張春潔,金 鑫
(遼寧省水文水資源勘測局營口分局,遼寧營口 713700)
淺談營口市水平衡測試
張春潔,金 鑫
(遼寧省水文水資源勘測局營口分局,遼寧營口 713700)
介紹了水平衡測試的目的意義,并敘述了營口市水平衡測試的具體方案,分析了營口市的供水量、排水率、耗水率和污染物排放量。針對分析結果提出了一些城市節(jié)水的措施。
水平衡測試;方案;供水分析;節(jié)水措施
水平衡測試是對用水單位進行科學管理行之有效的方法,也是進一步做好城市節(jié)水工作的基礎。對于一城市總用水量來說,生活用水占有相當?shù)谋戎亍R虼?,準確確定用水量、耗水量、廢污水排放量和污染物排放量數(shù)據(jù)(以下簡稱城市生活用水情況數(shù)據(jù)),對于城市節(jié)水、城市水資源配置與供水工程建設與設計、城市污水處理與污水處理廠建設與設計、城市污水對流域或區(qū)域水環(huán)境的影響分析等諸多方面都是十分重要的,是在城市用水方面實施科學、精細、最嚴格的水資源管理所必須掌握的數(shù)據(jù)。做好水平衡測試,為城市發(fā)展及用水調配方面提供較為準確的數(shù)據(jù)是很有必要的。
營口市位于遼東半島西北部,城區(qū)距沈陽市166 km,大遼河入海口處,是全國重點沿海開發(fā)城市之一。是省內水資源嚴重貧乏的地區(qū),根據(jù)遼寧省第二次水資源評價結果,營口市水資源總量為10.55億 m3,人均占有水資源量463 m3,按聯(lián)合國統(tǒng)一標準衡量,營口市屬嚴重貧水區(qū)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,已經(jīng)感覺到水資源短缺的問題日益突出,為了使社會經(jīng)濟平穩(wěn)快速發(fā)展,必須合理利用水資源。在這個目標下,合理調配水資源,增加水的重復利用率,減少廢污水排放,達到我們節(jié)水的目的,必須先掌握城市的用水現(xiàn)狀結構,挖掘城市的節(jié)水潛力,科學規(guī)劃城市用水。因此開展城市水平衡測試勢在必行。
由水平衡的定義可知:企業(yè)或城市各用水單元或系統(tǒng)的輸入水量之和應等于輸出水量之和。基于這個定義,參照企業(yè)水平衡測試通則,并結合本次營口市水平衡測試的特點,測試項目的基本方法如下:
1)在營口市的生活用水水平衡測試中,限于目前的技術條件,不進行城市供水管網(wǎng)漏失率的測試,因此,在計入水損失的前提下,用水量和供水量是相等的,測試期間的用水量由供水量確定,供水量通過獲取水平衡測試期間市政自來水公司和企業(yè)自備井的生活供水數(shù)據(jù)來確定;
2)排水量和污染物排放量由水平衡測試中入河排污口和市內排水管網(wǎng)節(jié)點的水量和水質監(jiān)測數(shù)據(jù)確定;
3)耗水量為供水量與排水量之差;
現(xiàn)在大多數(shù)城市都有數(shù)量不等污水處理廠,本水平衡測試要對進入污水處理廠前和經(jīng)污水處理廠處理后的污水量和水質進行全面監(jiān)測。
營口市區(qū)供水主要分為兩個部分:自來水公司,自備水源。自來水公司有四個水廠;自備水源兩處,水的來源為大遼河和地下水。市區(qū)污廢水主要通過西部污水處理廠、虎莊河泵站等七個部分向大遼河和渤海排放。根據(jù)營口市供排水的特點,本次測試的具體步驟如下:
1.2.1 水平衡測試范圍及分區(qū)的劃分
本次測試分區(qū)按排水管網(wǎng)所控制的區(qū)域進行劃分。依照代表性強、工業(yè)影響小、供排水清晰的原則,我們在主城區(qū)選取四個典型區(qū)域進行測試。四個典型區(qū)域分別為:二泵站區(qū)、三泵站區(qū)、八泵站區(qū)和銀珠化紡測試區(qū)。各泵站負責收集所在區(qū)域的生活及工業(yè)排水,并將其排入主排水管道,最后進入西部污水處理廠,銀珠化紡測試區(qū)的廢污水通過化纖潮溝排放到大遼河。在大雨季節(jié),為防止城市內澇,各泵站將城市雨水及所有污水通過專用排水管道直接排放到大遼河。
