HYT 167-2013 大生活用海水應用系統(tǒng)設計規(guī)范

大生活用海水應用系統(tǒng)設計規(guī)范2013-11-13發(fā)布I本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所提出。本標準由全國海洋標準化技術(shù)委員會(SAC/TC283)歸口。本標準起草單位：國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、青島市城市節(jié)約用水辦公室。Ⅱ大生活用海水技術(shù)是利用經(jīng)預處理的海水作為生活雜用水(主要用于沖廁)的一種海水直接利用技術(shù)，主要包括海水取水、前處理、輸配水以及含海水污水處理技術(shù)等。其系列設計規(guī)范由《大生活用海水應用系統(tǒng)設計規(guī)范》和《大生活用海水后處理設計規(guī)范》組成。其中，HY/T168—2013《大生活用海水后處理設計規(guī)范》分為四個部分：——第1部分：活性污泥法；——第2部分：接觸氧化法；——第3部分：膜生物反應器法；——第4部分：生態(tài)塘法。1大生活用海水應用系統(tǒng)設計規(guī)范本標準規(guī)定了大生活用海水系統(tǒng)設計的取水、前處理、輸配水管道、構(gòu)筑物和泵房的工程設計等。本標準適用于大生活用海水工程設計。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB50013室外給水設計規(guī)范GB50015建筑給水排水設計規(guī)范GB/T50265泵站設計規(guī)范JTJ275海港工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義GB50013界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。為了便于使用，以下重復列出了GB50013中的一些術(shù)語和定義。大生活用海水domesticseawater用于公共及住宅衛(wèi)生間便器沖洗等用途的海水。海水用水量seawaterconsumption用戶所消耗的大生活用海水水量。未預見水量unforeseendemand大生活用海水系統(tǒng)設計中，對難于預測的各項因素而準備的水量。管網(wǎng)漏失水量leakage海水在輸配過程中漏失的水量。大生活用海水系統(tǒng)中，最高日海水用水量與平均日海水用水量的比值。大生活用海水系統(tǒng)設計中，最高日最高時海水用水量與該日平均時海水用水量的比值。2取水構(gòu)筑物intakestructure為收集海水而設置的構(gòu)筑物的總稱。防海生物附著preventionofhalobiosadhesion防止海洋生物和微生物附著在大生活用海水系統(tǒng)構(gòu)筑物和管道中堵塞管道或破壞防腐蝕層而采取的方法。海水前處理seawaterpretreatment采用物理、化學、生物等方法對海水源水進行處理，使之達到大生活用海水水質(zhì)要求的過程。原水泥沙顆粒較大或濃度較高時，在凝聚沉淀前設置的沉淀工序。[GB50013—2006,定義2.0.40]絮凝劑flocculant為使膠體失去穩(wěn)定性和脫穩(wěn)膠體相互聚集所投加的水處理劑。為改善絮凝效果所投加的輔助水處理劑。完成凝聚的膠體在一定的外力擾動下相互碰撞、聚集，以形成較大絮狀顆粒的過程。利用重力沉降作用去除水中雜物的過程。[GB50013—2006,定義2.0.55]通過與高濃度泥渣層的接觸而去除水中雜物的過程。[GB50013—2006,定義2.0.60]水流通過粒狀材料或多孔介質(zhì)以去除水中雜物的過程。[GB50013—2006,定義2.0.66]海水輸水管deliverypipe從海水水源地到海水水廠或海水水廠到小區(qū)海水配水管網(wǎng)的管道。34一般規(guī)定4.1大生活用海水應用系統(tǒng)設計應結(jié)合當?shù)爻擎?zhèn)發(fā)展規(guī)劃考慮，妥善合理安排水源。4.2大生活用海水工程設計應在服從城鎮(zhèn)總體規(guī)劃的前提下，近遠期結(jié)合，以近期為主進行設計，并考慮鄰近地區(qū)的用水需求。近期設計年限宜采用10a～15a,遠期規(guī)劃年限宜采用15a～25a。