咸宁市温泉废水排放现状及综合利用设想_成锋

第31卷第6期　　　　　　　　　　　　　咸　宁　学　院　学　报　　　　　　　　　　　Vol.31,No.6文章编号:1006-5342(2011)06-0109-02

咸宁市温泉废水排放现状及综合利用设想

成　锋,祖文普

(咸宁市环境保护研究所,湖北　咸宁　437100)

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摘　要:在开发利用温泉地热的同时,产生了温泉洗浴废水排放与废水余热利用等问题.本文通过对咸宁市温泉废水排放现状进行调查,找出温泉废水处理的合理途径,并提出相应的综合利用的设想.关键词:温泉;洗浴废水;排放现状;综合利用中图分类号:K909

　　咸宁市地处鄂东南,是武汉城市圈的重要组成部分,其温泉资源开发历史悠久,地热温泉享誉中外,2010年,咸宁市被国家旅游局确定为五个首批全国旅游标准化试点城市之一.随着全球对温室效应的防范以及对低碳经济与节能减排的倡导,地热资源作为绿色能源被广泛利用,日益受到重视.近年来,咸宁市温泉资源开发力度不断加大,建成了一批以“温泉”为主题的温泉景点、酒店及旅游企业.但是,在开发利用温泉的同时,产生了温泉洗浴废水排放与废水余热利用等问题.本文通过对咸宁市温泉废水排放现状进行调查,找出温泉废水处理的合理途径,并提出相应的综合利用的设想.

1　咸宁温泉洗浴废水排放现状

咸宁市于21世纪初期开展了温泉地热田地热资源详查工作,在初勘的基础上,深入地研究了潜山一带构造形迹的性质、规模及其与地热流体的分布、径流及排泄的关

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系,计算评价可开采量为13320.1m/d,最高水温达55℃[1].(当地主管部门规定最大可开采量为11000m3/d),区内地热流体的水化学类型为硫酸—钙型水,在城区月亮湾和潜山南东侧一带,地热流体温度最高温度为48℃～55℃,为低温地热资源,温泉含氟水、锶水和硅水,主要可用于医疗、洗浴、温室等.

目前,咸宁市城区共已开采地热井21口,平均日开采量约7000m3,洗浴废水日排放量约为5500m3,主要污染因子为总大肠菌群、阴离子合成洗涤剂(沐浴乳,洗发精等)、原水水质中的微量元素(锶、硫等)、温度等.咸宁市环境监测站监测结果显示,温泉洗浴废水主要超标项目为细菌总数、总大肠菌群和温度(见表1).目前,咸宁市部分温泉洗浴废水未经处理或仅经过简单处理直接排至淦河水体.2　未经处理达标的温泉洗浴废水对周围环境的影响

温泉部分企业排污口在饮用水源上游,所排废水对饮用水源水质产生不利影响,危害市民身体健康.此外,洗浴后的温泉废水未经处理直接排入自然水体中,将会对水中生物产生一定的不利影响.首先,水的各种性质受温度影响,随温度升高,氧气在水中溶解度会降低;水体中物理化

文献标识码:A

学和生物反应速度会加快,导致有毒物质毒性加强,需氧有机物氧化分解速度加快,耗氧量增加,水体缺氧加剧,引起

部分生物缺氧窒息,抵抗力降低,易产生病变乃至死亡.其次,水生生物对温度变化敏感性较一般陆地生物高,温度的骤变会导致水生生物的病变及死亡,由于不同生物的温度敏感性不一致,温升改变了生物群落的种类组成,使生物多样性下降,喜冷的生物(如硅藻)减少,耐热的植物(如蓝藻、绿藻)增加,造成饵料生物多样性变化,会抑制鱼类生长,引起种群结构的变动.再次,水体温度的异常升高,会直接影响水生生物繁殖行为,增温会使鱼类提早产卵,导致鱼在冬季产卵及异常回游等,由于温度场受来流移动,受早春冷热恶劣天气影响,会使胚胎发育畸形或死亡,鱼类自然资源受损,补充群体减少.一般来说,在湖北省主要的鱼类繁殖期3～4月,水温不高于16℃时鱼类才能正常繁殖.

表1　咸宁市温泉洗浴排放废水水质

水质监测项目温度(℃)

嗅pHLAS(mg/L)悬浮物(mg/L)BOD(mg/L)COD(mg/L)细菌总数(个/mL)总大肠菌群(个/L)

监测值30～35硫磺味8.0～9.00.5～1.010～302L10～301.8×102.4×10

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3　温泉洗浴废水处理方法

根据咸宁市温泉洗浴废水污染特征,废水处理可采用

如下处理工艺(如图1).人工湿地污水处理系统是一种较好的废水处理方式(图2),它能充分发挥资源的生产潜力,

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5.1　温泉余热的温差发电技术

温差发电技术是利用热电转换材料直接将热能转化为

电能的发电技术,具有无运动部件、体积小、重量轻、移动方便和可靠性高等特点,是绿色环保的发电方式.随着能源与环境问题的日益突出,温差发电技术在节能领域的应用日新月异,它是合理利用太阳能、地热能、海洋温差、余热和废热等热能转换为电能的有效方式.该发电技术在国内已相当成熟,可用于温泉余热发电.5.2　温泉余热制冷采暖

