時間：2023-05-29 17:30:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水循環(huán)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
華北地區(qū)是我國政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心。華北平原2000年人口4.37億，占全國34.8%；GDP3.13萬億元，占全國32.3%；農(nóng)業(yè)灌溉面積3.46億畝，占全國42%。但是，它也是我國水資源供需矛盾十分突出的地區(qū)[1-4]。海河流域多年平均水資源總量約為419億m3，人均水資源占有量僅為335m3，不足全國1/6，世界的1/24。
從自然背景看，華北地區(qū)十年九旱，尤其1972、1999、2000年華北大旱，出現(xiàn)了嚴(yán)峻的缺水局面，不得不采取“棄農(nóng)、壓工、保生活”的供水措施。從人文背景看，華北地區(qū)尤其是海河流域，人類活動強(qiáng)度之大、水資源開發(fā)利用程度之高為舉世矚目。20世紀(jì)60年代，大力開展水利工程建設(shè)，開發(fā)利用地表水資源；70年代后尤其1972年大旱，流域地表水不足，開始爭奪地下水。90年代，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展人口的增加，水資源嚴(yán)重不足導(dǎo)致超采地下水、爭奪雨水。按照國際標(biāo)準(zhǔn)，合理的水資源開發(fā)利用程度一般為40%左右。然而，目前海河流域的水資源開發(fā)利用程度已經(jīng)超過了90%。高強(qiáng)度的水資源開發(fā)利用導(dǎo)致該地區(qū)水資源供需嚴(yán)重失衡。目前，海河流域河川徑流衰減十分嚴(yán)重。地下水虧空接近900億m3。現(xiàn)狀年缺水80多億m3，主要靠超采地下水和利用不合標(biāo)準(zhǔn)的廢污水來解決。
水資源的短缺不僅影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還導(dǎo)致華北地區(qū)尤其是海河流域嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題[3]。突出表現(xiàn)在：
1.1山區(qū)來水大量減少，水資源量衰減嚴(yán)重
以首都北京市供水水源地的密云、官廳水庫為例，官廳水庫1955-1984年期間平均來水量11.3億m3，但到1985-1995年期間平均來水量已衰減到2.7億m3，僅為前者1/4。兩個時期的流域平均降水量卻相當(dāng)（407.5mm）。密云水庫來水減少的趨勢也十分嚴(yán)重，相比1960-1979年段，1980-1997年的平均來水量已減少了4億m3。山區(qū)水源地來水量的大量減少，給城市和中下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來極大的危害。
1.2地下水過量開采，部分地區(qū)已經(jīng)枯竭
到目前，華北城市化地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，范圍已近9萬km2，占平原面積的70%。已分別形成了以北京、石家莊、保定、邢臺、邯鄲、唐山為中心，總面積達(dá)4.1萬km2的淺層地下水漏斗區(qū)，其中1萬km2范圍的含水層已疏干；形成了以天津、衡水、滄州、廊坊等多個城市為中心、面積達(dá)5.6萬km2整體連片的深層地下水漏斗區(qū)。地下水枯竭直接威脅華北城市平原地區(qū)的安全用水儲備，同時引起嚴(yán)重的地面沉降、海水入侵，情況十分危急。
1.3河道斷流，功能喪失
目前華北地區(qū)多數(shù)中下游河道枯竭斷流，失去了地下水補(bǔ)給、輸沙、排鹽等作用。土地退化、濕地萎縮等生態(tài)問題十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計，總長1萬km的河長中，有4000km河道干涸。海河流域內(nèi)194個萬畝以上天然湖泊、洼淀現(xiàn)在大多已經(jīng)干涸。入海水量由20世紀(jì)50年代的年均240億m3銳減為2001年的10多億m3。海河流域的生態(tài)系統(tǒng)已由開放型向封閉型和內(nèi)陸型方向轉(zhuǎn)化，造成河口泥沙淤積和鹽分積累，河口自然生態(tài)遭到破壞，河口海洋生物大量滅絕。
1.4水污染嚴(yán)重
目前，水污染已由20年前的局部河段發(fā)展到現(xiàn)在的全流域，由下游蔓延到中上游，由城市擴(kuò)散到農(nóng)村，由地表侵入地下。據(jù)統(tǒng)計，近年來海河流域的廢污水排放量每年高達(dá)60億噸。官廳水庫因水質(zhì)惡化，被迫于1997年開始退出生活供水。流域內(nèi)每年還引用20多億m3污水進(jìn)行灌溉，對淺層地下水、土壤和農(nóng)作物造成污染。
產(chǎn)生華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境變化有多方面原因，但核心問題是“水”，即在自然和人類活動作用下的華北地區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生了“不健全”的問題。例如，華北地區(qū)持續(xù)干旱引起降水（廣義水資源量）的減少；土地利用/覆被變化正在改變“陸-氣水循環(huán)”的響應(yīng)關(guān)系；城市化過程加速了深層地下水的消耗和水污染問題；流域中眾多的水庫、排洪工程建設(shè)改變了河流自然系統(tǒng)水循環(huán)的流路，減少了中下游地下水的補(bǔ)水與蓄水功能；社會經(jīng)濟(jì)活動的各種用水行為加劇了人工側(cè)支水循環(huán)中的“耗水”強(qiáng)度[17]，人類活動大量超采地下水大大降低了區(qū)域水資源的可再生性。
為了緩解華北缺水問題，人們通過各種資源轉(zhuǎn)化技術(shù)和管理措施節(jié)水、通過跨流域調(diào)水增加本地的來水。與自然水循環(huán)系統(tǒng)相比較，現(xiàn)代水文水資源學(xué)科面對的高強(qiáng)度人類活動作用下的“人工”側(cè)支水循環(huán)作用也愈來愈突出。因此，開展變化環(huán)境中的華北地區(qū)水循環(huán)機(jī)理研究，認(rèn)識“不健全”的水循環(huán)過程導(dǎo)致華北地區(qū)缺水、水生態(tài)環(huán)境退化的成因，提出可持續(xù)發(fā)展理念下解決華北水資源安全、改善生態(tài)環(huán)境的科學(xué)對策，是21世紀(jì)國家資源環(huán)境領(lǐng)域急待解決的重大國家需求中的水科學(xué)基礎(chǔ)問題[4-6]。
3.華北水資源研究的幾點(diǎn)反思
盡管華北水資源已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)墓ぷ鳎悄壳叭A北缺水問題還沒有真正解決，水生態(tài)環(huán)境問題愈來愈嚴(yán)重。究其原因，除了華北地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)增長、人口壓力大和環(huán)境發(fā)生了新的變化之外，有許多水循環(huán)與生態(tài)環(huán)境交叉的關(guān)鍵性基礎(chǔ)科學(xué)問題研究不夠。國家在解決華北缺水和遏制嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境退化措施和對策方面，迫切需要深層次的基礎(chǔ)研究的科學(xué)依據(jù)。這些問題不得不引起人們的反思。
目前，華北水資源研究亟待解決的關(guān)鍵問題有[16-32]：
3.1華北山區(qū)來水減少的成因問題
近30年華北山區(qū)來水及水資源量嚴(yán)重衰減，其變化究竟是氣候影響還是人類活動所為？華北山區(qū)人類活動用（耗）水究竟是個什么情況？山區(qū)土地利用/覆被變化與流域水循環(huán)有什么影響關(guān)系？山區(qū)業(yè)已修建大量的水利工程和水保工程，它們究竟在山區(qū)來水大量減少的變化過程中起到什么樣的角色？如何認(rèn)識它們的作用和水源地保護(hù)的關(guān)系？這些問題過去研究較少，其中內(nèi)在的原因和機(jī)制不太清楚。
3.2華北城市化地區(qū)水循環(huán)與地下水大漏斗問題
以人類活動為主要特征的華北城市化水循環(huán)機(jī)理研究十分薄弱，嚴(yán)重滯后城市化經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口流動面臨的集中供水、水污染、地下水大漏斗等帶來的城市生態(tài)環(huán)境問題。華北地區(qū)的地下水大漏斗主要集中在城市，這無不與城市持續(xù)性超采的用水特性有關(guān)。但是，淺層地下水與深層地下水的可再生能力有很大的不同。如何認(rèn)識城市地區(qū)淺層與深層地下水的變化機(jī)制？如何認(rèn)識城市集中供水、補(bǔ)水和淺層與深層地下水的水量水質(zhì)變化以及它們之間的相互作用關(guān)系？如何合理修復(fù)城市化地區(qū)深層地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的問題。
3.3平原農(nóng)業(yè)區(qū)大埋深條件下“土壤水-地下水”作用機(jī)理
相比80年代，目前華北平原農(nóng)業(yè)區(qū)處在與過去不同的大埋深地下水條件，土壤層水資源的作用更加突出。但是，大埋深條件下的“土壤水-地下水”作用機(jī)理以及地下水參數(shù)的變化問題研究還比較欠缺，直接影響農(nóng)業(yè)節(jié)水和水資源評價的基礎(chǔ)問題。
3.4對華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境演變過程認(rèn)識不足
人類活動包括60年代在海河流域建設(shè)的大型水利工程對華北持續(xù)干旱面臨的水生態(tài)環(huán)境退化過程究竟起到什么樣的作用？如何看待防洪、缺水和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾與統(tǒng)一的對策措施問題，存在相當(dāng)大的爭議。
3.5缺乏社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)用水”規(guī)律研究，尤其生態(tài)需水研究比較薄弱
關(guān)鍵問題是：華北地區(qū)現(xiàn)狀條件相適宜的節(jié)水型“生活-生產(chǎn)-生態(tài)用水”應(yīng)該是什么樣的結(jié)構(gòu)與布局？在社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用（耗）水會將發(fā)生什么的變化？如何估算華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用（耗）水，尤其是華北地區(qū)生態(tài)需水問題？
3.6華北地區(qū)生態(tài)環(huán)境變化的多維調(diào)控閾值與修復(fù)目標(biāo)是個新的問題
華北缺水及其聯(lián)系的生態(tài)環(huán)境惡化已是現(xiàn)實(shí)。如何從可持續(xù)發(fā)展的高度和與水相關(guān)的生態(tài)景觀過程與格局，確定有利于地下水補(bǔ)給、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生態(tài)需水等多維調(diào)控閾值？如何確定適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)修復(fù)目標(biāo)？是過去沒有研究的問題。
3.7缺乏定量描述人類活動高強(qiáng)度作用下的流域水循環(huán)模型及綜合集成系統(tǒng)
