福岡大林海水淡化廠

福岡大林海水淡化廠

日本福岡的海中道奈多海水淡化中心,占地46000m3,日處理能力5萬立方米,供水人口25萬。總投資408億日元,其中50%來自國家補貼,另50%由包括福岡、宗像等9市10町的地方政府投資。目前日供水3萬立方米,具體供水數量每個月與水道局協商。一般水收費130~140日元/立方米,海水淡化水210日元/立方米。每年的運營費用幾億日元,運營成本中四分之一是電費。1999年,厚生省批准興建計畫,2000年,福岡大林海水淡化廠以統包方式開始興建,於2005年6月1日開始供水。


建設背景

福岡海水淡化福岡海水淡化

日本是一個島國,地下淡水資源十分有限,主要依賴地表水。因氣候變化、地方利益保護(部分區域水資源調整存在困難)等因素影響,部分地區缺水嚴重。為此,日本政府積極鼓勵開發利用中水和污水處理、海水淡化等技術。
新的21世紀,日本福岡都市圈會有日新月異的發展,作為發展基礎之一的穩定供水事業顯得愈加重要,為此,開拓新的水資源,確保水的供求平衡已成為當務之急。
福岡都市圈區域內沒有一級河流。為確保穩定供水,迄今為止積極進行了築後川協同疏水工程建設。另外,還在區域內修建水庫等,積極開發水資源。但是由於近幾年降雨量一直呈現偏少趨勢,屢次發生缺水現象。福岡市1978年及1994年曾遭遇乾旱缺水,加上人口及用水量持續增加,福岡市水道局為尋求可靠且有效的水源,決定建造海水淡化設施。水道局於1997年完成規劃,決定以逆滲透淡化方式,興建日產5萬噸的海水淡化廠。在這種情況下,福岡縣以2010年度為目標,制定了福岡地區協同供水整備計畫,海水淡化事業在其中占據了重要的位置。福岡地區水道企業團為了滿足迅猛增長的用水需求,緩解缺水問題,積極開拓海水淡化事業,把它當作多依靠築後川水系的、福岡都市圈自助努力的一環。

原理

海水約含3.5%的鹽分。海水淡化是指通過蒸發海水或用特殊膜除掉海水中的鹽分和雜質,獲得淡水。“反滲透法”是海水淡化的一種方法,根據反滲透原理,向裝有工業製成的半透膜(反滲透膜)的“反滲透膜組件”上,不斷供給被加壓的海水,從而獲得淡水的方法。

海中道奈多海水淡化中心採用的方法就是反滲透,取水方法偽滲透取水方式。該中心的海水淡化設施具有如下特點:採用滲透取水方式可以穩定地抽取清澈的海水;前處理採用UF膜可除掉微生物和極細微粒子,與通常的沉澱物過濾相比,污泥少,小型,占地面積少;反滲透系統中,高壓RO膜上加低壓RO膜,可生產更優質的水;提高淡水回收率(產水率60%),可減少海水的抽取量,縮小前處理設施,降低成本。海水經過反滲透處理生成淡水,且水質達到生活飲用水的水質標準,淡化水與淡水廠出廠水混合後送往用戶。每個流程產生的濁水回流到流放槽,經放流塔放回海域,其間產生的污水經濃縮和兩次稀釋,濃度降低 100倍的污泥再經脫水(60%)處理後運輸出廠綜合利用(用於造磚原料及回填近海),以防污染環境

海水水質與淡化水水質對照表1998年
海水(RO取水) 淡化水
蒸發剩餘物質(m呂/1) 35,300 269
氯離子(m 1) 19,100 144
硫酸鹽(m 1) 2.7l0   2.47
鈉離子(m 1) l1,000 94.3
總硬度(n 1)     6,220  6.1
鹼度(m 1)   弱  5.8
電導率(u8,./em)  51,400 545

特點

海水淡水化裝置:
① 自然滲透取水方式。
② 海水淡水化工藝處理系統採用反滲透方式。
上下水道設備及水質淨化處理等綜合水處理系統:
綜合水處理系統,擁有系統設計、研究開發→製造→設施建設、設備施工→維護、管理、修理、檢測等全套技術。

類型

工作人員介紹,海中道奈多海水淡化中心使用的膜也有多種多樣的類型,包括UF膜、高壓RO膜、低壓RO膜。UF膜為聚偏二氟乙烯系統螺旋型,主要用來過濾原水以濾去小的病毒和膠體等。高壓RO膜為三醋酸纖維素系統中空纖維式,主要作用是讓過濾水透過多束空心絲,主要進行脫鹽。低壓RO膜為聚醯胺系統螺旋型,讓供給水透過紫菜卷壽司狀的平膜,主要是調整水質。 該海水淡化中心的膜更新壽命是5年,3年時UF膜更換了20%。

優點

1.主要優點
(1)不受氣候(降雨量)影響;
(2)原水資源的無限性;
(3)取水距離近,原水成本低;
(4)可提供穩定可靠的供水服務;
(5)技術先進,自動化程度高,勞動成本低;
(6)占地面積小,設備成套,建設工期短。

影響因素

(1)水質:
影響水質的最大問題是滲透膜的濾效,為此,日本海水淡化研究機構付出很大努力。日本水道法規定:濾過水達1%,去年北古水廠達1.42% ,經與河水混合達 0.1%,完全符合規定標準。
(2)成本:
海水淡化生產成本相對較高(1立方米/1美元),特別是滲透膜的成本昂貴,目前日本己將降低膜成本列入研究課題。由於成本等原因,在日本目前淡化水主要還是承擔補充調劑和後備水源功能。
(3)環境:
對環境的要求較高(即海水水質,污染狀況)。

前景

海水淡化的主要優點是不受氣候季節影響和資源的無限性,是一種穩定可靠的新型水源,具有良好的發展前景。

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