温泉废水常见综合利用的方法

  温泉水是从地下自然涌出或人工钻井取得，且 水温大于或等于25℃， 含有多种对人体健康有益的微量元素的矿水。传统温泉水使用主要是用来洗浴， 然后洗浴废水直接排入环境中。不仅造成温泉水中热量的浪费，同时还污染环境。在此背景下，拓宽温泉水的利用渠道，使温泉水资源合理高效利用。温泉水的综合利用是资源节约与环境保护的双赢。

 

  温泉废水热能的回收利用

 

  温泉水经洗浴排出后，仍有大量的热能。如何从温泉废水中回收热能， 变废为宝，是当下建设资源节约型、环境友好型社会面对的课题。

 

  我国温泉水资源总量丰富，但目前在温泉水资源的利用上还比较单一。主要用于温泉洗浴，然后作为废水排出， 势必造成温泉洗浴水中大量热量的浪费。科技部十一五课题中，设立了水源热泵的研究课题。

 

  目前，全国已有北京、天津、河北、内蒙、河南及山东等20多个省（市、自治区）在推广地下水源热泵空调技术。表1为重庆市南温泉洗浴水中的检测结果，该 检测结果由“重庆岩土工程检测中心”提供。 从表1可知：洗浴水呈弱碱性，水中含有大量的 可溶性固体（TDS）、游离二氧化碳、SO2－ 4、 Ca2+和Mg2+。洗浴废水容易在水源热泵管道中结垢，并对一般的金属材料有腐蚀作用。赵峰等分析：利用 物理方法、化学方法可以有效防止水源热泵管道结垢；添加缓蚀剂可以满足不同金属材料的防腐蚀要求。由于水源热泵对水质有一定要求，目前水源热泵技术在温泉水以及江河湖水中的运用不多，在污水中的运用则更少，但有所涉及。庞南柱等认为水源 热泵可以运用到南宁市小区的生活污水， 而且经济效益可观。王凤翔认为水源热泵用于污水处理厂未 经处理的污水原水也是可以的， 但机组设备需要具有强抗堵塞以及抗腐蚀性。水源热泵是一项系统工程，热泵系统中的很多因素，包括取水水温、水质、水流量等，都会直接或间接的影响水源热泵的运行。吴艳菊认为 ［6］ 为了保证地热资源的充分利用，对地表水源热泵系统作整体适宜性评价及规划迫在眉睫。根据目前水源热泵技术的应用现状和存在问题， 潘登［7］ 认为需针对水源热泵不同系统形式的特殊性及其特点，开展以下几个方面的关键技术研究：1）不同形式的水源热泵换热系统关键技术研究；2）高效可靠专用分布式水源热泵机组开发；3）防堵防蚀取水、高效能技术及设备的开发研究；4）基于全生命周期的水源热泵技术评价指标体系的研究。

 

  国水源热泵研究相对一些发达国家起步较晚，目前仍处在发展阶段。但该技术的很多优势都已有了显现，并得到很多专家学者的论证。张勇认为 水源热泵地板辐射采暖较传统采暖方式有如下优点：1）节能效果显著；2）占地少、安全、环保；3）地板采暖相对于暖气片和风机盘管更具有优点。张晓清分析温泉水热能用于南京总医院汤山分院的效果，假定该建筑冬季空调时间为12月、1月和2月，则3个月总的热负荷统计为219278kW ·h。可见，温泉水经过热泵技术利用于空调，节能效果明显。此外，楚广明等人对水源热泵机组、燃气锅炉和电锅炉的初投 资和运行费用做横向比较。水源热泵机组供热系统比燃气锅炉供热系统初投资增加了70万元，但是运行费用每天节省约3000元， 1年多即可收回增加的投资，而电锅炉供热系统运行费用太高，建议尽量不 要采用。MíguezTabarésJL等［12］ 认为：对水源热泵 的经济效益分析，需综合考虑热泵系统的投资费用、使用寿命等因素。 综上所述，水源热泵无论在技术上还是经济上都是可行的。洗浴后的温泉水相对直接利用的地热水在成分上会复杂一些；同时，不同地区的温泉水在成分上会存在一些差异。孙艺伟认为，就地热资 源的开发利用与内在机理等方面开展更深层次和更大领域的研究。需要尽快加强以下几个方面的工作：1）提高地热资源在国内的应用程度和分布认识，强化对地热资源的来源、 储藏、循环以及再生机理方面的研究；2）探索地热开采的勘探、规划、利用与监督管理等方面配套机制。

 