在考慮人類活動影響的流域水循環(huán)方面，陳家琦最先提出“人工側(cè)支水循環(huán)”問題（陳家琦，1986），后來王浩提出“自然-人工”水循環(huán)二元模式的概念。但是，到目前為止，描述人類活動高強(qiáng)度作用下流域分布式模型研制，仍然是一個空白。在解決區(qū)域缺水與修復(fù)生態(tài)環(huán)境的決策支持問題方面，也缺乏將水循環(huán)變化和水生態(tài)環(huán)境演化耦合的綜合集成仿真系統(tǒng)。
3.8針對南水北調(diào)工程實(shí)施后如何合理調(diào)配“地表水-地下水-外調(diào)水”的問題，其科學(xué)基礎(chǔ)研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
由于供水系統(tǒng)是由當(dāng)?shù)氐牡乇硭⒌叵滤屯庹{(diào)水以及處理的回用污水等多水源組成，在地表水調(diào)節(jié)水庫不足情況下，如何合理調(diào)配各種資源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是迫切需要研究的難題。其科學(xué)問題的難點(diǎn)是：解決華北缺水以及生態(tài)環(huán)境修復(fù)決策中合理調(diào)配的科學(xué)依據(jù)和準(zhǔn)則是什么？如何將自然科學(xué)問題與社會科學(xué)問題統(tǒng)一到區(qū)域可持續(xù)發(fā)展層面，提出華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整等重大決策的支持？
4.問題與挑戰(zhàn)
從華北地區(qū)水資源安全問題的國家需求的水循環(huán)基礎(chǔ)科學(xué)問題看，最為突出的挑戰(zhàn)有下列幾個方面：
4.1流域水循環(huán)及生態(tài)環(huán)境變化中的人為影響因素的確定與量化方法
華北地區(qū)人口密度大，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。1980年以來華北地區(qū)的流域產(chǎn)流和地下水補(bǔ)給條件發(fā)生了明顯變化，導(dǎo)致了華北山區(qū)徑流明顯減少、城市化地區(qū)地下水大漏斗問題嚴(yán)重、區(qū)域水資源評價還原估算等困難。這些變化的原因是什么？如何識別流域水循環(huán)中人工側(cè)支水循環(huán)的貢獻(xiàn)，科學(xué)估算水資源量？如何量化華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境變化中的人類活動的貢獻(xiàn)，剖析近五十年海河流域生態(tài)環(huán)境的演變過程？是揭示海河流域生態(tài)環(huán)境惡化根本原因的關(guān)鍵。
4.2華北地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中的用水規(guī)律
由于華北地區(qū)特殊的地位和水資源限制矛盾，其用水結(jié)構(gòu)正在不斷發(fā)生變化。在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)將面臨重組與優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式新的格局挑戰(zhàn)。因此，社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過程中華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用水變化規(guī)律尤其是生態(tài)需水量估算，成為關(guān)鍵的科學(xué)問題。這需要借鑒國外發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家經(jīng)驗(yàn)，開展經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)與水資源的交叉研究。
4.3流域水循環(huán)與生態(tài)環(huán)境變化的耦合機(jī)理
華北地區(qū)缺水問題與目前生態(tài)環(huán)境惡化有直接的關(guān)系，涉及到地理、水文、社會經(jīng)濟(jì)多個方面。如何將高強(qiáng)度人類活動影響的流域水循環(huán)變化過程與所制約的水生態(tài)環(huán)境變化過程實(shí)質(zhì)地聯(lián)系？它們的耦合機(jī)制是什么？如何建立高強(qiáng)度人類活動影響下的流域水文-生態(tài)模型，定量復(fù)演變化環(huán)境中的流域水循環(huán)過程以及水文-生態(tài)變化過程？是擬解決的關(guān)鍵問題。
4.4可持續(xù)發(fā)展與地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的“節(jié)水-調(diào)水-用水”效益配置
南水北調(diào)工程實(shí)施后，如何合理調(diào)配各種資源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是問題的關(guān)鍵。目前，在多水源如何配置的效益評價問題上有相當(dāng)多的爭議。焦點(diǎn)是：如何確定華北地區(qū)未來的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)中的地位？如何協(xié)調(diào)華北地區(qū)缺水背景下，社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和修復(fù)生態(tài)環(huán)境之間的用水矛盾問題？如何通過華北地區(qū)用水大戶的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整提高農(nóng)業(yè)用水的效益？因此，從可持續(xù)發(fā)展基本準(zhǔn)則出發(fā)，在前面四個關(guān)鍵問題（流域水循環(huán)、生態(tài)演化、社會經(jīng)濟(jì)用水以及它們綜合集成的系統(tǒng)規(guī)律）基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究華北地區(qū)未來經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的“節(jié)水-調(diào)水-用水”配置的綜合效益，是解決國家需求應(yīng)用問題的關(guān)鍵。
5.展望
長期以來，華北地區(qū)高強(qiáng)度的人類活動和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間總是存在不可避免的沖突和矛盾，尤其是近50年來。有否二者共享的協(xié)調(diào)途徑呢？從宏觀的戰(zhàn)略方面，可持續(xù)發(fā)展的理念為解決這對矛盾提供了準(zhǔn)則。生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的價值觀為構(gòu)建有利于華北地區(qū)自身環(huán)境的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展模式的可能。為了真正解決華北缺水問題，提出有效的環(huán)境修復(fù)對策，除了要有新的思路之外，重視日趨嚴(yán)重水的問題的科學(xué)基礎(chǔ)研究和針對國家重大需求的應(yīng)用研究十分重要。
在未來的十年內(nèi)，華北水資源已經(jīng)與水相關(guān)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究，可望在水循環(huán)基礎(chǔ)研究、水生態(tài)環(huán)境演變及社會經(jīng)濟(jì)用水研究，和綜合集成模擬、調(diào)控與修復(fù)對策研究三個層面上有所進(jìn)展，系統(tǒng)關(guān)系如圖1所示意。
水循環(huán)基礎(chǔ)層面上，將會注重于：
（1）華北地區(qū)干旱及生態(tài)演變的氣候背景研究
（2）華北典型山區(qū)徑流變化及環(huán)境影響的水循環(huán)機(jī)理研究
（3）華北典型城市地區(qū)水環(huán)境變化與地下水可再生性研究
（4）華北典型平原農(nóng)業(yè)區(qū)環(huán)境變化及水循環(huán)機(jī)理研究
（5）變化環(huán)境中的流域水循環(huán)及分布式模型研究。
在水生態(tài)環(huán)境演變及社會經(jīng)濟(jì)用水層面上，將會注重于：
（1）華北地區(qū)現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的形成過程與演變機(jī)理研究
（2）華北地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型下用水規(guī)律研究和華北地區(qū)生態(tài)變化的安全閾值與修復(fù)目標(biāo)研究。
在水資源安全和生態(tài)環(huán)境修復(fù)對策層面上，將會針對南水北調(diào)重大工程和北方節(jié)水問題，注重于：
（1）水-生態(tài)-社會經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)綜合集成研究
1 告別沙漠肌
整天待在辦公室里，除了要忍受難以流通的空氣外，頭頂?shù)耐革L(fēng)口吐出的熱氣更會明顯地帶走空氣里的水分。
你會發(fā)現(xiàn)皮膚變得干燥、緊繃。要改善這種狀況，一款油包水的產(chǎn)品就可以，這類產(chǎn)品含有的甘油或玻尿酸成分都是捕捉空氣中的水分子在面部形成保護(hù)膜的，非常適合辦公室環(huán)境中的缺水狀況。而且，能夠防止水分再次流失。
2 擺脫臉部“小雪花”
冬季，天氣的轉(zhuǎn)涼會讓皮脂的分泌減少，而北風(fēng)瑟瑟，更會促進(jìn)皮膚表皮的水分加速流失，因此秋冬季皮膚會變得很干燥，甚至?xí)杏X有明顯粉狀脫屑的現(xiàn)象。建議針對這樣的情況，可以先用熱毛巾放在面部敷3分鐘左右。皮膚受熱后，留存在皮膚上面的皮屑將會自動翹起。然后，可以選擇溫和不帶顆粒的去角質(zhì)產(chǎn)品以按摩的方式來幫助角質(zhì)層代謝，這類產(chǎn)品含有的保濕成分，在去角質(zhì)的同時也可幫助補(bǔ)水。最后，涂抹保濕、補(bǔ)水效果的精華素和面霜：精華素和面霜按2：1比例混合后涂抹于面部。因?yàn)閯倓傋隽税茨Γ軌蚩焖傥諣I養(yǎng)。這樣，你的臉部肌膚就不再會“雪花飄飄”了。還有，呵護(hù)臉部的時候，也別忘記身體肌膚啊!
3 玩美源于健康肌膚
嚴(yán)寒冬季，頻繁上妝，妝面無法長久保持，再精致的底妝都容易掉粉，一定讓你很煩惱吧!其實(shí)，只要每天使用日常保濕產(chǎn)品，并養(yǎng)成定期做保濕面膜的好習(xí)慣就能解決你的困擾。可以根據(jù)自己的膚質(zhì)選擇保濕面膜的質(zhì)地和敷面膜的次數(shù)：干性敏感性膚質(zhì)可以選擇霜狀，一周四次；油性膚質(zhì)可選擇片狀或喱狀，一周三次。每周再去一次角質(zhì)幫助更好地吸收就可以啦。
4 掃除毛孔障礙
受污染環(huán)境與快節(jié)奏都市生活的傷害，毛孔慢慢變得粗大，變成美麗障礙……但是，沒有一種方法能使你撐大的毛孔立即縮小。你所要做的就是首先做好日間防護(hù)工作；再選擇一款含高保濕成分的吸附性清潔面膜；最后，配合毛孔緊致精華與保濕精華即可。不過，堅持護(hù)理才是美麗王道。
5 點(diǎn)亮疲憊肌膚
加班、應(yīng)酬、快節(jié)奏的工作，會使體內(nèi)堆積越來越多的代謝廢物，循環(huán)不暢也會使體內(nèi)水分大量流失，每個細(xì)胞都會變得干干癟癟的，最明顯的表現(xiàn)就是肌膚沒有光澤、毛糙，嚴(yán)重的還會出現(xiàn)很多細(xì)小的缺水紋。
要給細(xì)胞打氣咯!選擇富含透明質(zhì)酸的保濕、煥膚產(chǎn)品吧，它是目前已知鎖水保濕最好的物質(zhì)，其改善肌膚營養(yǎng)代謝的效果也是不容小覷的。肌膚充分吸收透明質(zhì)酸后，每個細(xì)胞都會充盈水分，粒粒飽滿，肌膚自然水當(dāng)當(dāng)啦!