1.2.2 供水量監(jiān)測分析
1)用水量數(shù)據(jù)獲取方案
經(jīng)詳細調查和勘察得知,所選的四個測試區(qū)域內均為使用自來水的用戶,且所有用戶都安裝了用水計量設施。區(qū)域內用水數(shù)據(jù)可通過自來水公司對用水戶安裝的用水計量設施獲取,獲取時段為一個月。
2)供水量數(shù)據(jù)獲取方案
由于營口市區(qū)(主城區(qū))供水管網(wǎng)是由四個水廠通過主供水管道向城區(qū)供水,四個水廠向主城區(qū)供水的供水數(shù)據(jù)無法確定本次城市水平衡測試所劃定區(qū)域的供水量,因此,本次城市水平衡測試劃定區(qū)域的供水數(shù)據(jù)可根據(jù)用水數(shù)據(jù)及自來水公司提供的管網(wǎng)漏失率進行計算。
1.2.3 排水量監(jiān)測分析
因所選的四個典型測試區(qū)有三個測試區(qū)所排放的污水由各區(qū)域的排水泵站通過主排水管道進入西部污水處理廠,因此我們將在三個泵站派三個監(jiān)測小組進行24小時監(jiān)測排水量。西部污水處理廠及東部污水處理廠派二個監(jiān)測小組進行24小時監(jiān)測進口和出口水量。三個泵站嚴格記錄開泵數(shù)量及所開泵的開啟時間,并通過水泵的額定功率、水泵效率和水泵的開啟時間來計算三個測試區(qū)的排水量。另外,在每個泵站的蓄水池設立水尺觀測水位,根據(jù)蓄水池的水位變化,確定排水的日變化規(guī)律及復核排水量。
另一測試區(qū)(銀珠化紡測試區(qū))的排水在莊林路以東先接納老邊區(qū)每日約4.7萬 m3的污水,在會同該本區(qū)域的污水通過化纖潮溝最后匯入大遼河。因此在化纖潮溝設立兩個監(jiān)測斷面,下斷面監(jiān)測的排水量與上斷面監(jiān)測的排水量之差即為該區(qū)域的排水量。
1.2.4 污染物排放量監(jiān)測分析
1)監(jiān)測點布設
根據(jù)營口市排水管網(wǎng)實際情況,本次水質與水量大部分同步監(jiān)測。以控制營口市生活污水污染物排放總量水平衡為原則,選取東部污水處理廠、西部污水處理廠、化纖廠潮溝為監(jiān)測點;兼顧代表區(qū)域內生活供水量、耗水量、排水量和污染物排放量之間關系的需要,選取二、三、八等三個泵站,供水、人口等明確的作為監(jiān)測站點。
2)監(jiān)測項目及水樣的保存
考慮測試區(qū)域內污水大部分為生活污水,監(jiān)測項目按生活用水區(qū)監(jiān)測項目進行監(jiān)測即:化學需氧量(COD)、氨氮、總氮、總磷四個項目,所取水樣按《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》SL219-98的規(guī)定加酸保存,檢測依據(jù)一同參照。
3)污染物排放量的計算
根據(jù)監(jiān)測點布設,營口市主城區(qū)生活污染物總量采用東部污水處理廠出水口、西部污水處理廠出水口、化纖廠潮溝三部分計算每日污染物排放量、7日平均污染物排放量,典型區(qū)域包括二、三、八等三個泵站分別計算日污染物排放量,人均日污染物排放量等。
本次測試時間為6月29日至7月5日,每日供水量見表1。
表1 2011年6月29日—7月5日主城區(qū)供水量一覽表 萬m3
在本次水平衡測試期內,營口市區(qū)(主城區(qū))污水收集范圍內居民生活總供水量為132.936 6萬 m3,日平均供水量18.990 9萬 m3,其中日平均工業(yè)供水量為 10.44萬 m3,日平均生活供水量為8.55萬 m3。供水人口42.17萬人,人均用水定額203升/人·日。
營口市區(qū)(主城區(qū))污廢水主要通過東部污水處理廠等七個部分向大遼河和渤海排放,每日排水量匯總見下表2。
表2 6月29日~7月5日營口市區(qū)(主城區(qū))水平衡測試排水量匯總表 m3