  2.2 温泉废水用作植物的灌溉 温泉水中含有丰富的矿物质和微量元素。经过洗浴的温泉水较刚出的泉水，其COD、BOD及水中某些离子的含量发生变化，因属于可再利用水的范畴。而且温泉洗浴水出水量稳定，用其替代饮用水浇灌植物，即拓宽了温泉废水的利用范围，又节约了成本。 我国现行的对灌溉水的标准一般采用GB/T 18920—2002《城市污水再生利用城市杂用水水质》 。 其中包括pH值、五日生化需氧量（BOD5）、浊度（NTU）、溶解氧等13个指标。根据重庆南温泉洗浴水测得的指标， 孔维平认为符合污水综合排放要求。现根据徐茂 其等人的化学水质指数评价法 ，参照GB/T18920— 2002标准，对南温泉洗浴废水中的主要化学指标进行评 价。王齐等认为中水灌溉绿地的5个主要控制指标 为：氯化物、余氯、盐度、悬浮物、pH值。温泉洗浴水中未涉及余氯，故在此不予考虑。标准中关于中水用于城市 绿化涉及的盐度有氨氮，故在该评价中选择了亚硝酸盐、 NH+4、NO－3的含量。结合南温泉洗浴水的特殊性，增加色度作为其中评价的对象。

 

  经计算得南温泉洗浴水综合指数为6.162，在3～7，属于轻度污染。本文对照标准是以生活饮用水标准进行的， 对于灌溉用水，可以适当放宽。根据国外的《灌溉水质量标准分类》，指标主要包括盐浓度、可渗透性、具体离子毒性及其他方面的指标 ［20］ 。国内外标准对灌溉水的指标上存在一些差异。而国内现行的规范标准中还没有温泉废水用于植物灌溉的标准指标。所以， 在温泉废水符合国内相近的植物灌溉水指标的同时，有必要参考国外的相关 指标。AndrewAkoAko等［21］ 认为判断泉水是否适合 灌溉， 需要考虑残余性碳酸钠含量（ＲSC）、钠吸附比（SAＲ）、盐度危害等指标。现根据重庆市南温泉洗浴用水的测量数据，计算ＲSC、 SAＲ的值。ＲSC=（HCO－3+CO2－3）－（Ca 2+ +Mg2+）=－889911meq/L

 

  （2） SAＲ=Na+/（（Ca2++Mg2+）/2） 0.5 =0.484（3） 计算结果显示：ＲSC＜0，这是由于南温泉洗浴废 水中，其阴离子主要是SO2－4，与实际相符合。SAＲ＜ 3，满足灌溉水要求。 上述温泉洗浴水的指标是有限的，而温泉废水在成分上相对一般灌溉水成分要复杂。目前应运而生的处理技术有人工湿地系统。我国学者路学军、潘继征提出用人工湿地法处理温泉废水。人工湿地处理工艺集中水处理和景观绿化于一体， 不仅省去灌溉用水、景观补水，还能提供再生水，保证景观用水的水 质、水量，减少了占地、基建、设备、维护等多项投资，实现真正的生态型废水处理。

 

  温泉废水养殖

 

  温泉水用于水产养殖在国内外均有先例。日本利用温泉水养殖甲鱼缩短饲养周期。我国学者在几年前对温泉水养殖方面就有过论述。高举认为人 工加温可以提高甲鱼的高效饲养。其中，使用温泉水 就是人工加温的方式之一。方国波等认为，稚鳖 喜温厌冷，在寒冷季节生长停滞，越冬养殖难度甚大，而通过温泉水养殖便较好地解决了上述问题。王毅在北方冬季利用温泉水养殖罗非鱼苗种，为了 保持养殖水温在25℃以上，根据养殖水温情况酌量加注不同温度的温泉水来调节。黄银生等人认为：内陆地区冬季温度偏低，不利于罗非鱼生长。 随着技术的发展，现可以利用温泉水进行罗非鱼养殖， 并产生良好的经济效益。宋宗岩等认为， 利用温泉水可以高密度养殖史氏鳃。试验中，水沮调控最佳适应温度22～24℃。 温泉水经过洗浴后，温泉水中的某些无机盐离子含量、 BOD、COD及大肠菌群等显著增加。如果把洗浴水用于水产养殖， 一方面，水中有机物将为水生物提供大量的食物，且温泉洗浴水中还有一定的热量，可以提供养殖中鱼类需要的温度；另一方面，过量的BOD、COD、细菌及无机盐离子会造成鱼类致命伤害。王建明通过实验证明：紫外消毒器对养殖污水照射77s后，能杀灭97.9%的细菌和100%的弧菌，杀菌效果显著。向燕等认为  ：在养殖水环境中加微 生态制剂会调节养殖水生态系统中环境因子，其中的环境因子包括COD、有机物、氨氮、亚硝氮、PO3－ 4 -P等；影响养殖水生态系统中生物群落。 综上考虑：温泉养殖中，鱼类普遍对水质的要求较高。所以在实际养殖过程中需要根据具体情况，控制好养殖中的各个参数，使之符合相关的卫生学标准。