關(guān)鍵詞：城市水循環(huán)經(jīng)濟(jì)
一、城市水循環(huán)提出的重要性
水是社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源。但是，近年由于人們多注重水資源的經(jīng)濟(jì)性，忽略其循環(huán)的自然規(guī)律和健康性，導(dǎo)致水資源短缺、水環(huán)境惡化等一系列問題，這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。21世紀(jì)是協(xié)調(diào)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的世紀(jì)，人類社會只有建立起物質(zhì)循環(huán)型的城市才能持續(xù)發(fā)展。張杰院士認(rèn)為，社會用水的健康循環(huán)是循環(huán)型社會的基礎(chǔ)，通過實(shí)現(xiàn)健康水循環(huán)，可以使水的社會小循環(huán)與自然大循環(huán)相輔相成、協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展，維系良好的水環(huán)境。
城市是人類生存環(huán)境給自然系統(tǒng)所加的最重負(fù)擔(dān)。城市水生態(tài)環(huán)境是一個建立在自然環(huán)境之上的高度人工化的環(huán)境，既具有自然環(huán)境的復(fù)雜性、易變性、難于恢復(fù)性，還具有人工環(huán)境獨(dú)有的人類活動主導(dǎo)性，易受外界干擾性的開放性，輸入輸出不均衡性。城市化的進(jìn)展直接或間接地改變著水環(huán)境，影響城市居民的生活質(zhì)量和社會福利。據(jù)預(yù)測，到2020年我國城市化水平將達(dá)到50%左右。為此，必須深刻地研究城市化對城市水循環(huán)要素的影響，采取科學(xué)的對策，健全城市水循環(huán)系統(tǒng)，提高城市水資源承載能力和水環(huán)境容量，促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。在加快城市化進(jìn)程的同時，需處理好城市水循環(huán)與城市發(fā)展的關(guān)系，搞好城市水資源開發(fā)及保護(hù)以確保城市化進(jìn)程的順利進(jìn)行。
循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有減量化、再利用、再循環(huán)三大操作原則，即3r原則。減量化屬于輸人端方法，旨在減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過程中物質(zhì)和能源的流量；再利用屬于過程性方法，目的是延長產(chǎn)品和服務(wù)的時間強(qiáng)度；再循環(huán)屬于輸出端方法，要求物品完成使用功能后重新變成再生資源。實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和城市水循環(huán)也要遵循這三個原則。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指運(yùn)用自然生態(tài)系統(tǒng)中水循環(huán)運(yùn)動規(guī)律重構(gòu)水經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，使水社會循環(huán)能和諧地納入自然生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)過程中，形成健康的社會水循環(huán)，建立一種新形態(tài)的水閉路循環(huán)流動性經(jīng)濟(jì)。其內(nèi)涵是要實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，建立水循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的社會。把經(jīng)濟(jì)社會建立在水資源循環(huán)利用的基礎(chǔ)上，改變過去水資源——使用消費(fèi)——污水排放的單向流動的線性經(jīng)濟(jì)；變成水資源——使用消費(fèi)——污水再生處理——水再循環(huán)，形成水資源在經(jīng)濟(jì)——社會——環(huán)境復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的往復(fù)循環(huán)流動的閉路循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
二、影響城市水循環(huán)的因素
（一）人口規(guī)模的增大對城市水循環(huán)造成影響
人口規(guī)模的擴(kuò)大對用水需求的影響體現(xiàn)在兩個方面：一是直接影響。人類飲用、清潔都需要淡水資源，人口增加首先增加的是生活用水，這一用水量的增加基本上與人口同比例增加。而且，伴隨人們生活水平的提高，人均生活用水量的增加可能會快于人口增加的速度。二是間接影響。現(xiàn)代社會人口的增加往往還伴隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是服務(wù)業(yè)，其規(guī)模的增長都會導(dǎo)致用水量的增加。不過，這種規(guī)律只反映了人類發(fā)展的一般進(jìn)程，具體到一個地區(qū)，鑒于不同產(chǎn)業(yè)對水資源消耗量的差異，地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向會對間接用水產(chǎn)生較大的影響。在特定地域、特定階段，因人口規(guī)模擴(kuò)大導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)而造成的用水需求變動的方向是不確定的。
在水資源供給方面，北京市水務(wù)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，北京水資源由兩部分構(gòu)成：一是本地區(qū)降雨形成的水量；二是上游入境水量。北京市水資源公報顯示，北京多年平均降水總量98億立方米，蒸發(fā)約60億立方米，形成總量約為37.4億立方米的水資源；北京多年平均入境水量16.1億立方米，二者合計53.5億立方米。實(shí)際上，北京平均每年可以利用的地表水總量僅約為14億立方米，加上25.6億立方米地下水，共計約40億立方米。
在水資源需求方面，北京每年生產(chǎn)生活用水總量約為34.5億立方米（2006年全市總用水量為34.3億平方米，2007年為34.8億平方米，2008年為35.1億平方米），40億立方米供給，34.5億立方米需求，北京的水似乎夠用。但近年來北京降水量明顯減少，入境水量也連續(xù)9年減少，從10億立方米逐年下降到7億立方米，與常年平均數(shù)據(jù)16.1億立方米相差甚遠(yuǎn)。供給方面，北京可利用水資源往往不足40億立方米；需求方面，隨著大量外來人員涌入北京，用水量也在隨著增加，導(dǎo)致北京地表水流出量少于流入量，以及地下水逐年減少。為解決水資源短缺問題，北京市采取了大量行之有效的措施,農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水都有所下降。但就目前情況來看，節(jié)水空間已經(jīng)非常有限。況且，人口擴(kuò)張，工業(yè)、服務(wù)業(yè)等生產(chǎn)用水也會隨之增加。同時，隨著公眾對生態(tài)環(huán)境要求提高，生態(tài)用水也應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虮ＷC。就目前形勢，一旦北京遇上連續(xù)干旱，情況就很危急。
（二）城市化的發(fā)展對水資源循環(huán)利用的影響
具有穩(wěn)定作用。綠色植物通過蒸騰作用提高大氣濕度，增加降水，參與了生物圈的水循環(huán)。綠色植物通過根部從土壤中吸收水分，絕大部分水分又通過蒸騰作用散失了，促進(jìn)了生物圈中水循環(huán)的進(jìn)行。
綠色植物穩(wěn)定了水循環(huán)。如果沒有綠色植物，水循環(huán)仍然可以進(jìn)行。海洋、湖泊等蒸發(fā)的水蒸氣進(jìn)入大氣中，形成云，繼而形成雨、雪，再回到海洋或陸地。但是，如果沒有綠色植物，生物圈中的水循環(huán)會受到一定影響，如陸地的降雨會減少；降雨造成的地表徑流會增多、加快等。
水循環(huán)的成因：
形成水循環(huán)的外因是太陽輻射和重力作用，其為水循環(huán)提供了水的物理狀態(tài)變化和運(yùn)動能量：形成水循環(huán)的內(nèi)因是水在通常環(huán)境條件下氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)三種形態(tài)容易相互轉(zhuǎn)化的特性。
降水、蒸發(fā)和徑流是水循環(huán)過程的三個最重要環(huán)節(jié)，這三個環(huán)節(jié)構(gòu)成的水循環(huán)決定著全球的水量平衡，也決定著一個地區(qū)的水資源總量。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
一個國家，一座城市，能舉辦一屆奧運(yùn)會，那是多么了不起的事啊！當(dāng)中國北京將要舉辦2008年奧運(yùn)會的消息長了翅膀似的傳遍中全國，全球各個角落時，我的心情是多么激動呀！我期待著2008——北京奧運(yùn)會。
我關(guān)注奧運(yùn)，但我更關(guān)注奧運(yùn)會的準(zhǔn)備情況，本屆奧運(yùn)會，北京以綠色奧運(yùn)，取得主辦權(quán)。伴隨著各比館的落成，奧運(yùn)村的建成，有一個問題越來越讓我擔(dān)心，那就是用水問題。
奧運(yùn)會的到來，來自世界各國運(yùn)動員，觀眾都居住在北京。這么多人的生活用水，再加上運(yùn)動場地的清潔，環(huán)境綠化……這是一個多么驚人的水量呀！我不禁為北京感到擔(dān)憂，北京是一個嚴(yán)重缺水的城市，雖然這幾年來通過移樹，從外地引水等方法使這個問題得到緩解，但面對這么隆重的場面，這么多人居住在這么用水的壓力還是很大的。為此，我設(shè)想了一個“水循環(huán)利用系統(tǒng)”。
2008年在北京，當(dāng)運(yùn)動員或觀眾用完廁所后，他們驚訝的發(fā)現(xiàn)廁所里的馬桶一格。從外觀上看，與大家平時使用完，差別就明顯表現(xiàn)出來了。沖馬桶先按1號大按紐，在按2號小馬桶內(nèi)的贓物沖洗干凈，2號小按紐會流出一些干凈的自來水，用量很少，正好將馬桶內(nèi)的二次用水沖入馬桶出水口，使馬桶有潔白如初。大家可能有凝問吧！馬桶的儲水器里怎么會有二次用水呢？其實(shí)這就是“水循環(huán)利用系統(tǒng)”的奧妙所在。
