輔助水源

在一些工業生產之中，用水量很大，在有城市自來水的地方，要優先考慮將城市自來水作為給水水源。而在一些偏遠郊區，沒有足夠自來水供給的地方，就要考慮是否以底下水或地表水作為輔助水源。

基本介紹

• 中文名：輔助水源
• 外文名：auxiliary water source
• 運用場合：工業生產
• 常用水源：地表水、地下水

概念

在一些需要大量消耗水的工業生產之中，如果所處位置不能提供足夠的自來水，就要考慮運用輔助水源，常見的輔助水源有地表水和地下水。輔助水源用於不接觸食品的用水部門。選用輔助水源時，要根據當地的具體情況，結合生產、生活對水質的要求，確定採用哪一種，或幾種水源。

選用水源所需基礎資料

①各用水點對水量、水質、水溫、用水時間等方面的要求或負荷時間曲線圖。

②建廠所在地的氣象、水文、地質資料，特別是取水水源的詳細水文資料(包括原水利水質分析報告)。

③接入廠區的市政自來水管網狀況。

④排水路線或排水管網狀況。

⑤廠內外有關地質、地形資料(包括外沿的引水、排水路線)。

⑥當地廢水排放和公安消防主管部門的規定和要求。

⑦當地管材供應情況。

設計注意事項

①在具有城市自來水供應的地方應優先考慮採用自來水。

②自備水源時，水質應符合衛生部規定的生活飲用水衛生標準及本廠的特定要求。

③消防、生產、生活給水管網儘可能合用同一管路系統。

④排放的生活、生產廢水應進行處理，達到國家規定的排放標準。

⑤雨水溢流周期建議採用P=1。

⑥冷卻水應循環利用，以節約用水量和能源消耗。

⑦用於增壓(包括消防、冷卻循環等)的水泵儘可能集中布置，以利統一管理及使用。

⑧主廠房或車問的給排水水管網設計應滿足生產工藝和生活的需要。

工業場地供水系統

一般工業場地採用直流供水系統，管網為枝狀，為貯存調節水量和消防水量均設有高位貯水池，管道均埋設，採用鑄鐵管材或塑膠管材為宜。

工業場地的用水戶多少與礦山規模、服務年限、礦山組成有關。小型礦山由於規模小、服務年限短，只有破碎和倒運系統、小規模的行政福利設施和小型維修站點，大中修任務全部外委，而且火藥外購，只有小型貯存庫房，沒有生活區，因此用水量不大，其水源供水能力較小，供水系統單一，一般可分為三種流程。

單水源單段式流程

此種流程比較普遍。礦山用水量不大，水源條件較好，用一段泵即可將水送到工業場地的高位貯水池中。此時宜採用此流程，詳見圖1。

圖1

串級式供水流程

這種流程比較少。由於工業場地和水源地標高差大，距離遠，一段泵不能將水由水源地送到工業場地，而採取串級式，利用多段泵將水由水源地送到工業場地。這種方式在老的小型礦山採用較多。例如西北某鐵礦輸水管線長110km，標高差約120m。由於水量小，管徑小，阻力損失大，採用了四段泵站的串級方式供水流程，詳見圖2。由於水泵行業的技術發展和進步，輸送管材耐壓能力的提高，在新建礦山這種方式的使用正逐步減少。串級式
供水的運營費很高(每立方米水費甚至高達10元)。

圖2

圖3

比如南方某鐵礦的某礦區就是一個多水源串級式供水流程。它由鐵廠溝、六姆溝、採石場溝和鹽井溝四個水源組成供水系統。鐵廠溝是主水源，供水量為49.7m³/h。本水源採用泉水、水平滲水管和大口井取水方式，水源標高1690.64m，經5段加壓泵站將水送到標高2685m高位貯水池(兼冷卻水池)，再經配水管網供礦區各用水戶。六姆溝水源採用低壩取水方式，供水量為1.0m³/h，形成輔助水源，水源標高2950.00m，將水自流到2685.00m高
位貯水池。採石場溝和鹽井溝水源均採用底柵取水方式取水，部分泉水也併入本水源，經沉砂加壓後將水送往工業場地的100m³貯水池(標高2585.00m)，詳見圖3。

調節性水源供水流程

這種流程在南方比較多，北方較少。調節性水源由主水源和輔助水源組成。主水源距離工業場地較遠，標高差大，水文條件好，但運行費用高。輔助水源是在工業場地附近的山川小溪，距離近，標高差小，但水文條件不好，屬於季節性水源，枯水季節沒有水或水很少，豐水季節有水，為節省運行費用，枯水期主水源全額運行，豐水期季節性水源全額運行，主水源補額運行。南方這樣的礦山實例較多，南方某鐵礦某礦區的供水系統即為此種形式。再如南方某鐵礦從安寧河上游取地表水供一個礦區採礦工業場地的採礦場用水和選礦廠用水。在河的下游沖積台地上取地下水作一個礦區的採礦場，工業場地用水。地表水為主水源，地下水為輔助水源，見圖4。

圖4

海水作為輔助水源

我國人均水資源量不足2400m³，僅為世界人均水資源量的1/4。沿海地區雖占國土面積的13%，卻居住著全國40%的人口，提供60%以上的國內生產總值。由於人口稠密，沿海地區大部分城市人均水資源量低於500m³，部分地區甚至在200m³以下，水資源的緊張正阻礙著這一地區的經濟發展速度。從世界範圍來看，許多國家正面臨著人口增長的壓力。據統計，到1999年，世界人口已超過60億。預計到2020年，世界人口將達到75億；而到2050年，世界人口將可能超過90億。人口的快速增長，伴隨著人均淡水資源占有需求的增加，據此可以肯定地預言，淡水資源的短缺將是許多國家未來必將面臨的嚴重問題。因此，在海水資源豐富的地區，發揮臨海優勢，走海水淡化之路，是解決沿海城市缺水問題的一條重要途徑。而且，目前套用海水淡化技術來開發輔助水源已成為各國最常採用的方法。

地球上水資源分布及水質情況

地球上水資源分布及水質情況參考圖5。

圖5

各種套用對水質的要求

參考圖6。

圖6

海水淡化的方法

對海水或苦鹹水進行淡化的方法很多，但常規的方法，如蒸餾法、離子交換法、滲析法、反滲透膜法以及冷凍法等，都要消耗大量的燃料或電力。據報導，截至1990年，全世界已安裝的海水淡化裝置的產水能力為1.3×10⁷ m³/d。而且每隔10年，這個數字就要增加一倍。淡化水的迅速增加，會產生一系列的問題，其中最突出的就是能源的消耗。據估計，每天生產1.3×10⁷m³的淡化水，則每年需要消耗原油1.3×10⁸m³。即使人們支付得起這筆燃料的費用，地球的溫室效應、空氣污染等也警示人們必須謹慎從事。因此，尋求用豐富而清潔的太陽能來進行海水淡化，必將受到青睞。從我國國情出發，情況亦是如此。我國廣大地區如農村、孤島等至今仍普遍缺乏電力，因此在我國能源較緊張的條件下，利用太陽能從海水(苦鹹水)中製取淡水，乃是解決淡水缺乏或供應不足的重要途徑之一。所以，利用太陽能進行海水淡化，有廣泛的套用前景。

從經濟上考慮，利用太陽能進行海水淡化亦越來越具有市場競爭力。在美國利用太陽能製取淡水，價格僅為每千克11美分，為一般純淨水價格的1/4左右。據測算，在我國利用太陽能製取淡水，價格也僅為每千克0.1元左右，適合我國目前的消費水平。