節水探索：水處理的節水方案與鹽污染防治

2023-02-13 17:23·人民戰略

（人民戰略北京專電） 淡水資源占地球上水的比例是很少的，絕大部分是海水,地球上的水蒸發生成云,天上的云中儲存的水是純水，海水蒸發即完成了咸水到淡水的轉化,云飄到陸地及高山上形成的降雨和降雪即是陸地的淡水資源，海水的電導率大約是33x103µs/cm比一般的河水、湖水的電導率大千倍以上,雨雪水的電導率大約在5-15µs/cm，根據地質條件各地的自來水電導率是不一樣的。南方水量充沛自來水電導率較低,好的地區大約在幾十µs/cm，上海市在100µs/cm左右與日本的差不多。黑龍江流域自來水在200µs/cm左右，水質也不錯。京津冀南水北調的水電導率在200多µs/cm，在天津子牙河分流井測的電導率是244µs/cm、南水北調中線渠首分局實測電導率為290ms/m，根據季節電導率有些變化。北京市南水北調供到自來水電導率在300µs/cm左右，自來水電導率在800µs/cm左右就不太好了，北京以井水為水源的自來水電導率差不多是這個數值。有些缺水地區自來水電導率在1000µs/cm以上，甚至達到了1500µs/cm，電導率超過2000µs/cm的水源屬于苦咸水不宜飲用。

反滲透水處理一般包括預處理和反滲主機，預處理有砂過濾柱,活性炭過濾柱和軟水過濾柱。砂過濾柱和活性炭過濾柱需要定期反沖洗將截流的雜質沖出，將濾料沖松散,再正沖洗、這種正沖和反沖需要消耗一定量的自來水。軟水過濾需要定期或定流量吸鹽再生樹脂,這不僅消耗自來水還要消耗氯化鈉(食鹽)，根據柱體大小一次消耗十幾公斤或幾十公斤不等的氯化鈉,這些鹽水通過樹脂將其中吸附的鈣鎂離子置換出來變成氯化鈣和氯化鎂排掉,這就造成了鹽污染,,一噸2000µs/cm的水中溶解了大約1公斤的鹽,那么再生樹脂消耗多少公斤的鹽排放就會使多少噸以上的水變苦咸水,單是樹脂過濾柱也叫軟水設備其單獨應用就更廣泛了,包括鍋爐及空調冷卻等等,有些地區地下水電導率呈逐步上升趨勢,相當程度是由于樹脂再生用鹽的排放造成的。如何科學的再生樹脂以減少鹽的污染并沒有納入環保監管,這種鹽污染是看不見的白色污染,它在不知不覺中使地下水電導率上升,應當進行有效監管、防止軟水沒備的濫用、減少鹽污染。反滲主機是利用逆滲透原理利用反滲膜產出純凈水，其純水中的離子鹽份通過廢水排放掉了,進水電導率為300µs/cm，產一半純水排一半廢水，那么廢水電導率大約為 600 µs/cm左右，把這廢水再經過一遍反滲透處理,那么所排廢水電導率大約為1200 µs/c,這廢水還可以再利用，經過反滲處理后的廢水電導率為2400 µs/cm這就可以排放了,也可以收集起來作為沖洗廁所用水。反滲主機的節水就是將能利用的水全利用上,盡可能提高水利用率，這樣會使反滲主機的進水電導率上升，因為反滲膜的脫鹽率每年會衰減百分之一左右,這樣會使反滲主機產水水質變差,電導率上升,這樣單級反滲主機無法達到節水的技術條件，而雙級反滲主機是由兩個單級直供串聯組成,一級反滲膜產純水再經過二級反滲膜處理,由于一二級反滲膜脫鹽率互為補償,可以在進水水質較差的情況下產出較好的純水水質,這需要較高的技術水平,如果技術水平差，那雙級反滲水機的產水水質還不如單級的好。

中小型的反滲透水處理設備都是單位安裝使用,廣泛應用于各科研院所醫院及各個單位,水費是單位出的。使用起來也沒有人關心是否浪費水,而這種設備運行起來嘩嘩地排放廢水到下水道,最典型的就是醫院,在醫院的血液透析中心、供應室、化驗室、胃鏡室、牙科及飲用,都安裝了反滲透水處理設備這其中血液透析中心所使用的透析用水處理設備耗水量最大，根據國內外文獻報道：每透析一人次平均耗水500-600升,而現狀是血透病人越來越多,血透室規模越來越大，一個二十到三十臺腎機的透析中心年耗水一萬噸左右,年耗再生用鹽3-5噸。五十多臺腎機的透析中心年耗水二萬噸左右，年耗再生用鹽10噸左右。這是全院的耗水大戶。水費是按全院科室的平均水費,北京醫院水費是9.5元/噸,透析一人次水費在5元左右,這個水費沒有計入透析費用中，透析室也不希望在水處理間安裝水表,醫院也不清楚這水處理設備究竟消耗了多少水。