在廁所里裝上“水循環(huán)利用系統(tǒng)”與普通的廁所是一樣的，因?yàn)槟切┎牧隙茧[藏在地板下面的。洗臉，沐浴……的水都從浴房中的入水口流到地下的儲水箱里保存。而當(dāng)馬桶的儲書箱的水用完時水位上升它下方的抽水機(jī)便會自動被啟動，從地下的儲水齊抽水到上方。當(dāng)水到一定量時，水位下升，儲水箱里的浮標(biāo)就將抽水機(jī)的開關(guān)拔動，這下，抽水機(jī)便停止了正作。
在地下儲水處的頂端有一個“排水口”當(dāng)?shù)叵聝λ涞乃刻啵銜约簭呐潘谥信懦鋈ァ６?dāng)?shù)叵聝λ饕呀?jīng)沒有水了，已免干燒，抽動機(jī)工作后，若兩秒鐘抽不到水，由于剛才被抽空的空氣，自來水館的壓力遍把自來水壓出，讓抽水機(jī)抽入。
這種“水循環(huán)利用系統(tǒng)”，我們在廁所里是看不見的，樓下的住戶也不用擔(dān)心，因?yàn)槊考規(guī)戏蕉及仓蹴敚阅銈円彩强床灰姷靡姷漠?dāng)二次用水從管道流入地下儲水器，要經(jīng)過一個摔洗處，把水中所含的物質(zhì)通同阻攔住，并簡單地給水消一下毒。
使用這套“水循環(huán)利用系統(tǒng)”節(jié)約水很多，如果一個人一天的浴室用水為50公斤，沖馬桶便占%50，利用了這套“水循環(huán)利用系統(tǒng)”，一個人一天能節(jié)約25公斤，10個人250公斤，100個人、1000、個人10000、個人……這將多大的數(shù)目呀！
這種“水循環(huán)利用系統(tǒng)”只要改變一下，在其它地方，如，運(yùn)動場清潔，環(huán)境綠化……上都能用得著的。
這就是“水循環(huán)利用系統(tǒng)”，祝2008奧運(yùn)會圓滿成功。
關(guān)鍵詞：真空；冷凝；過濾；節(jié)能減排
中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）35-8128-02
Key words： vacuum； condensation； filtration； energy conservation
1 真空回潮機(jī)簡介
1.1結(jié)構(gòu)
如圖1所示，真空回潮機(jī)由回潮箱1、真空系統(tǒng)（由4、6、8、9及相關(guān)管道、儀表、執(zhí)行器件組成）、加潮系統(tǒng)Ⅰ、液壓系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)（由2、5、7、10、11、12、13、14等組成）、氣動系統(tǒng)、單機(jī)電控系統(tǒng)等組成。
1.2原理
真空回潮機(jī)是利用真空泵抽吸回潮箱內(nèi)的空氣，使箱內(nèi)達(dá)到預(yù)定的真空度，然后由加潮系統(tǒng)將水蒸氣和水混合后以低壓濕蒸汽的形式輸入箱內(nèi)，被煙葉吸收而回軟。
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)在此過程起的作用是：由位于多個真空泵之間的冷凝器將蒸汽冷凝，得到更高的真空度，且減少蒸汽使用量。
其工作流程如下：
2 設(shè)備現(xiàn)狀及存在問題
真空回潮機(jī)在使用一段時間后，出現(xiàn)
1）真空度不穩(wěn)定甚至達(dá)不到真空度要求；2）物料出口水分偏小；
以上現(xiàn)象存在并有差距逐漸拉大的趨勢。這樣，不利于真空回潮機(jī)工藝任務(wù)的實(shí)現(xiàn)。
3 原因分析
造成真空度不穩(wěn)定甚至達(dá)不到真空度要求，物料出口水分偏小的原因，推斷有以下幾點(diǎn)：
1）蒸汽壓力偏低及壓力波動，蒸汽含水量過多：蒸汽壓力偏低及壓力波動對真空泵的能力有較大影響，因此蒸汽壓力不應(yīng)低于要求的工作壓力；而壓力波動會引起真空泵性能不穩(wěn)定。蒸氣含水量過大將導(dǎo)致各流量下真空度的波動，造成泵的工作不穩(wěn)定。
2）蒸汽噴射泵噴嘴磨損或堵塞：蒸汽噴嘴的磨損或堵塞將影響抽真空效果。
3）真空箱體門密封圈密封不好、氣動閥不到位、管路連接處或閥類器件損壞而造成的微小泄漏；
以上因素引起的泄露將直接影響到抽真空過程。
4）冷卻水水質(zhì)較差，影響熱交換性能，使蒸汽難于冷凝，從而影響真空度；
5）冷卻水供水量不足或溫度太高：進(jìn)入冷凝器的冷卻水量不足，會使冷凝器中排氣溫度上升，從而使未冷凝的蒸汽量增多，使下一級蒸汽噴射泵被抽的混合物量增加，導(dǎo)致其吸入壓強(qiáng)上升，真空泵能力下降。并且冷卻水水溫越高，耗用的蒸汽量越多。
4 現(xiàn)象排查
1）對于原因分析中的1：檢查氣源壓力表示數(shù)大于0.8Mpa，且示數(shù)穩(wěn)定，未有壓力波動；真空回潮入口蒸汽管路疏水良好，是干度較高的工作蒸汽。
2）對于2：檢查噴嘴，未出現(xiàn)磨損或堵塞現(xiàn)象。
3）對于3：結(jié)果為箱體密封和管路無泄漏、各閥類器件均正常。
4）對于4：將冷凝水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷凝水放干凈，人工清理循環(huán)水池，重新注入純凈的軟化水。經(jīng)過試機(jī)，真空度仍然上不去。
5）對于5：在對進(jìn)水管道閥類器件法蘭端拆卸后，發(fā)現(xiàn)存在銹皮、焊渣等雜物。而清理干凈后，真空度達(dá)到要求，且物料出口水分正常。
因此，判斷出，管道堵塞，冷凝水水量不足是造成真空度不達(dá)標(biāo)、蒸汽量消耗增多的原因。
為防止此類問題再次發(fā)生，需對冷卻水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造。
5 改進(jìn)措施及方案優(yōu)點(diǎn)
5.1改進(jìn)措施
5.2方案優(yōu)點(diǎn)
1）進(jìn)水管道加裝過濾器，用來消除冷卻水中的雜質(zhì)，使進(jìn)入冷凝器中冷卻水量充足，降低冷凝器的排氣溫度，減少未冷凝的蒸汽量，實(shí)現(xiàn)真空度要求。并在過濾器下方加裝蝶閥，便于拆卸清理濾筒。
2）增加自循環(huán)水系統(tǒng)，并附加溫度檢測儀。自循環(huán)水系統(tǒng)即：水池循環(huán)水系統(tǒng)。當(dāng)溫度超過32°以上，水池循環(huán)水系統(tǒng)的水泵自動開啟，進(jìn)入自循環(huán)，便于循環(huán)水熱量能夠排出。
3）水箱底部開排污口。定期打開水箱底部排污閥排除水箱底部污垢，便于水箱水泵的正常工作。同時，對水箱進(jìn)行清洗，保證水質(zhì)清潔。
6 效果與總結(jié)
經(jīng)過實(shí)地改進(jìn)，并跟蹤檢測，此項改造取得了良好效果，具體體現(xiàn)在：
冷卻水供量充足，冷凝器不再發(fā)熱，真空度穩(wěn)定且達(dá)到要求；蒸汽的滲透性和煙葉的吸濕性增強(qiáng)，回潮速度快且效果好，保證了工藝質(zhì)量；如表1所示。
表1
[＼&改造前（平均）＼&改造后（平均）＼&最低真空度＼&0.67Kpa＼&0.49Kpa＼&冷卻水進(jìn)水最高溫度＼&33.7°＼&31.1°＼&出口水分＼&12.24%＼&13.66%＼&]
2）冷卻水溫度降低，使真空泵負(fù)荷降低，減少了抽真空所耗用的蒸汽量，一定程度上降低了能耗，為企業(yè)的節(jié)能減排做出了貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 徐灝.新編機(jī)械設(shè)計師手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995：368.
[2] 電機(jī)工程手冊編委委員會.機(jī)械工程手冊[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.
【關(guān)鍵詞】循泵；振動超標(biāo)；漏油；氣囊破損；出力不足；結(jié)構(gòu)設(shè)計
0 概述
循泵是循環(huán)水系統(tǒng)的主要能動設(shè)備，其功能是將冷卻介質(zhì)海水增壓后輸送到凝汽器中及海水升壓系統(tǒng)熱交換器中。循環(huán)水系統(tǒng)是核電站的最終冷源。
循泵的型號為CVP20-20.8，由混凝土蝸殼泵、6千伏大型三相鼠籠式異步電機(jī)、行星式減速齒輪箱、系統(tǒng)、輔助設(shè)備管道及閥門儀表組成。泵組的葉輪、主軸、導(dǎo)向滑動軸承、泵蓋、齒輪箱等部件設(shè)計為可以直接從泵組上方移出的結(jié)構(gòu)[1]。
電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子、上軸承、下軸承、空-水冷卻器（左右各一）、總進(jìn)水管路和出水管路、接線盒（主接線盒、中性點(diǎn)CT接線盒）等主要部件[2]。
齒輪箱采用NGW 結(jié)構(gòu)，功率三分流人字齒行星一級傳動，主要由輸入花鍵套、行星包、組合軸承、底座、輸出法蘭、電動輔助油泵、機(jī)帶油泵等零部件組成。動力由立式電機(jī)通過輸入花鍵套，經(jīng)過行星級減速后將動力傳到輸出法蘭上，驅(qū)動循環(huán)冷卻水泵工作，實(shí)現(xiàn)其抽水功能。該齒輪箱傳動系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，是滿足核電高可靠性要求理想的傳動結(jié)構(gòu)形式[3]。
1 調(diào)試期間若干缺陷及處理方案
1.1 電機(jī)振動超標(biāo)
電機(jī)首次空載試車，驅(qū)動端軸承出線盒方向振動值達(dá)0.055mm，超出設(shè)計要求值0.045mm。對電機(jī)軸瓦氣隙和油隙進(jìn)行檢查，均在合格范圍內(nèi)，同時軸瓦溫度符合設(shè)計要求，排除軸瓦間隙不合格導(dǎo)致電機(jī)振動超標(biāo)因素。
通過頻譜分析儀的固有頻率檢測，電機(jī)出線盒方向固有頻率為20Hz，電機(jī)冷卻器方向固有頻率為24Hz。相較電機(jī)轉(zhuǎn)子的1倍頻旋轉(zhuǎn)頻率16.7Hz，電機(jī)出線盒方向固有頻率沒有超過電機(jī)轉(zhuǎn)子的1倍頻旋轉(zhuǎn)頻率25%，完全可以依據(jù)國標(biāo)GB/T6075.3-2001判斷電機(jī)出線盒方向?yàn)槿嵝灾危姍C(jī)冷卻器方向?yàn)閯傂灾危员憩F(xiàn)出在相同的激振力的作用下電機(jī)出線盒方向、冷卻器方向的振動數(shù)據(jù)有較大的差別（出線盒方向/冷卻器方向：0.055mm/0.028mm）。通過頻譜分析儀顯示電機(jī)轉(zhuǎn)子的殘余不平衡力較小，不能排除現(xiàn)場支撐系統(tǒng)等外部因素對電機(jī)的影響。由于電機(jī)水泥基礎(chǔ)強(qiáng)度和固有頻率測量較困難，無法得到精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)。因此，可以通過在線動平衡調(diào)整，進(jìn)一步減少電機(jī)轉(zhuǎn)子殘余不平衡力，從而降低激振力。