4.3大生活用海水系統(tǒng)設計應在不斷總結(jié)生產(chǎn)實踐經(jīng)驗和科學試驗的基礎(chǔ)上，積極采用有效的新技4.4大生活用海水工程設計應達到供水保證率90%～95%。不能滿足時，應根據(jù)實際情況采用相應的保證措施，如增加補充水源等，補充或備用水源宜用自來水。4.5大生活用海水水廠設計中，工藝流程和主要建筑物、構(gòu)筑物的選擇，應在保證安全供水的前提下，根據(jù)源海水水質(zhì)、供水水量，供水水質(zhì)要求，結(jié)合當?shù)貤l件，通過技術(shù)經(jīng)濟比較綜合研究確定。4.6考慮海水腐蝕問題，大生活用海水取水系統(tǒng)和水廠中的設備應耐海水腐蝕或采用良好的防腐措施，建筑物、構(gòu)筑物的防海水腐蝕符合JTJ275的規(guī)定。4.7海水水廠廠址的選擇、構(gòu)筑物的布置、綠化等按照GB50013的規(guī)定執(zhí)行。4.8根據(jù)海水水質(zhì)和采用的處理方法確定海水自用水量，水廠內(nèi)處理設施用水量可按照供水量的6%～10%選用，水廠生活用水按自來水廠進行設計。4.9居民小區(qū)內(nèi)大生活用海水給水系統(tǒng)設計應充分利用外網(wǎng)水壓。4.10本標準中未進行明確說明的部分，參照GB50013執(zhí)行。5海水用水量5.1大生活用海水的設計供水量應根據(jù)居住區(qū)內(nèi)用于沖洗廁所便器的用水量、未預見水量及管網(wǎng)漏失水量和用水量日變化系數(shù)而確定。5.2大生活用海水的用水定額：最高日為50L/(人·d)～95L/(人·d),平均日為40L/(人·d)~75L/(人·d)。用水量變化規(guī)律應根據(jù)工程所在地區(qū)的氣候、人口、人民生活習慣、居住條件等情況，參考相似地區(qū)的實際資料確定。5.3未預見水量及管網(wǎng)漏失水量的總和宜按最高日用水量的15%～25%計算。5.4大生活用海水工程中居民海水用水量的日變化系數(shù)設計時宜取1.1。6海水取水6.1.1在大生活用海水水源地選擇前，應進行實地勘察。6.1.2選擇海水水源地時應根據(jù)下列基本要求，并通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定：——水源地的選擇要密切結(jié)合城鎮(zhèn)遠近期規(guī)劃和居民區(qū)總體布局要求，盡量靠近用水集中地區(qū)；——應考慮與取水工程有關(guān)的其他各種條件對取水構(gòu)筑物的影響，如水源地的水文、工程地質(zhì)、地形、施工等方面的條件；——統(tǒng)籌安排、綜合利用，正確處理與取水工程有關(guān)的部門，如航運、水產(chǎn)、鹽場、旅游及排水等方面的關(guān)系。6.2海水取水構(gòu)筑物6.2.1在選定海水取水構(gòu)筑物的位置時，應根據(jù)取水海域的水文、氣象、地形、地質(zhì)、水質(zhì)、海洋規(guī)劃及4綜合利用、施工管理、航運要求等條件全面分析，綜合考慮。以下是選址的基本要求：——位于較好水質(zhì)地帶，避開城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)的排污海域和海水養(yǎng)殖海域；——具有穩(wěn)定的海床及岸邊有良好的工程地質(zhì)、地形，有足夠的水深；——盡可能不受漂浮物、海生物、冰凌和潮汐等的影響；——不應妨礙航運和破壞堤岸，并符合海洋與漁業(yè)環(huán)境保護規(guī)劃的要求；——應盡量選在風浪、潮位變化較小的地方。6.2.2設計大型海水取水構(gòu)筑物前，如果地質(zhì)及水文條件復雜，應進行取水構(gòu)筑物的水工模型試驗，并根據(jù)試驗結(jié)果采取相應整治措施。6.2.3海水取水構(gòu)筑物的型式，應根據(jù)海床地形及地質(zhì)、海床沖淤、淤積、水深及潮汐變幅、海生物、泥砂及漂浮物、冰情和航運等因素以及施工條件的要求，在保證取水安全可靠的前提下，結(jié)合取水量和水質(zhì)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。