海域懸沙含量最低。水深較淺、底質(zhì)中細(xì)顆粒較多的海域風(fēng)浪揚(yáng)沙作用非常明顯，尤其是滄州、天津和大清河以西海域;風(fēng)浪作用下淤泥中的細(xì)顆粒揚(yáng)起，水體中泥沙含量非常高，尤其是滄州海域水體濁度較高。

2015年對(duì)滄州國(guó)華電廠進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，影響取水水質(zhì)的主要指標(biāo)是泥沙和懸浮物。由于滄州海域地處淺灘，灘面細(xì)顆粒粉沙質(zhì)淤泥在風(fēng)浪作用下極易被掀揚(yáng)懸浮隨漲潮進(jìn)入港池;有較大風(fēng)浪時(shí)海水的含沙量和懸浮物較高，歷史上附近海域含沙量曾達(dá)到2～4 kg/m3、平日為0.2～0.4 kg/m3。因此，滄州國(guó)華電廠為保證取水水質(zhì)，引進(jìn)一套海水預(yù)處理設(shè)備，一期工程海水預(yù)處理選用混凝沉淀處理工藝方案，選擇威立雅公司提供的一體化高效混凝沉淀設(shè)備，海水凈化處理能力為10萬(wàn)m3/d，出口水質(zhì)可滿(mǎn)足海水淡化設(shè)備入口水質(zhì)要求。河北國(guó)華滄東電廠海水淡化項(xiàng)目自工程投入營(yíng)運(yùn)到2012年12月底，未發(fā)生事故、障礙和操作失誤等不安全現(xiàn)象;所有淡化設(shè)備基本處于滿(mǎn)負(fù)荷營(yíng)運(yùn)狀態(tài)，絕大多數(shù)機(jī)組處于滿(mǎn)負(fù)荷營(yíng)運(yùn)狀態(tài);日產(chǎn)20萬(wàn)t的淡化設(shè)備同時(shí)運(yùn)行，目前負(fù)載率在95%～100%，淡化水全部符合淡水質(zhì)量要求。

大唐國(guó)際發(fā)電有限公司取水區(qū)位于唐山京唐港3號(hào)港池，由于周期性漲/退潮，海水中夾帶大量泥沙，濁度變化較大，最高達(dá)90 NTU即含沙量約110 mg/L，濁度通常在10～15 NTU，但該區(qū)最大含沙量明顯小于滄州海域。河北大唐王灘電廠海水淡化采用反滲透法，海水預(yù)處理工藝為自清洗過(guò)濾器+超濾(UF)。經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，整個(gè)水處理系統(tǒng)十分穩(wěn)定，充分滿(mǎn)足王灘電廠的生產(chǎn)要求。UF和SWRO系統(tǒng)清洗頻率皆保持在一年一次，系統(tǒng)中所選用的SWRO和BWRO膜元件經(jīng)過(guò)2年多運(yùn)行，標(biāo)準(zhǔn)化脫鹽率分別保持在99.4%和99.3%以上［6］。

6 海水淡化工藝適宜性

6.1 海水淡化進(jìn)水要求

6.1.1 蒸餾法海水淡化

蒸餾法海水淡化主要包括多級(jí)閃蒸工藝和多效蒸餾技術(shù)，也是目前應(yīng)用最廣的蒸餾法海水淡化技術(shù)。

多級(jí)閃蒸工藝由于操作溫度高，系統(tǒng)中結(jié)垢和腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)較大，其預(yù)處理工藝一般采取加酸、脫氣以降低風(fēng)險(xiǎn);如，天津大港發(fā)電有限公司多級(jí)閃蒸淡化裝置即直接取用含沙量很高的獨(dú)流減河水，加酸、脫氣后再進(jìn)入多級(jí)閃蒸裝置。根據(jù)《火力發(fā)電廠海水淡化設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/TDL 98—2010)，多級(jí)閃蒸蒸發(fā)器對(duì)進(jìn)水水質(zhì)無(wú)特殊要求。

多效蒸餾技術(shù)淡化工藝主要考慮懸浮物的影響，不同廠商的要求不盡相同。如，黃驊電廠海水淡化系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)按照法國(guó)SIDEM公司基本設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)入多效蒸餾裝置的海水含沙量和懸浮物不超過(guò)300 mg/L，建議最好小于50 mg/L;由于進(jìn)口原海水的渾濁度有時(shí)高達(dá)2 000～4 000 mg/L，為保證淡化裝置正常運(yùn)行和建設(shè)設(shè)備清掃工作量，最后設(shè)置海水預(yù)處理系統(tǒng)。天津北疆電廠的海水淡化系統(tǒng)按照IDE公司要求，進(jìn)入多效蒸餾裝置的海水含沙量和懸浮物不超過(guò)25 mg/L，因此該廠也采用與黃驊電廠類(lèi)似的預(yù)處理工藝。根據(jù)海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《蒸餾法海水淡化工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(HY/T 115—2008)的規(guī)定，進(jìn)入蒸餾法海水淡化裝置的海水懸浮物含量小于50 mg/L;對(duì)于懸浮物含量較低的海水一般不需要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理，對(duì)于懸浮物含量較高的海水，如渤海灣等地區(qū)的海水懸浮物含量高且隨季節(jié)變化大，需要進(jìn)行預(yù)處理。