在線動平衡調(diào)整，需要吊開電機(jī)一側(cè)的水冷卻器，對冷卻水管的進(jìn)、出口用盲板進(jìn)行封堵，保證電機(jī)的上機(jī)架和另一側(cè)的水冷卻器可以正常工作。在電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)，在電機(jī)轉(zhuǎn)子部分粘貼反光貼片。啟動電機(jī)后對電機(jī)在空載狀態(tài)進(jìn)行頻譜參數(shù)采集，并記錄所測振動數(shù)據(jù)。運(yùn)行30min后，讓電機(jī)停止運(yùn)行，根據(jù)振動數(shù)據(jù)在電機(jī)轉(zhuǎn)子預(yù)加300～500g平衡塊。重新啟動電機(jī)，對預(yù)加上平衡塊的電機(jī)進(jìn)行頻譜參數(shù)采集。通過原始的頻譜參數(shù)與預(yù)加過平衡塊的參數(shù)進(jìn)行計算，算出待加平衡塊的重量和角度。根據(jù)算出平衡塊的重量和角度，重新調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)子所加平衡塊。重新啟動電機(jī)，對在電機(jī)轉(zhuǎn)子增加經(jīng)計算后添加的平衡塊機(jī)組進(jìn)行頻譜參數(shù)采集和振動檢測，振動數(shù)據(jù)合格，即完成動平衡調(diào)整。若振動數(shù)據(jù)不合格，再次對比兩者參數(shù)，調(diào)整平衡塊重量和角度，直到振動數(shù)據(jù)合格為止。
通過3次在線動平衡調(diào)整，電機(jī)出線盒方向振動值降至0.041mm，在合格范圍內(nèi)。
1.2 電機(jī)下軸承箱漏油
海水循環(huán)泵電機(jī)1CRF002MO自首次帶載運(yùn)行以來，一直存在下軸承箱漏油的缺陷，平均一周漏油量約10L，軸承室共含油量約140L。對漏油點(diǎn)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)油沿著電機(jī)輸出軸滲出。通過內(nèi)窺鏡檢查下軸承箱擋油筒密封環(huán)，發(fā)現(xiàn)其存在較大縫隙。循泵電機(jī)下軸承箱內(nèi)部為正壓，擋油筒密封環(huán)損壞的情況下，內(nèi)部的油汽會從滑轉(zhuǎn)子與擋油筒間隙溢出，并沿著擋油筒和泵軸的間隙流出。
將電機(jī)整體吊出解體，發(fā)現(xiàn)擋油筒密封環(huán)確實(shí)已經(jīng)損壞，更換新密封環(huán)后，將電機(jī)回裝，重新試車，未再發(fā)現(xiàn)漏油情況。
1.3 停機(jī)密封氣囊破損
停機(jī)密封氣囊是停泵時，在維護(hù)工作期間，用于密封循環(huán)水泵。它由三個密封環(huán)和兩個氣囊密封（橡膠材料）組成。在調(diào)試期間，經(jīng)常發(fā)生氣囊破損，導(dǎo)致停機(jī)密封不可用。由于循泵是盤根密封，在停機(jī)密封不可用的情況下，海水會一直外溢，嚴(yán)重威脅設(shè)備和機(jī)組的安全。
經(jīng)過分析研究，氣囊承壓試驗(yàn)最大壓力為7公斤，但是現(xiàn)場的供氣系統(tǒng)壓力達(dá)到10公斤，解體時，氣囊表面存在多處破口。同時，該氣囊通過膠水對粘成環(huán)抱住泵軸，壓力過大時，粘接處容易脫落。
針對以上情況，現(xiàn)場實(shí)施技改，在供氣系統(tǒng)上游增加減壓閥，同時更換氣囊型號，采用承插形式，無需膠水，氣囊供氣后，承插部分由于膨脹自動抱死。現(xiàn)場改進(jìn)后，氣囊再無發(fā)生破損，使用情況良好。
1.4 油泵出力不足
當(dāng)循泵齒輪箱機(jī)械供油泵出力不足，供油壓力低于0.13MPa，會觸發(fā)保護(hù)信號，當(dāng)壓力繼續(xù)下降，會引起循泵跳機(jī)。循泵調(diào)試期間就發(fā)生過，油泵出力不足，導(dǎo)致循泵跳機(jī)的情況。
通過調(diào)查分析，當(dāng)時啟動條件均正常，唯獨(dú)油水冷卻器缺少冷源，導(dǎo)致油溫較高，已達(dá)到60℃，平時正常運(yùn)行的油溫不超過45℃。油泵為齒輪泵，它的壓力最終是要用揚(yáng)程來體現(xiàn)，理論上只要齒輪油泵的零件強(qiáng)度和驅(qū)動設(shè)備能量足夠，輸液就可達(dá)到任意高度。但是，由于齒輪和泵體之間具有一定的間隙（泵體內(nèi)側(cè)面間隙為0.04-0.1mm，徑向間隙為0.1-0.15mm）所以揚(yáng)程提高到一定程度時，就會產(chǎn)生液體倒流現(xiàn)場，揚(yáng)程就降低了，也就是壓力降了。同樣，當(dāng)油溫升高，運(yùn)行粘度降低，流動性增大，液體倒流量增大，壓力無法建立。
基于齒輪油泵的特點(diǎn)，現(xiàn)場通過恢復(fù)冷源，將油溫降至室溫34℃后，從新啟動，油泵壓力正常建立。
2 總結(jié)
循泵作為核電廠的最終冷源的能動設(shè)備，且沒有備用泵，因此它對核電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的作用。目前國內(nèi)大多數(shù)核電站的循泵均是采用這種混凝土蝸殼混流泵，因此調(diào)試期間暴露出的缺陷，存在一定的共性。
本主就是要結(jié)合調(diào)試期間的這些缺陷處理情況，為同類型循泵缺陷處理提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)反饋，同時也為設(shè)備日后安全可靠運(yùn)行提供技術(shù)保障。
【參考文獻(xiàn)】
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【關(guān)鍵詞】水循環(huán)處理；園林景觀；融合；凈化；思路
0、引言
在城市生態(tài)系統(tǒng)中，園林景觀水體是其重要的組成部分，但是隨著當(dāng)前工業(yè)化進(jìn)程的加快，景觀水體的污染也越來越重，如何有效對受污染的水體進(jìn)行有效處理，顯得非常有必要。當(dāng)前，采用的水體凈化處理方法也較多，但是傳統(tǒng)處理方法逐漸凸顯其弊端，而本文中就提出了將水循環(huán)處理與園林景觀有效融合的思路，不僅可以對受污染的水體進(jìn)行有效處理，而且可以增加景觀效果，從而最終獲得一定的生態(tài)環(huán)境效益和社會效益，值得在實(shí)踐應(yīng)用中進(jìn)行推廣。
1、當(dāng)前城市園林景觀水體的污染現(xiàn)狀
隨著我國工業(yè)發(fā)展的迅速，很多城市水體都遭受了不同程度的污染，不僅使其美學(xué)價值被降低，而且也削弱了旅游觀光的功能，獲得不了應(yīng)有的社會與環(huán)境效益。目前，城市中的水體由于流速較緩，使得其逐漸發(fā)生了富營養(yǎng)化的嚴(yán)重污染，甚至有些城市水體已經(jīng)達(dá)到了超營養(yǎng)化的程度。而且，這種嚴(yán)重的趨勢的已經(jīng)在我國很多城市中已經(jīng)發(fā)生，甚至有蔓延的趨勢。
除了城市中的大型水體存在著富營養(yǎng)化問題以外，其他一些小型的園林景觀，由于其水體的流動性更差，兼有水容量小、自凈能力差、污染源廣以及水域面積小等突出的問題，使得其更容易受到污染和破壞。目前，景觀水體除了少數(shù)作為生活污水直接排放的收納水體遭受到嚴(yán)重的污染外，絕大多數(shù)景觀水體的水質(zhì)相對于生活污水，農(nóng)田排放廢水等而言污染物濃度低下，屬于微污染水體或者輕度污染水體，因此，應(yīng)該給予充分的關(guān)注和重視，并采取有效治理和管理工作。
在對城市園林景觀的水體進(jìn)行處理之前，有必要對城市景觀水體中存在的主要污染源進(jìn)行了解。一般來說，城市水體的污染源主要有點(diǎn)源污染與非點(diǎn)源污染兩種。對于點(diǎn)源污染源來說，主要有城市工業(yè)廢水、生活污水、污水處理廠出水以及垃圾滲濾液等等，而非點(diǎn)源污染主要包括城市徑流和城市上游農(nóng)業(yè)區(qū)產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)徑流。目前，對于非點(diǎn)源污染來說，由于污染的負(fù)荷很高，控制難度很大，受到越來越多的重視。
2、水循環(huán)處理與園林景觀的融合思路
本文針對某園林景觀傳統(tǒng)的撒藥、過濾等污水處理方法存在的弊端，利用微生物的降解、植物的化學(xué)作用以及填料的物理作用，使污水得到深度凈化，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，而且，水處理過程不存在異味，冬季低溫不影響水處理效果。其處理的原理示意圖如下所示：
圖1 水循環(huán)處理系統(tǒng)與園林景觀的融合思路示意圖
對于該人工濕地來說，首先人工濕地中需要進(jìn)行原水補(bǔ)給，原水補(bǔ)給的來源主要為雨水或者周邊建筑的施工降水，在補(bǔ)給之前，需要對原水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)水體需要進(jìn)行凈化處理，就使用水泵將需要處理的原水抽送至園林景觀的水循環(huán)處理系統(tǒng)之中。在原水進(jìn)入到和水循環(huán)體系深入融合的園林景觀之中，首先會在跌水曝氣池進(jìn)行加氧的處理，之后分別流經(jīng)一級生物池、一級碎石床、二級生物池、二級碎石床進(jìn)行過濾、除磷氮，最后經(jīng)地下管道流回景觀湖之中。
經(jīng)過該水循環(huán)處理系統(tǒng)處理的原水，可以有多方面的應(yīng)用，一方面用于城市園林景觀中的水景用水和灌溉，另一方面還可以有效達(dá)到改善區(qū)域氣候、改善局部生態(tài)環(huán)境的效果，值得在實(shí)踐中進(jìn)行推廣。
3、該園林景觀的水質(zhì)凈化原理
通過上文中本文采用的水循環(huán)與園林景觀的融合思路可以看出，其對水質(zhì)的凈化主要將生物、物理和化學(xué)三重協(xié)調(diào)作用進(jìn)行了有效的發(fā)揮。在該過程中，有效運(yùn)用了吸收、過濾、植物吸收、微生物降解以及過濾等多種水處理方式，在其綜合作用下，受到污染的水得到了有效的凈化，而且水中的污染物也得到了高效分解。水質(zhì)凈化系統(tǒng)不僅能去除有機(jī)物，而且能脫氮除磷、去除重金屬，能夠達(dá)到非常好的處理效果。
跌水曝氣池、除銹濾池主要用于對污染的水體之中的鐵離子的除銹。一般情況下，污水中的污染物主要可以分為三類，第1類污染物為懸浮物、第2類污染物為有機(jī)污染物、第3類污染物為無機(jī)鹽氮和磷。對于第1類污染物中懸浮物的處理主要采用被吸附和沉淀的作用，在該系統(tǒng)中，植物碎石床為主的綜合生態(tài)處理工藝可以取得良好的效果，其去除率一般情況下可以達(dá)到九成以上。而針對第2類污染物之中的有機(jī)物污染物，主要采用高等水植物塘植物的根系和植物碎石床中的植物根系、碎石面上的生物膜，通過先吸附、后生物降解的方法進(jìn)行有效消除。最后，針對第3類污染物為無機(jī)鹽氮和磷的消除中，前者主要通過植物的吸收、微生物積累以及碎石床等的協(xié)調(diào)作用進(jìn)行完成。而對于后者的消除，一部分是被植物根系進(jìn)行有效吸收，而另一部分則是在厭氧的條件下通過反硝化菌的作用從系統(tǒng)中逸出。
4、水循環(huán)處理與園林景觀的相輔相成