6.2.4選擇海水取水構(gòu)筑物在海床上的布置及其形狀時，應考慮海水潮流和海浪對構(gòu)筑物的侵襲影響，采用合理的外形和較小的體積以減小潮流對構(gòu)筑物的荷載，構(gòu)筑物應有足夠的強度和穩(wěn)定性，避免因潮流變化而造成構(gòu)筑物基底的沖刷或淤積，并應考慮足夠的防沖深度，保證海床的穩(wěn)定性。此外，還應考慮到取水構(gòu)筑物的布置和形狀對施工條件和構(gòu)筑物內(nèi)設備及設施布置的影響。6.2.5海水取水構(gòu)筑物的設計最高潮位應采用2%的高潮累積頻率潮位，即按50a一遇頻率確定。設計最低潮位可采用85%～95%的低潮累積頻率潮位，其范圍幅度較大，設計時可根據(jù)水源和供水工程的重要性等具體情況選定。6.2.6大生活用海水取水系統(tǒng)的取水構(gòu)筑物宜采用固定式取水構(gòu)筑物，取水量大于10000m3/d的取水工程可采用岸邊式、河床式、潮汐式取水構(gòu)筑物，取水頭部進水口宜設置細格柵或格網(wǎng)，格柵(格網(wǎng))柵條間凈距為5mm～10mm,取水量小于10000m3/d的工程可采用管井(群)或大口井取水，而不宜采用活動式取水構(gòu)筑物(纜車式、浮船式)。6.2.7大生活用海水取水構(gòu)筑物的設計規(guī)模應考慮發(fā)展需要。6.2.8岸邊式取水泵房進口地坪的設計標高，應分別按下列情況進行確定：——當泵房建于堤內(nèi)，由于受堤岸的防護，取水泵房不受海水高潮位的影響，進口地坪高程可不按高潮位設計；——當泵房建于堤外，進口地坪的設計標高應是設計高潮位加浪高再加0.5m,并應設防止浪爬高的措施。6.2.9取水構(gòu)筑物的具體設計按照GB50013中地表水取水構(gòu)筑物的規(guī)定執(zhí)行。6.2.10取水構(gòu)筑物的進水管應采用耐腐蝕的材料，如聚氯乙烯(PVC)管、鋼骨架塑料復合管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管或鋼筋混凝土管等，如需采用易受海水腐蝕的鋼管和鑄鐵管，應有防海水腐蝕的水泥砂漿襯里或聚合物砂漿襯里防腐。此外，還需考慮對除塑料管外的進水管采取防腐措施，如涂刷防腐保護層、電化學陰極保護、投加防腐藥劑、及降低海水與管材之間的相對速度等。6.3海水泵房6.3.1海水泵房的設計按照GB/T50265的規(guī)定執(zhí)行。6.3.2由于海水腐蝕性較高，應選用耐腐蝕的低轉(zhuǎn)速水泵。6.4防海生物附著6.4.1大生活用海水管道宜采取防海生物附著措施。宜采取電解海水制氯的方法防止海生物附著。6.4.2宜在取水管道的最前端進行加氯防海生物附著，加氯量宜通過試驗確定，或按照以下條件執(zhí)行：對于連續(xù)加氯，初始投加量應控制在1.5mg/L～2.0mg/L,海水中的余氯濃度應在0.5mg/L~51.0mg/L;對于間歇投加，每次加入量為2.0mg/L～4.0mg/L,加氯時間為20min,當海水余氯小于0.5mg/L時對海水進行加氯。7海水前處理7.1預沉淀7.1.1大生活用海水水廠水源為表層海水，并且懸浮物含量大于2kg/m3時，應設預沉設施。7.1.2預沉措施的選擇，應根據(jù)海水懸浮物含量及其顆粒級配組成、排泥要求、處理水量和水質(zhì)要求等因素，結(jié)合地形并參照相似條件下的運行經(jīng)驗確定，當有天然地形可以利用，且技術(shù)經(jīng)濟合理時，宜合理利用地形采取天然預沉方式。7.1.3預沉池的設計數(shù)據(jù)，可參照當?shù)剡\行經(jīng)驗并通過原水沉淀試驗確定，沉淀池的形式可采用平流式沉淀池，當預沉設施對占地面積有要求時，宜采用斜板(斜管)沉淀池，預沉池出水懸浮物含量宜小于200mg/L,預沉池宜采用機械排泥，預沉可采用自然沉淀或凝聚沉淀。7.2混凝與絮凝7.2.1用于大生活用海水前處理的絮凝劑或助凝劑，不應對人體健康產(chǎn)生有害的影響。7.2.2絮凝劑和助凝劑品種的選擇及其用量，應根據(jù)原水混凝沉淀試驗資料，結(jié)合當?shù)厮巹┕闆r，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。海水絮凝劑宜用鐵系列絮凝劑，助凝劑可選用陽離子型或非離子型聚丙烯酰胺。7.2.3絮凝劑的投配宜采用液體投加方式。絮凝劑的溶解應按用藥量大小、絮凝劑性質(zhì)，選用水力、機械或壓縮空氣等攪拌方式。絮凝劑溶解次數(shù)每日不宜超過2次。