經過十多年的研發和技術改進，國產血液透析水處理的節水技術以及安全性能、技術水平已經達到世界先進水平,在北京某三甲醫院血液透析中心的規模為50臺腎機、水源為南水北調供水其電導率為300 µs/cm左右,雙級反滲透水處理設備為國產節水型水處理設備，在雙級反滲透主機的進水處加裝了一塊水表進行實測，在不開節水模式下運行一天約10小時用水53.45噸、透析95人次，平均透折一人次耗水560升。開啟節水模式，節水值設在800 µs/cm,時,運行一天約10小時,用水16.92噸,透析94人次,平均透析一人次耗水180升,每天節水36.28噸、一年透析按308天計算一年可節水11174噸。北京醫院的水費是99.5元/噸,透析一人次水費在5元左右,這個水費沒有計入透析費用中，透析室也不希望在水處理間安裝水表,醫院也不清楚這水處理設備究竟消耗了多少水。經過十多年的研發和技術改進，國產血液透析水處理的節水技術以及安全性能、技術水平已經達到世界先進水平,在北京某三甲醫院血液透析中心的規模為50臺腎機、水源為南水北調供水其電導率為300 µs/cm左右,雙級反滲透水處理設備為國產節水型水處理設備，在雙級反滲透主機的進水處加裝了一塊水表進行實測，在不開節水模式下運行一天約10小時用水53.45噸、透析95人次，平均透折一人次耗水560升。開啟節水模式，節水值設在800 µs/cm,時,運行一天約10小時,用水16.92噸,透析94人次,平均透析一人次耗水180升,每天節水36.28噸、一年透析按308天計算一年可節水11174噸。北京醫院的水費是9.5元/噸，節約了水費超過10萬元/年。具有節水控制功能的水處理可節水三分之二,水利用率可達到85%,這還不算因為反滲主機節水而減少的預處理沖洗和再生用水。節水了三分之二也就減少了三分之二的軟水樹脂再生次數及再生用鹽的消耗,大大減少了鹽排放造成的鹽污染。在北京東三環垂楊柳地區某二級醫院于2014年11月安裝了國產節水型透析用水處理設備,一直使用到2021年底醫院新大樓建成搬家,新大樓安裝的是世界著名公司生產的透析用水處理設備,這套德國進口新安裝的透析用水處理透析純水的水質為4-5 µs/cm。而老院國產透析水處理設備則停用了，只是因為院方很忙沒有來得及拆除。轉過年過完春節,因疫情原因又對老院這套國產節水型透析用水處理設備進行了消毒并重新投入使用,透析黃碼病人,這套使用了八年的節水型國產水機從未更換過反滲膜，觸摸屏上顯示已累計運行了三萬四千多小時,透析純水水質仍維持在2µs/cm左右,比新安裝的德國進口的水機產水水質還要好一個級別，技術水平更是高一個級別。

天津市節水辦公室已經意識到醫院透析用水處理是耗水大戶，已經開始要求醫院后勤給透析用水處理設備安裝水表,這是開了個很好的先例,全國其他城市都沒有統一要求加裝水表。北京市是南北調的重要受水區域,在冊的二級以上醫院308家,其中絕大部分都有血液透析中心,有的三甲大醫院不止一個血液透析中心,如果都使用了國產節水型透析水處理設備,則一年可節約一個昆明湖的水量(約200萬噸)，一年可減少近千噸的再生樹脂鹽消耗造成的鹽污染。

在京津冀南水北調受水區，政府招標采購過程中，應該有必要把節水作為重要的加分項，節水型透析水處理設備要比無節水功能的水處理設備成本要高一些，但是在使用數年后在其使用壽命內通過所節約的水折成水費,可把采購成本都掙回來,甚至更多,這是普通無節水功能的水處理無法比擬的,希望相關部門能重視起來,使得節水型水處理設備能有市場,如果只拼價格不提節水，那么節水型水處理設備就不會有市場,也就更不會有人去設計和生產了。（北京圖南醫療設備有限公司 王曉輝 電話13701021120）