制冷与空调技术吸收式制冷机是利用不同温度下溴化锂水溶液对水蒸汽的吸收,经过降温后送到暖气片中,释放出冷气,主要应用于化工、冶金等行业.2002年一种利用地热资源采暖的“地理空调”在沈阳投入使用[2],可使室温终年始终保持宜人状态.“地理空调”的关键设备是水源热泵

图1　

温泉废水处理工艺流程图

机组,利用热力学中的逆卡诺循环,实现能量从地下到地上的转移.在冬季,将地下热水抽上来再次加温后送到供暖暖气片中,释放出暖气.“地理空调”最主要的特点,是清洁、节能又经济,在运行中,它无任何燃烧反应,也不排放废弃物,是地道的绿色空调.据报道[3],在冬季用“地理空调”供暖,其运行费用相当于燃煤锅炉的75%.因此,我市温泉洗

图2　湿地法处理温泉废水工艺流程图

浴废水余热利用不大但经济价值很大,其社会价值也十分巨大,尤其是发展低碳经济、节能减排、武汉城市圈“两型社会”建设、咸宁市全国旅游标准化试点等方面.5.3　温泉洗浴废水应用于工、农业生产

在农业区大力发展热带养殖和温室栽培,在工业区发展烘干、印染等行业.低温温泉适合于养殖池水增温、种植业土壤增温.如赣中马鞍坪乡利用温泉养殖甲鱼取得较好

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经济效益.对比较偏远的山区温泉,应鼓励、资助当地农民开发利用温泉,发展水产养殖业,对距城市不远的温泉地区,应发展暖房种植业,利用地热温泉增温,进行大棚蔬菜种植和花卉种植.6　结论

基于低碳经济发展与节能减排以及武汉城市圈“两型社会”建设、全国旅游标准化试点等的需要,我们应大力加强咸宁温泉余热的利用,重点发展温泉余热的温差发电技术,温泉余热制冷采暖,温泉余热农业生产及其相关的观光农业.应根据咸宁市洗浴废水水量与水质现状,并结合技术与经济的可行性,对咸宁市温泉洗浴废水应采取各种综合利用途径.

参考文献:

[1]陈金国,周衍龙,桂承新.湖北省咸宁市温泉地热田地

热资源评价与开发利用[J].资源环境与工程,2007,21

(7):24.[2]魏均.利用地热采暖和制冷技术的“地理空调”面世[J].能源工程,2002,(1):28.[3]高柏,孙占学,刘金辉.江西省地热温泉开发利用与保护[J].水资源保护,2006,22(2):92～94.

防止环境的再污染,获得污水处理与资源化的最佳效益,具有较高的环境效益、经济效益及社会效益,比较适合于处理

水量不大、水质变化不很大的温泉洗浴处理.此外,温泉废水经处理后回灌进入地下地热水系也是一种可行办法.随着市区地下热水需求量的增加,采用人工补给回灌方式,可提高地下热水可开采量.地热水回灌有利于提高资源利用率和实现可持续利用,避免了地热水资源浪费、地下水位下降,甚至地面沉降等现象的发生

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4　温泉洗浴废水的利用价值

温泉洗浴废水具有很好的利用价值,并受到高度重视.温泉洗浴废水尚有一定的余温,在经处理后,开发利用温泉余热采用地热热泵技术、地热制冷空调技术用于供暖、供热等;或用于养殖业、种植业,扩大反季节蔬菜生产等.

(1)地热采暖利用地热水采暖不烧煤、无污染,可昼夜供热水,可保持室温恒定舒适.地热采暖虽初期投资较高,但总成本只相当于燃油锅炉供暖的四分之一,不仅节省能源、运输、占地等,又大大改善了大气环境,经济效益和社会效益十分明显,是一种比较理想的采暖能源.还可利用地热制冷空调技术制冷等.

(2)地热水应用于工、农业生产

地热水在农林牧副渔业方面有广泛的利用.在农业上主要用于地热温室、培育良种、种植蔬菜、花卉、鱼苗越冬、孵化等方面.如台湾礁溪温泉空心菜,就是用温泉的尾水进行养殖.使用地热水印染、缫丝可以使产品色泽鲜艳,着色率高,手感柔软,富有弹性.

(3)采用温差发电技术,利用温泉余热发电

该技术在于提供一种冷热发电装置及发电系统,所产生的工业余热,地热(温泉热)太阳能,家用煤炉,工业高炉,及家用余热连接在发电堆发电系统,利用所产生的余热进行温差发电.该技术可以在不用机械转动及化学反应的前提下实现直接发电,设备成本低,可以充分利用余热进行发电,发电效率高,无污染,无噪声,有利环保.5　咸宁温泉洗浴废水综合利用设想