7.2.4混凝池型式的選擇和絮凝時間的采用，應根據(jù)海水水質(zhì)情況或通過試驗確定，推薦采用機械絮凝池，絮凝時間為15min～20min。7.3沉淀和澄清7.3.1本標準所指沉淀系通過投加絮凝劑后的混凝沉淀和混凝澄清，沉淀池或澄清池設計出水濁度應小于10NTU。7.3.2宜采用斜板(斜管)沉淀池或機械攪拌澄清池對海水進行處理。7.3.3設計沉淀池時，應根據(jù)原水水質(zhì)、處理后水質(zhì)要求，結(jié)合當?shù)貤l件通過具體試驗和技術(shù)經(jīng)濟比較確定。7.4.1濾池出水水質(zhì)，經(jīng)消毒后，應符合表1的規(guī)定。表1大生活用海水水質(zhì)指標項目/單位2色度/鉑鈷色度單位3嗅4氨氮(以N計)/(mg/L)5懸浮性固體/(mg/L)66五日生化需氧量/(mg/L)7陰離子洗滌劑/(mg/L)8溶解氧/(mg/L)9大腸菌群/(個/L)7.4.2過濾工藝在沉淀工藝后采用，如果海水水質(zhì)良好，原海水濁度小于20NTU時，可直接采用過濾或微絮凝直接過濾工藝處理大生活用海水，若海水取水構(gòu)筑物采用管井或大口井，所取海水經(jīng)檢驗水質(zhì)符合表1的規(guī)定，可省略沉淀和過濾工藝。7.4.3每天處理水量小于10000m3的大生活用海水項目，宜采用壓力式濾池，壓力式濾池過濾速度選用9m/h～12m/h;處理量大于10000m3的大生活用海水項目，宜采用快濾池或無閥濾池，濾池濾速宜小于8m/h。7.4.4濾料應具有足夠的機械強度和抗蝕性能，并不應含有有害成分，可采用石英砂、無煙煤和重質(zhì)礦石等。7.4.5快濾池、無閥濾池和壓力濾池的個數(shù)及單個濾池面積，應根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和運行維護等條件通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定，但個數(shù)不應少于兩個，宜設置備用濾池，保證濾池反沖洗時，其余濾池過濾速度在正常范圍內(nèi).7.5海水消毒7.5.1大生活用海水應消毒，可采用電解海水制氯或加入次氯酸鈉，消毒劑與海水的接觸時間不宜小于30min。7.5.2應根據(jù)原水水質(zhì)、工藝流程和凈化要求選擇消毒點，消毒劑可單獨在濾前或濾后加入次氯酸鈉，也可同時在工藝中和濾后加。7.5.3電解海水或次氯酸鈉的設計用量，應根據(jù)一年內(nèi)最差海水水質(zhì)的消毒試驗結(jié)果，按最大用量確定，并留有10%～20%的應急余量，消毒劑的日常加入量應可以調(diào)節(jié)。8海水輸配水8.1海水輸水管線路的選擇、水量、管徑計算、敷設等按照GB50013執(zhí)行。8.2海水輸水管路需要重點考慮滲漏問題，海水管路中應有防滲漏突發(fā)的保障措施。8.3海水給水管道應有明顯的標志，當海水系統(tǒng)的供水規(guī)模大于50000m3/d時，應在海水供水管道中設置配水庫，配水庫的地點應靠近主要海水用戶，配水庫內(nèi)宜設置曝氣系統(tǒng)，當海水溶解氧小于4.0mg/L時進行曝氣，配水庫的總?cè)莘e不應小于日供水量的10%。8.4海水系統(tǒng)管道應相對獨立，防止海水對生活供水系統(tǒng)的污染，海水供水系統(tǒng)不能以任何形式與自來水系統(tǒng)連接。8.5海水系統(tǒng)一經(jīng)建立，應保障其使用功能，不應經(jīng)常依靠自來水補給。自來水的補給只是應急補充，并需要計量，同時應有確保不污染自來水的措施。8.6海水管道上不應安裝易開式水龍頭，當必須裝設取水接口(或短管)時，應采取嚴格的技術(shù)管理措施，包括明顯標示不應飲用、安裝供專人使用的帶鎖龍頭等。8.7當海水給水管道與自來水給水管道或污水管道平行敷設時，海水給水管道應敷設在自來水給水管道下方，污水管道上方，管外壁間的水平凈距不應小于1.0m,垂直凈距不小于0.3m。8.8當海水給水管道與自來水給水管道、污水管道或毒液輸送管道交叉時，海水給水管道應敷設在自來水給水管道下方、污水或毒液管道上面，不應有接口重疊，海水給水管在交叉點交叉點每側(cè)不應小于3.0m,套管兩端應采用防水耐腐蝕材料封閉。8.9海水給水管道與其他管線和建筑物的最小水平垂直凈距要求同自來水管道。9居住小區(qū)大生活用海水系統(tǒng)9.1居住小區(qū)大生活用海水用水量小時變化系數(shù)宜取2.8～3.0。9