園林景觀本身就是城市中一道亮麗的風(fēng)景線，將水循環(huán)處理與其有效融合可以達(dá)到很好的效果，二者相輔相成，缺一不可。一方面水循環(huán)處理系統(tǒng)需要滿足城市園林景觀的水體處理要求，另一方面本文中采用的水循環(huán)處理體系還能滿足園林自身的景觀要求。因此，在實(shí)際中，要對二者的因素進(jìn)行深入考慮。總體來說，以綠化為底，將水循環(huán)系統(tǒng)分布其中。
在完善的水循環(huán)處理與園林景觀深入融合中，必將在滿足水處理要求的基礎(chǔ)上，創(chuàng)造出美輪美奐的生態(tài)和景觀效果，比如，種植多種水生園林植物，豐富園林中的景觀的多樣性，同時還可以對園林的生態(tài)平衡起到重要作用。中層沉淀池內(nèi)主要種植蘆葦、香蒲等水生植物，郁郁蔥蔥、風(fēng)生水起；外層合理種植各種園林植物，景觀效果突出。水系為整個園林景觀的貫穿主線，從而制造出優(yōu)美的園林景觀畫面，令人流連忘返。
5、結(jié)束語
綜上所述，水資源關(guān)系到我國的國計民生，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有水，就沒有生命。本文基于當(dāng)前城市景觀水體的嚴(yán)重污染狀況，提出了一種基于將水循環(huán)處理與園林景觀進(jìn)行深入融合的思路，經(jīng)過實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好的生態(tài)和環(huán)境效益。筆者相信，隨著未來我國在水循環(huán)處理技術(shù)方面的進(jìn)步，城市景觀水體的處理質(zhì)量一定可以上得新的水平。
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關(guān)鍵詞：超超臨界機(jī)組；爐水循環(huán)泵；機(jī)組啟動
中圖分類號：U664.111文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1．機(jī)組概況
廣東平海發(fā)電廠有限公司一期工程1號、2號機(jī)組為國產(chǎn)1000MW超超臨界壓力燃煤發(fā)電機(jī)組，主要是帶基本負(fù)荷運(yùn)行，同時具有一定的調(diào)峰能力，熱力系統(tǒng)為單元制系統(tǒng)，循環(huán)冷卻水取自海水，為開式循環(huán)，三大主設(shè)備由上海電氣集團(tuán)公司制造,容量及參數(shù)相互匹配。
鍋爐型號為SG-3093/27.46-M533，型式為∏型布置、單爐膛、一次中間再熱、尾部雙煙道結(jié)構(gòu)、八角雙切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、機(jī)械干式排渣、全鋼構(gòu)架、全懸吊結(jié)構(gòu)露天布置、采用帶BCP泵的內(nèi)置式啟動分離系統(tǒng)、三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、采用正壓冷一次風(fēng)機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)、超超臨界參數(shù)變壓直流鍋爐。
汽輪機(jī)型號為N1000-26.25/600/600（TC4F），型式：超超臨界、一次中間再熱、單軸、四缸四排汽、雙背壓、凝汽式汽輪機(jī)、采用八級回?zé)岢槠C(jī)組設(shè)置一套55%容量的高壓和55%容量低壓兩級串聯(lián)汽輪機(jī)旁路系統(tǒng)。
2．鍋爐啟動系統(tǒng)簡介
鍋爐啟動系統(tǒng)采用帶BCP泵的內(nèi)置式啟動系統(tǒng)。鍋爐爐前沿寬度方向垂直布置4 只外徑為Φ711mm 的汽水分離器，其進(jìn)出口分別與水冷壁和頂棚過熱器相連接。每個分離器筒身上切向布置8 根不同徑的進(jìn)出口管接頭、頂部布置有2 根徑為Φ187.2mm 至頂棚過熱器的管接頭、中部布置有6 根管接頭，與水冷系統(tǒng)出口的管道相連，下部布置有一個徑為Φ241.6mm 疏水管接頭，與儲水箱相連。當(dāng)機(jī)組啟動，鍋爐負(fù)荷低于最低直流負(fù)荷30%BMCR 時，蒸發(fā)受熱面出口的介質(zhì)流經(jīng)分離器進(jìn)行汽水分離，蒸汽通過分離器上部管接頭進(jìn)入頂棚過熱器，而水則通過兩根外徑為Φ356mm 疏水管道引至儲水箱并匯合至一個連接球體，連接球體下方設(shè)有兩根管道分別通至BCP泵的入口和大氣擴(kuò)容器。
在爐水循環(huán)中，由分離器分離出來的水往下流到鍋爐BCP泵的入口，通過BCP泵提高壓力來克服系統(tǒng)的流動阻力和省煤器最小流量控制閥的壓降。水冷壁的最小流量是通過省煤器最小流量控制閥來實(shí)現(xiàn)控制的。從控制閥出來的水通過省煤器，再進(jìn)入爐膛水冷壁，在啟動時不合格的疏水及汽水膨脹階段部分疏水被引入大氣擴(kuò)容器中，減壓后產(chǎn)生的蒸汽通過管道在爐頂上方排向大氣，水進(jìn)入下部的集水箱。
在啟動系統(tǒng)管道進(jìn)入大氣擴(kuò)容器前布置有2 只液動調(diào)節(jié)閥，稱為高水位調(diào)節(jié)閥（HWL），當(dāng)分離器儲水箱中的水質(zhì)不合格或分離器儲水箱水位過高時，通過該閥將分離器儲水箱中大量的疏水排入大氣擴(kuò)容器。
在啟動系統(tǒng)設(shè)計中，最低直流負(fù)荷的流量是根據(jù)爐膛水冷壁足夠被冷卻所需要的量來確定的。即使當(dāng)一次通過的蒸汽量小于此數(shù)值時，爐膛水冷壁的質(zhì)量流速也不能低于此數(shù)值。爐水再循環(huán)提供了鍋爐啟動和低負(fù)荷時所需的最小流量，選用的BCP泵能提供鍋爐冷態(tài)和熱態(tài)啟動時所需的體積流量。在啟動過程中，并不需要像簡單疏水系統(tǒng)那樣往大氣擴(kuò)容器進(jìn)行連續(xù)的排水，BCP泵提供了足夠的壓頭來建立冷態(tài)和熱態(tài)啟動時循環(huán)所需的最小流量。
在爐水循環(huán)泵未到貨的情況下，我們只能嘗試無爐水循環(huán)泵啟機(jī)。
3．無爐水循環(huán)泵開機(jī)可行性分析
本工程配置兩個3000t的除鹽水箱，單臺機(jī)一個1000t的凝補(bǔ)水箱，化學(xué)制水能力為220t/h,鍋爐啟動最小安全流量為800t/h，可見不是吹管情況下補(bǔ)水還是足夠的。
爐水循環(huán)泵最大限度的回收了啟動時的工質(zhì)及其熱量，由于它提高了省煤器入口溫度而使產(chǎn)汽量大增，從而有效降低汽溫縮短啟動時間。如果保證水冷壁的最小安全流量并且通過各種手段能控制主再熱汽溫不超限，那么無爐水循環(huán)泵啟機(jī)是可行的。
4．控制策略
a)點(diǎn)火后通過電泵勺管和上水旁路調(diào)閥建立給水流量830t/h，HWL閥投自動設(shè)定儲水箱水位7m，多余水通過HWL閥排至大氣擴(kuò)容器。為了避免啟動初期過多工質(zhì)和熱量浪費(fèi)，應(yīng)在熱態(tài)沖洗合格后盡早回收工質(zhì)，啟動疏水泵將水打至凝汽器，不足的是這部分能量中很大一部分被循環(huán)水帶走了。由于儲水罐的水經(jīng)過HWL閥降壓后進(jìn)入大氣擴(kuò)容器，大氣擴(kuò)容器與大氣相通，壓力與大氣壓幾乎相同，如果將這部分95℃左右的疏水打至除氧器，不僅不會汽化給除氧器及給水泵造成危險，而且還能比打到凝汽器回收更多的熱量，提高給水溫度，產(chǎn)汽更多。
b)在轉(zhuǎn)直流前，盡量維持安全的最低給水流量，提高產(chǎn)汽量。
c)控制燃料增加速率不得過快，防止汽溫上漲過快難以控制。
d)不影響輔汽壓力的情況下最大可能的增加除氧器進(jìn)汽量以增加給水溫度。e)當(dāng)蒸汽流量達(dá)到300t/h后適當(dāng)開啟減溫水配合高低旁調(diào)節(jié)汽溫,注意減溫水用量和壓力變化，防止過熱器進(jìn)水。
f)調(diào)節(jié)二次風(fēng)配風(fēng)，A磨的周界風(fēng)和輔助風(fēng)適當(dāng)開小點(diǎn)，以使火焰中心不致過高，遠(yuǎn)離A磨的二次風(fēng)門，如CCOFA,SOFA可以開大點(diǎn)，可以帶走多的熱量使過熱器高溫再熱器等管屏冷卻。
g)盡量提高磨出口溫度，使煤粉盡早燃燒。
h)設(shè)定高旁后的蒸汽溫度靠近低值280℃（1.5MPa對應(yīng)的飽和溫度僅為198℃），以降低再熱器入口溫度，防止再熱汽超溫。
i)可以適當(dāng)降低沖轉(zhuǎn)壓力，規(guī)程要求的是8.5MPa,如果溫度不好控制選擇在5~6MPa左右就沖轉(zhuǎn)也可以。
j)升溫升壓過程連續(xù)進(jìn)行，不要停留過久，以免溫升相對于壓升過快。
k)高低旁開度和燃燒率的調(diào)整都會導(dǎo)致主汽壓力變化，壓力上漲的同時，給水流量會因阻力變大自動減少，應(yīng)注意調(diào)節(jié)以免觸發(fā)最小流量保護(hù)。
l)注意電泵出力，電泵額定流量1007t/h，電流670A
5．結(jié)論
無爐水循環(huán)泵開機(jī)存在一定安全風(fēng)險，浪費(fèi)工質(zhì)和熱量，延長了啟機(jī)所需時間，無論如何都是不經(jīng)濟(jì)的，經(jīng)過實(shí)踐證實(shí)，本廠1000MW機(jī)組無爐水循環(huán)泵啟機(jī)可以實(shí)現(xiàn)。相對于爐水循環(huán)泵的高成本，如果帶基本負(fù)荷的機(jī)組啟停次數(shù)少可以考慮建設(shè)無爐水循環(huán)泵的機(jī)組，工質(zhì)回收方面增加一路從大氣擴(kuò)容器回收至除氧器，總體經(jīng)濟(jì)性更高。
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電力工業(yè)部在“九五”電力規(guī)劃中也明確提出,到2000年投入運(yùn)行和在建的脫硫設(shè)備對應(yīng)裝機(jī)容量將達(dá)10000MW。控制火電廠SO2排放已列入電力工業(yè)發(fā)展的議事日程。在眾多SO2控制工藝中,濕法石灰石－石膏脫硫是火電廠應(yīng)用最為普遍的煙氣脫硫主導(dǎo)工藝。但其產(chǎn)生的脫硫廢水呈酸性,如向外排入需加入堿性物質(zhì)來中和污染物。因此脫硫廢水也成了廢水處理領(lǐng)域一個需要解決的新問題。利用目前電廠渣漿濃縮后澄清水和煙氣脫硫所產(chǎn)生的廢水的特點(diǎn),二者相結(jié)合,以廢治廢,達(dá)到降低成本的目的。
1電廠濃縮池澄清水再利用現(xiàn)狀
目前,火電廠沖灰系統(tǒng)多數(shù)采用水力沖灰,其最大缺點(diǎn)是用水量大并含有多種污染物。隨著水資源的日益緊缺,環(huán)保力度的加大,以及電力改革促使發(fā)電成本的降低,電廠的沖灰系統(tǒng)成為了節(jié)水節(jié)能、降低成本的主要對象。對沖灰系統(tǒng)的節(jié)水改造,目前主要是進(jìn)行沖灰水的循環(huán)利用。在電廠中,最普遍的灰水循環(huán)利用方式有兩種:一種是灰場水經(jīng)灰壩、回水泵、回水池返回到廠內(nèi)進(jìn)行循環(huán)沖灰;另一種是稀漿沖灰到濃縮池,其溢流澄清水進(jìn)行再次沖灰,濃漿輸送到灰場。不論哪種循環(huán)運(yùn)行方式,由于灰與沖灰水都有復(fù)雜的理化性質(zhì),因此,在循環(huán)沖灰過程中,經(jīng)過不斷接觸,容易造成循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)重結(jié)垢。多年來,雖然對回水循環(huán)系統(tǒng)研究比較多,但對濃縮池澄清水沖灰系統(tǒng)的研究卻比較少。