與低溫多效相比，多級(jí)閃蒸工作溫度高，需對(duì)海水進(jìn)行加酸脫氣等預(yù)處理，設(shè)備腐蝕及結(jié)垢較嚴(yán)重，費(fèi)用相對(duì)較高;同時(shí)多級(jí)閃蒸設(shè)備的調(diào)試相對(duì)復(fù)雜，運(yùn)行負(fù)荷調(diào)整范圍小，設(shè)備腐蝕造成泄漏易造成產(chǎn)品水的污染。低溫多效蒸餾技術(shù)的主要?jiǎng)恿榈推焚|(zhì)蒸汽，非常適合有低品質(zhì)熱源的地區(qū)。

6.1.2 反滲透法海水淡化

使用反滲透法海水淡化需要對(duì)海水進(jìn)行預(yù)處理。因?yàn)楹Ｋ袘腋∥?、膠體物質(zhì)和可溶性有機(jī)高分子聚集在膜表面會(huì)使膜受到污染，微生物和細(xì)菌會(huì)使膜受到侵襲，微生物和細(xì)菌的殘?bào)w還會(huì)以固體形式析出使膜性能變壞，水的溫度、pH值、余氯含量、壓力等參數(shù)的劣化會(huì)引起膜水解、氯化，由溶質(zhì)引起的膜結(jié)構(gòu)變化還會(huì)導(dǎo)致膜的透水率下降。通過(guò)預(yù)處理去除海水中的懸浮物、有機(jī)物、膠體物質(zhì)、微生物、細(xì)菌及某些有害物質(zhì)(如鐵、錳、鈣等)，可以減緩膜污染，延長(zhǎng)膜的壽命，保證反滲透系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行［7］。根據(jù)《火力發(fā)電廠海水淡化設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB/TDL 98—2010)，反滲透海水淡化進(jìn)水要求中規(guī)定pH值、濁度、污染指數(shù)、游離余氯、鐵等。

反滲透法海水淡化在海水水質(zhì)條件較好的地區(qū)比較適用。如，滄州海域冬季水溫很低，水質(zhì)較差，懸浮物、微生物及油污污染等不易控制，使用反滲透工藝會(huì)使海水預(yù)處理及水質(zhì)管理的工作量增加;而熱法海水淡化產(chǎn)品水水質(zhì)較高，可節(jié)省大量的再次水處理的工作量，因此滄州地區(qū)適合采用熱法海水淡化工藝。

通過(guò)以上綜合分析可知，蒸餾法和反滲透法海水淡化各有優(yōu)劣。蒸餾法海水淡化需要蒸汽，必須與電廠或鋼廠配套建設(shè)，對(duì)水質(zhì)要求較低;低溫多效淡化技術(shù)對(duì)海水要求較高，需要對(duì)懸浮物含量進(jìn)行適當(dāng)處理;多級(jí)閃蒸技術(shù)對(duì)進(jìn)水水質(zhì)無(wú)特殊要求，但設(shè)備費(fèi)用較高、淡化工藝復(fù)雜、淡化水安全性較低。反滲透法海水淡化對(duì)水質(zhì)和水溫均有要求，適合水質(zhì)條件較好的區(qū)域。

6.2 京津冀沿海地區(qū)海水淡化工藝適宜性

根據(jù)京津冀海域的海洋環(huán)境地質(zhì)條件，滄州、天津和曹妃甸以西唐山沿海地區(qū)和唐山曹妃甸以東至大清河口沿海地區(qū)(港池除外)適合建設(shè)大型淡化項(xiàng)目，淡化工藝適合低溫多效蒸餾法淡化技術(shù)，海水取水工程適合采用引潮溝沉淀池法。引潮溝直接建設(shè)到0 m等深線以外，利用漲潮蓄水，并對(duì)潮溝內(nèi)海水進(jìn)行沉淀處理，可采用天津北疆電廠沉淀池方案。

唐山菩提島和月島在淡化用量不大的情況下可采用淺井式取水進(jìn)行海水淡化，淡化工藝可采用反滲透法，占地面積小，不需要蒸汽;龍島以南離岸較近分布有深水區(qū)，適合各種規(guī)模的海水淡化，適宜工藝反滲透法。

大清河以東至山海關(guān)沿海地區(qū)(港池和灤河口除外)2 m等深線離岸較近且水質(zhì)條件較好、水體中含沙量較低，適合各種規(guī)模的海水淡化，淡化預(yù)處理可采用自清洗過(guò)濾器+超濾(UF)，適宜取水方式為挖槽埋管取水，泵房建設(shè)在岸上，采用引水管取水。