從各日排水量匯總表可以看出,由于東部、西部兩污水處理廠(進口)水量日間變化較大,導致全市(主城區(qū))總排水量日間變化較大,最大日排水量162 118 m3,最小日排水量129 609 m3。最大日排水量與最小日排水量相差32 509 m3。
根據(jù)營口水務有限公司2008~2010年供水資料統(tǒng)計,工業(yè)取水占總供水量的55%,生活取水占總供水量的45%來分析計算,工業(yè)日平均供水量10.45萬 m3,生活日平均供水量8.55萬 m3,日平均生活用水定額203L/人·D。
表3 營口市(主城區(qū))排水率、耗水率、人均生活用水定額統(tǒng)計表 m3
在本次水平衡測試期內,營口市區(qū)(主城區(qū))總排水量為93.946 1 萬 m3,日平均排水量 13.42 萬 m3,排水率 70.7% 。
耗水量為供水量與排水量之差,由上表可知營口市區(qū)(主城區(qū))日均耗水量為5.57萬 m3。耗水率為29.3%。
經(jīng)過污染物監(jiān)測和排水量監(jiān)測分析,三產比較發(fā)達區(qū)域,人均日污染物排放量在0.06 kg左右,而純居民生活區(qū)人均日污染物排放量僅為0.03 kg左右,營口市區(qū)(主城區(qū))經(jīng)污水處理廠處理后人均日污染物排放量為0.025 7 kg,接近純居民生活區(qū)人均日污染物排放量。
通過對以上幾個重要項目的分析,得出營口市供水量的人均用水定額為203升/人·日。查遼寧省用水定額標準可知(見表4):在所有設施齊全的情況下,定額最高值為150升/人·日,可見營口市用水定額超出標準值35%,明顯偏高,
表4 城鎮(zhèn)居民生活用水定額
節(jié)水空間很大。分析排水率及耗水率后得知,耗水率為29.3%,雖然沒有明確的標準,但是根據(jù)經(jīng)驗,還有降低的空間,污染物含量分析結果表明,經(jīng)過污水處理廠后,污染物含量明顯下降,接近純居民生活區(qū)人均日污染物排放量,效果良好。通過分析,結合其他城市的經(jīng)驗,建議節(jié)水從以下幾個方面進行:
2.5.1 加強管道檢查力度,杜絕跑冒滴漏
由于本次測試并沒有進行管網(wǎng)漏失率的測試,但是按照經(jīng)驗,其對排水率肯定有影響,因此建議相關部門加強檢查力度,即使更換漏水量大的閥門和老化的管道,盡量減少水在輸送過程中的損失;
2.5.2 全面推行城市節(jié)水
工業(yè)用水占到城市總供水量的一半以上,因此做好工業(yè)的節(jié)水工作很重要。一方面,加大水的循環(huán)回用力度,提高水重復利用率;另一方面,采用先進的生產設備,鼓勵企業(yè)采用新技術改善生產工藝,提高節(jié)水率;
2.5.3 加強節(jié)水宣傳教育
歷來在城市的節(jié)水工作中,對全民的宣傳教育一直是重要的一環(huán)。通過教育,使人們認識到未來水資源短缺會造成的后果,充分意識到水資源的寶貴,調動人們的主觀能動性,從我做起,而且尤其加強對中小學生的教育,從小就讓他們養(yǎng)成節(jié)水的好習慣,這對城市節(jié)水工作的幫助是很大的。
本文對水平衡測試的作用意義進行了全面的敘述,并介紹了營口市生活用水平衡測試的方案。通過對一個城市的用水進行水平衡測試,可以很好地了解該城市用水的利用率,為城市的發(fā)展,用水規(guī)劃,經(jīng)濟增長的需水量預測等提供可靠地基礎數(shù)據(jù),并明確城市的節(jié)水工作的方向。
[1]GB/T 12452-2008.企業(yè)水平衡測試通則[S].
[2]SL219-98.水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范[S].
[3]DB21/T1237-2003.行業(yè)用水定額[S].
TV991.11+1
B
1004-1184(2012)03-0155-03
2011-05-25
張春潔(1967-),女,遼寧黑山人,高級工程師,主要從事水質監(jiān)測、水資源預報、評價及保護工作。