2濃縮池澄清水的形成
由渣漿泵輸送來的含有細(xì)粒物體的漿料,經(jīng)槽架給入濃縮池中心部分某一深度處,料漿做均勻輻射狀態(tài)向周邊緩慢流動,在漫游中料漿的固體顆粒自上而沉降,最初由于濃度較低顆粒基本上做自由沉降,沉速較快的繼而沉入濃積帶,沉速較慢最后沉到下部一沉積帶,也是濃度較高的壓縮區(qū),水分以沉降顆粒間隙中不斷析出,在耙架連續(xù)回轉(zhuǎn)時,沉積物沿池底的錐形坡面逐級推向池底的中心處,最后由該處的排料口排出,在耙架推進(jìn)沉積物時,也是刮板對沉積物的一個壓縮過程,這也大大的促使析水作用的加強(qiáng),因而排出的沉積物是經(jīng)過濃縮的料漿,池上部是澄清帶,澄清水由池邊溢流槽流入回水箱,經(jīng)回水泵輸送至鍋爐沖灰使用。
3濃縮池溢流澄清水的沖灰特點(diǎn)
濃縮溢流沖灰系統(tǒng)一般流程為:渣漿池—渣漿泵—濃縮池(溢流水)—回水箱—回水泵—渣漿池。經(jīng)此流程后,灰水比可從稀漿輸送的1∶15～1∶20降至1∶3～1∶5,灰水經(jīng)濃縮池二級制漿后,濃漿送入灰場,而60％～70％的灰水經(jīng)濃縮池澄清后循環(huán)沖灰。
由于機(jī)組運(yùn)行參數(shù)、除塵器型式、除灰工藝流程、燃燒方式、燃煤種類、沖灰原水水質(zhì)及粉煤灰的理化特性等參數(shù)的不同,致使水力沖灰系統(tǒng)的基本狀況差異較大,循環(huán)利用系統(tǒng)出現(xiàn)的問題也不同,解決方法也不同。如在不同的除塵方式下,濃縮池溢流水的pH值可以從3～12,甚至超過12,波動范圍很大,在處理上差別也很大。
4沖灰水的水質(zhì)特點(diǎn)及對電廠的危害
燃煤電廠爐渣和除塵器收集的飛灰一般都含有活性氧化鈣(FCaO)等堿性物質(zhì),這是灰渣在水力輸送過程中,由于FCaO等堿性物質(zhì)的溶出,使沖灰水質(zhì)惡化,pH值升高,Ca2＋濃度增大,同時含有重金屬等污染物質(zhì),其結(jié)果是由灰場排出沖灰水水質(zhì)超出國家規(guī)定的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978－96)中最高允許排放限值。
沖灰水中的pH、F-超標(biāo),使沖灰水廢水成為燃煤電廠又一污染源,不但污染水體,而且電廠必須承擔(dān)巨額排污和超標(biāo)費(fèi)用。除此之外,由于沖灰水pH升高和Ca2＋濃度增大,沖灰水中HCO3－轉(zhuǎn)變?yōu)镃O32－,使沖灰水中的CaCO3過飽和并析出CaCO3沉淀。當(dāng)這些CaCO3沉淀附著于系統(tǒng)內(nèi)壁時,即造成系統(tǒng)結(jié)垢。它是干灰中游離CaO和沖灰水在水力輸送條件下相互作用的產(chǎn)物。干灰中游離CaO溶于水,發(fā)生如下反應(yīng)。
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2=Ca2++2OH-
游離氧化鈣從煤粉中的碳酸鈣轉(zhuǎn)移到管壁的過程。使系統(tǒng)阻力增大,輸灰動力消耗增加,嚴(yán)重時危及電廠生產(chǎn)安全,而且電廠每年要支付數(shù)十萬乃至上百萬的除灰系統(tǒng)清洗除垢費(fèi)用。因此沖灰水必須進(jìn)行處理。
5濃縮池溢流水再利用途徑
根據(jù)濃縮池溢流澄清水的特點(diǎn),為了解決其pH值波動大、回水利用系統(tǒng)易腐蝕、結(jié)垢及堵塞等問題,國內(nèi)外常用方法有以下幾種。
(1)溢流水箱進(jìn)行隔絕大氣處理,即無碳水處理。首先,將回水與沖灰補(bǔ)充水在機(jī)械攪拌澄清池中進(jìn)行混合、反應(yīng),然后進(jìn)入無碳水池,通過無碳水泵進(jìn)行沖灰。此法投資大,對運(yùn)行的要求比較嚴(yán)格,且占地面積大,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。
(2)加酸中和pH。
加酸方式來中和灰水的堿性是根據(jù)酸堿中和的原理。雖然這是一種成熟工藝,處理工藝簡單,但由于灰水量大,耗酸量多。加酸地點(diǎn)根據(jù)管道除垢地方不同,有的加到去灰場的排放口,有的為了方便起見,加在渣漿泵入口灰漿池中。不管在何地方加都要掌握一個量的問題,避免管道腐蝕洗漏。尤其在渣漿泵入口加酸時,當(dāng)加酸量大時,一方面易造成渣漿泵的腐蝕,另外稍有不慎還易造成渣漿池中垢塊的脫落,堵塞渣漿泵進(jìn)口,給設(shè)備正常運(yùn)行帶來隱患;當(dāng)加酸量小時灰場出口排水以及濃縮池澄清水又難于控制在排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的pH值范圍內(nèi)。加酸用量,宜以排水pH＝8．5左右來控制,即加酸中和至灰水中全部OH-堿度和1/2CO32-堿度為宜,以酚酞為指示劑時,中和到無色為止。所用的酸可以是HCl,也可以利用其它廢酸來中和灰水堿度,達(dá)到以廢治廢的目的。不過要注意的是,廢酸中所含雜質(zhì)較多,選用前要作詳細(xì)分析調(diào)查,以免一些重金屬有毒元素隨沖灰水一起排入水體,污染自然水源。加酸處理廢水,除耗費(fèi)大量酸外,還會增加灰水中SO42-和Cl-含量,即增加了水體的含鹽量,這無疑對排放水體是不利的。
(3)在回水池前或回水管中加入阻垢劑,即阻垢劑法。該法具有投資少、易操作且效果明顯的優(yōu)勢,但在濃縮池溢流水中的應(yīng)用研究卻比較少。這是因?yàn)橐话愕淖韫竸λ|(zhì)中pH值要求比較苛刻,而濃縮池溢流水的pH值容易波動。為解決這一問題,通常的做法是先絮凝再阻垢,但這樣處理的成本就比單純阻垢高出幾倍,而且已建電廠的場地也是一個制約因素。
(4)爐煙處理灰水。
用爐煙處理灰水有兩種方式:一是采用爐煙中SO2;二是采用爐器中的CO2,但目的是相同的,都是利用它們吸收水的酸性來中和灰水的堿度,使之沖灰水pH值達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
①爐煙SO2處理。
SO2+H2O=H2SO3=H++HSO3-=2H++SO32-
2H2SO3+O2=2H2SO4=4H++2SO42-
用爐煙中SO2處理沖灰水有一定的條件,燃煤要有一定含硫量,煙氣中SO2含量低不行。
②爐煙CO2處理灰水也是利用酸堿中和的原理,影響處理效果的因素很多,它取決于煙氣中CO2含量,又取決于CO2與灰水接觸時間氣水比、攪攔程度、水溫和液面上CO2平衡分壓。
因此,尋求一種既能適合濃縮池溢流澄清沖灰水特點(diǎn)又能阻止管道設(shè)備結(jié)垢并具有投資少、成本低的方法就成為一種研究方向。
6經(jīng)以上分析
隨著我國火電廠SO2排放治理工作的深入,大多數(shù)燃煤電廠均要上脫硫、脫硝系統(tǒng),以除去煙氣中的SO2、NOX等有害氣體。因此可以利用脫硫形成的酸水去中和灰水中的堿性,以達(dá)到降低PH值的目的。
脫硫形成的酸水中和灰水的工藝原理為。
在除灰系統(tǒng)中,飛灰中堿性物質(zhì)是通過沖灰水而造成環(huán)境污染和系統(tǒng)結(jié)垢的,如果在沖灰水中加入中量的酸性物質(zhì)中和飛灰溶出的堿性物質(zhì),則除灰系統(tǒng)的沖灰廢水水質(zhì)超標(biāo)和系統(tǒng)結(jié)垢問題便解決了。而通過脫硫塔的吸收液含有一定量的H2SO4和H2SO3。若用脫硫塔排出的吸收液作為沖灰水,當(dāng)吸收液中含有的酸量與飛灰中含有堿量相等時,除灰系統(tǒng)的問題就解決了。另外,經(jīng)過沖灰過程的吸收液,酸性物質(zhì)被中和,可送回脫硫塔繼續(xù)吸收煙氣中SO2。這樣相當(dāng)灰中的堿性物質(zhì)在脫硫系統(tǒng)中得到利用。在工藝流程中為滿足除灰系統(tǒng)沖灰水的水質(zhì)要求,脫硫吸收液的pH值控制較低。通過控制可以保持輸灰過程中灰漿pH＜8．5和灰場排水pH＜9．0,達(dá)到防止除灰系統(tǒng)結(jié)垢和沖灰廢水達(dá)標(biāo)排放的目的。
脫硫形成的酸水中和灰水的特點(diǎn)為如下。
在實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫的同時,解決了除灰系統(tǒng)長期無法解決的系統(tǒng)結(jié)垢和排水pH超標(biāo)的問題。這樣,既利用了飛灰中的堿性物質(zhì),也利用了煙氣中的酸性物質(zhì),以廢治廢,降低了運(yùn)行成本。
目前,我單位在濃縮池澄清水再利用方面雖然達(dá)到了利用量,但灰水PH值仍然很高,除灰管道結(jié)垢嚴(yán)重,兩年結(jié)垢有的管段就可達(dá)到50mm,必須花費(fèi)大量資金進(jìn)行全面酸洗以達(dá)到除垢目的,因此也可利用煙氣中的酸根離子來中和灰水以達(dá)到防垢和水質(zhì)處理的目的,不但可以脫硫還可節(jié)約費(fèi)用,一舉兩得。
7結(jié)語
燃煤電廠濃縮池澄清水處理雖然有很多種方法,但每種方法都有一定的利弊,如中和法,雖然簡單,但耗酸量大,同時增加水質(zhì)中的含鹽量,對水體不利。而利用煙氣中的酸根離子來中和灰水的方法,來解決燃煤電廠灰水pH與結(jié)垢問題,值得深入研究并推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
本文作者：張艷華、李樹春 單位：大化集團(tuán)有限責(zé)任公司
松木島園區(qū)與大連鹽化集團(tuán)毗鄰，園區(qū)內(nèi)還有染化等其他化工企業(yè)，這種化、鹽同處一地的優(yōu)勢，在全國都是少有的，因此，在松木島園區(qū)發(fā)展海水淡化及濃海水綜合利用產(chǎn)業(yè)鏈，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。利用松木島溫海水和熱能資源，采用反滲透及電滲析現(xiàn)代膜技術(shù)，結(jié)合鹽田資源，開發(fā)國內(nèi)首創(chuàng)的海水淡化與現(xiàn)代化制鹽以及新型制堿組合聯(lián)建裝置，并結(jié)合化、鹽資源，對濃海水進(jìn)行高效循環(huán)綜合利用，發(fā)展高附加值的海水化工產(chǎn)業(yè)鏈項目，吃干榨凈，實(shí)現(xiàn)零排放。
以海水淡化為龍頭大力開發(fā)海水資源充分利用松木島熱電裝置冷卻溫海水，建設(shè)日產(chǎn)3萬t規(guī)模的海水淡化裝置（RO），一方面為松木島園區(qū)及周邊解決工業(yè)用淡水，一方面以海水淡化排放的濃海水為資源，進(jìn)行現(xiàn)代化聯(lián)合制鹽、新型制堿和精細(xì)海水化工產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)，變廢為寶，進(jìn)行具有深度和廣度的海水資源循環(huán)綜合利用。