7 結(jié)論

通過(guò)以上綜合分析可知，影響海水淡化取水的關(guān)鍵因素是水深和懸沙含量。在水深和懸沙條件均較差的情況下，如果必須建設(shè)海水淡化項(xiàng)目，因項(xiàng)目取水工程投資較大，適合建設(shè)大型海水淡化項(xiàng)目。從海洋自然屬性角度出發(fā)，滄州和天津沿海地區(qū)、唐山大清河口以西唐山沿海(曹妃甸除外)屬于淤泥質(zhì)海灘，水淺坡緩、深水區(qū)離岸遠(yuǎn)、風(fēng)浪作用下水體中泥沙含量高，適合開(kāi)發(fā)大型(＞10萬(wàn)m3/d)海水淡化工程，取水方式適宜在海上建設(shè)沉淀池、采用潮汐式取水;大清河口以東近岸海域大部分屬于砂質(zhì)岸灘，深水區(qū)離岸較近、水質(zhì)較好，適宜各種規(guī)模的淡化工程，取水方式可采取開(kāi)挖埋管道的形式;沿海海港碼頭工程岸段由于水深條件較好，適合各種規(guī)模的淡化取水。

淡化工藝方面，蒸餾法海水淡化需要蒸汽，必須與電廠或鋼廠聯(lián)產(chǎn);反滲透海水淡化對(duì)水質(zhì)要求較高，在水質(zhì)條件較差水域更適合使用蒸餾法海水淡化。因此，大清河以西京津冀海域(港池除外)適合蒸餾法海水淡化，大清河以東海域適合蒸餾法和反滲透法海水淡化。水體含沙量偏高的水域需采用復(fù)雜的預(yù)處理工藝，如滄州和天津沿海地區(qū)海水淡化可采用高效混凝沉淀設(shè)備，但要考慮占地面積;懸沙含量相對(duì)較低的海域，如唐山大清河口以東沿海地區(qū)海水淡化可采用自清洗過(guò)濾器+超濾，設(shè)備投資少、占地面積小。

［1］周金全．濱海核電廠取、排水口平面布置工程實(shí)例分析［J］．華電技術(shù)，2011，33(2):8－14．

［2］王印忠，丁建波，李雪，等．不同海岸類(lèi)型中海水取水構(gòu)筑物適用型式探討［J］．中國(guó)給水排水，2015，31(20):30－34．

［3］周金全，陳玉峰．濱海核電站海洋水文水工試驗(yàn)與設(shè)計(jì)［M］．北京:原子能出版社，1995．

［4］侯文萍．某電廠取水口淤積原因分析及防治［J］．電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2003(1):41－43．

［5］孫波，孫林云，于海淼，等．天津北疆電廠海水資源開(kāi)發(fā)利用及取水工程關(guān)鍵技術(shù)［J］．海洋經(jīng)濟(jì)，2011，1(4):29－34．

［6］初慶偉，李思吉，陶禎燕，等．大唐王灘電廠海水淡化系統(tǒng)兩年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)．2008亞洲海水淡化與水再利用會(huì)議論文集［C］．杭州:水處理技術(shù)出版社，2008．

［7］鐘素紅，衣守志，李超．海水淡化預(yù)處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展［J］．海湖鹽與化工，2005，35(1):27－30．

The Suitability of Desalinated Water Intake in Coastal Areas of Beijing，Tianjin＆Hebei

ZHU Qin1，ZUO Liming1，SHAN Ke2，MA Wang1

(1．Hebei Province Hydrogeology Survey Institute，Shijiazhuang 050021，China; 2．The Institute of Seawater Desalination and Multipurpose Utilization，Tianjin 300192，China)

In order to study the suitability of desalinated water intake in coastal areas of Beijing，Tianjin＆Hebei region，detailed investigation was carried out on the desalination project and marine geological environment in coastal areas of Beijing，Tianjin＆Hebei，current situation of sea water utilization of our country was also comprehensive researched．The results showed that:from the perspective of marine natural property，coastal area in Cangzhou and Tianjin is muddy beach，the water is shallow and slope slow，deep waters are far offshore，the sediment concentration is high in the water body under the action of wind and waves，which is suitable for the development of large(＞100 000 m3/d)desalination project and construction of settling ponds，by the tidal water．Coastal inshore areas on the west of Daqing river estuary of Tangshan belong to the muddy beach，sediment in deep waters is far offshore，the water content is high-er，which is suitable for the development of large(＞100 000 m3/d)desalination project．Most of the nearshore on the east of Daqing river belong to sandy along seashores，deep waters are close to shore and the water quality is good，which is suitable for all sizes of desalination project，buried pipeline can be used to gather sea water from the deep sea．The sections of coastal port engineering is suitable for project construction of all sizes，due to the good deep water conditions．

Beijing，Tianjin＆ Hebei，Seawater desalination，Seawater utilization，Oceanographic engineering

P74

A

1005－9857(2017)02－0070－06

2016-10-20;

2016-12-19

河北省科技計(jì)劃項(xiàng)目“河北省沿海海水淡化水源地選劃關(guān)鍵技術(shù)研究”(16273102D).

朱琴，工程師，碩士，研究方向?yàn)楹Ｑ蟮刭|(zhì)，電子信箱:zhuqin1005@126.com