建設(shè)現(xiàn)代化制鹽生產(chǎn)基地以部分海水淡化濃海水為原料進(jìn)水，采用電滲析技術(shù)生產(chǎn)高度精制濃鹽水，利用大化集團(tuán)熱電裝置0．8MPa抽汽，經(jīng)低溫多效蒸發(fā)生產(chǎn)高純度食用鹽產(chǎn)品。目前熱電裝置此部分抽汽因沒有用戶變成凝水，造成能量損失，對這部分能量進(jìn)行充分利用，對提高搬遷改造后經(jīng)濟(jì)效益有較好作用；同時，海水淡化的大部分濃海水進(jìn)入鹽田，可大幅度提高海鹽產(chǎn)能，節(jié)約大量日益珍貴的鹽田資源。形成反滲透、電滲析、低溫多效蒸發(fā)和鹽田（即RO＋ED＋MED＋鹽田）一體化的現(xiàn)代聯(lián)合制鹽體系。
創(chuàng)建新型鹽堿聯(lián)合和新型聯(lián)合制堿體系以海水淡化濃海水和電滲析濃鹽水與傳統(tǒng)的鹽田灘曬相結(jié)合的現(xiàn)代化海鹽生產(chǎn)的工業(yè)鹽為原料，同時以電滲析生產(chǎn)的較低濃度鹽水為部分原料，建設(shè)年產(chǎn)10萬t新型聯(lián)合制堿項目，創(chuàng)建新型現(xiàn)代化鹽堿聯(lián)合體系。利用鹽灘資源，在氨堿法純堿工藝中采用廢液灘曬鹽鈣聯(lián)產(chǎn)，形成純堿、氯化鈣、海岸建材、工業(yè)鹽的聯(lián)合制堿生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)所有物料高度循環(huán)利用，污染物零排放，解決傳統(tǒng)氨堿法純堿生產(chǎn)的廢液廢渣排放難題，創(chuàng)建獨(dú)有特色的新型鹽堿聯(lián)合和新型聯(lián)合制堿體系。
發(fā)展精細(xì)海水化工產(chǎn)業(yè)鏈項目以海水淡化、現(xiàn)代化制鹽生產(chǎn)的各種濃海水、濃鹽水及鹵水為原料，進(jìn)行海水化學(xué)資源的高效循環(huán)利用，發(fā)展具有高附加值的溴系和等資源性產(chǎn)品鏈，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)、低附加值海洋化工產(chǎn)業(yè)的升級。發(fā)展氯化鎂、硫酸鎂和氫氧化鎂等鹽化工下游產(chǎn)業(yè)鏈，采用自有技術(shù)及其他高新技術(shù)，建設(shè)鎂系環(huán)保型新材料生產(chǎn)基地。
國家大力提倡沿海地區(qū)發(fā)展海水淡化及濃海水綜合利用，各級政府也十分重視。大連市發(fā)改委在大發(fā)改能源函［2012］73號文件中，對加快推進(jìn)大連市海水淡化產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了實(shí)施意見，其中提出支持大化集團(tuán)發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)項目，并提出要求。大化集團(tuán)與鹽田相鄰，這種化、鹽同地的特殊條件，對于發(fā)展海水淡化及濃海水綜合利用產(chǎn)業(yè)，具有得天獨(dú)厚、不可復(fù)制的優(yōu)勢。產(chǎn)業(yè)鏈項目配合合理，與大化集團(tuán)現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的結(jié)合密切，并具有優(yōu)勢互補(bǔ)性，應(yīng)是大化集團(tuán)搬遷改造后企業(yè)發(fā)展的重要方向之一。大化集團(tuán)具有大型海水淡化建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，不僅對于大連市海水淡化產(chǎn)業(yè)具有推動作用，對于企業(yè)自身的發(fā)展和提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也具有重要作用。
在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，養(yǎng)殖尾水循環(huán)渠主要是養(yǎng)殖廢水的排放和初步凈化部分。本研究通過在藍(lán)藻爆發(fā)時，檢測室外養(yǎng)殖尾水循環(huán)渠的底泥中MCs含量（微囊藻毒素-RR，簡稱MC-RR;微囊藻毒素-LR，簡稱MC-LR）的變化，并分析其與關(guān)鍵水化指標(biāo)間相關(guān)關(guān)系，為以后采取有效的防控與治理措施提供理論基礎(chǔ)。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)計
試驗(yàn)于天津市水產(chǎn)研究所淡水實(shí)驗(yàn)站開展，選擇常年爆發(fā)藍(lán)藻的淡水魚類養(yǎng)殖尾水循環(huán)渠，在循環(huán)渠中等距離設(shè)置3個采樣點(diǎn)，每2個采樣點(diǎn)之間間隔4 m。檢測指標(biāo)有總氮（TN）、總磷（TP）、有機(jī)耗氧量（COD） 3個水化指標(biāo)，以及底泥中的MC-RR和MC-LR含量，二者之和即為MCs含量。
試驗(yàn)于2018年8月12—22日藍(lán)藻爆發(fā)盛期進(jìn)行，每2 d進(jìn)行1次采樣，每次采樣水體和底泥各設(shè)3個重復(fù)。
1.2 水化指標(biāo)的測定
水化指標(biāo)TN采用堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法測定[12]，TP采用鉬酸銨分光光度法（GB/T 11893-1989）測定，COD的檢測采用堿式高錳酸鉀法測定。
1.3 微囊藻毒素的測定
1.3.1 試劑與儀器 試驗(yàn)用水為超純水;甲醇為色譜純;三氟乙酸為分析純;MC-RR、MC-LR標(biāo)準(zhǔn)品為白色粉末，純度≥95%;檢測分析儀器為安捷倫1260 Infinity II液相色譜系統(tǒng)。
1.3.2 毒素標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 標(biāo)準(zhǔn)品母液的制備參照國標(biāo)法水中微囊藻毒素的測定[13]。取適量母液加純水稀釋成濃度梯度為0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 μg·mL-1。使用高效液相色譜儀測定峰面積及確定每種毒素的出峰時間，測定條件為：色譜柱溫為40 ℃，紫外可見光檢測器波長為238 nm，流動相為0.05%三氟乙酸和60%色譜甲醇。繪制峰面積與毒素標(biāo)品濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1）。
1.3.3 底泥中毒素的測定 底泥中MCs的測定參照樊潔等[14]對沉積物中檢測的方法。取0～10 cm區(qū)間的表層底泥混勻，-80 ℃反復(fù)凍融后凍干，取凍干底泥1 g于離心管中，用10 mL提取液，重復(fù)提取3次，合并3次提取所得的上清液，減壓蒸發(fā)濃縮至0.5～1.0 mL，分兩次加入6 mL水混勻取出。用預(yù)先活化好的小柱依次進(jìn)行富集、淋洗、洗脫，將洗脫液減壓濃縮后用甲醇溶液定容至1 mL，過膜存于棕色瓶中待HPLC檢測。HPLC檢測條件與毒素標(biāo)曲條件相同。
1.3.4 毒素的回收率計算方法 回收率是評價毒素提取過程中的一個重要指標(biāo)，其計算方法如下：
1.4 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差的格式表示，用Microsoft Excel 2007制圖。運(yùn)用SPSS19.0中的Pearson 相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行相關(guān)分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 水化指標(biāo)的變化
由圖2可以看出，藍(lán)藻爆發(fā)水體中的TN含量隨著采樣日期呈短暫下降后逐漸上升的趨勢，變化范圍為0.26（8月12日）～0.66（8月22日） mg·L-1，平均值為0.53 mg·L-1;養(yǎng)殖水體中TP變化范圍為0.23（8月18日）～0.60（8月22日）mg·L-1，平均值為0.47 mg·L-1;COD 含量范圍為6.23（8月12日）～7.86（8月22日） mg·L-1，平均值為7.07 mg·L-1;氮磷比值（N/P）變化范圍為0.49（8月14日）～2.59（8月18日）。
2.2 底泥中微囊藻毒素含量的變化
由圖3可知，隨著采樣日期的變化，MC-RR含量呈上升趨勢，MC-LR含量呈下降趨勢，MCs含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，三者變化范圍依次為0.53～0.86，0.01～0.68，0.87～1.34 μg·g-1，平均值依次為0.69，0.39，1.08 μg·g-1;8月12—14日底泥中MC-LR的含量高于MC-RR的含量，8月16—22日則相反，MCs含量最高值出現(xiàn)在8月14日。
2.3 微囊藻毒素與水化指標(biāo)的相關(guān)性分析
將MC-RR、MC-LR以及MCs分別與水化指標(biāo)TP、TN、COD、N/P進(jìn)行相關(guān)分析（表1）。結(jié)果顯示，MCs與TN呈顯著負(fù)相關(guān)（P0.05）。
3 結(jié)論與討論
養(yǎng)殖水體中的養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)生物對水環(huán)境指標(biāo)變化十分敏感，水環(huán)境指標(biāo)急劇變化會使養(yǎng)殖生物免疫力降低，生長緩慢[15-16]。養(yǎng)殖過程中應(yīng)及時檢測水化指標(biāo)變化并合理采取措施。據(jù)報道，促使藍(lán)藻爆發(fā)的主要驅(qū)動因子有較高的氮、磷和COD含量[17-18]。Kong等[19]的研究指出水體中TN和TP含量分別超過0.50 mg·L-1和0.02 mg·L-1就有可能發(fā)生藍(lán)藻水華。吳阿娜等[20]對淀山湖研究結(jié)果表明，藍(lán)藻爆發(fā)期淀山湖水體中TP含量的變化范圍0.06～1.04 mg·L-1，平均值0.20 mg·L-1;TN含量變化范圍0.39～9.33 mg·L-1，平均含量2.42 mg·L-1。本試驗(yàn)與上述研究結(jié)果基本一致，藍(lán)藻爆發(fā)期TN（0.53 mg·L-1）和TP（0.47 mg·L-1）含量均值亦分別超過了0.50 mg·L-1和0.02 mg·L-1，二者變化范圍分別為0.26～0.66 mg·L-1， 0.23～0.60 mg·L-1。潘曉潔等[21]研究指出滇池藍(lán)藻爆發(fā)時COD的平均含量為8.89 mg·L-1;楊希存等[22]對洋河水庫的研究中指出藍(lán)藻高發(fā)期洋河水庫水體中COD含量為5.09 mg·L-1。本試驗(yàn)中COD含量范圍介于上述兩個研究之間，為6.23～7.86 mg·L-1，平均含量為7.07 mg·L-1。
