通識導賞:將軍澳廠投產 再拓新水源 窺探海水化淡點運作

文章日期:2024年01月21日

【明報專訊】你今日飲水未?一直以來,香港日用食水有七至八成來自東江水,其餘依靠雨水收集。自去年12月將軍澳海水化淡廠投產後,香港食水多了一個新源頭。東江水供應穩定,香港為何需要開拓新水源?下文由水務署為讀者解畫,再帶大家窺探海水化淡廠設計。

為何需要海水化淡?

氣候變化引起的改變,大多數人聯想到氣溫上升、海平面上升,可是別忽略降雨量不均的情况。水務署署長邱國鼎引述數字,2005年香港全年錄得逾3200毫米降雨量,但短短幾年後,在2011年只有不足1500毫米,相差超過一倍。再以去年為例,翻查資料,本來首8個月的累積雨量偏低,怎料9月突然降下比正常高3倍以上的雨量,可見降雨量難以預測。「如果我們真的要望天打卦,希望收集雨水,那是不可靠的水(資源)。」邱國鼎說。

世紀暴雨還歷歷在目,你或者會問,當晚雨下個不停,豈不是為水塘帶來許多儲備?非也,邱國鼎解釋由於雨量集中在短短數天,水塘並無能力接收全部雨水,不能成為額外的水資源。另一邊廂,離港不遠的廣東省2021年遇上旱情,同樣買東江水的深圳、東莞一度限制用水量。「香港其實大家唔覺㗎」,邱國鼎道:「因為我們(供水)源源不絕呀,繼續供應。東江水繼續來。」不過,從規劃水資源的角度,香港需要開拓新水源,提升水資源韌性,這亦是全球先進地方的關注點。

比較東江水供水成本

香港已經踏出第一步,海水淡化正是一種不受氣候變化影響的水資源,顧名思義是把海水轉化成可供飲用的淡水。將軍澳海水化淡廠第一期於去年12月22日開始供水,全面投產後佔本地食水用量約5%;此外第二期工程正在初步設計,將來海水化淡產量佔比可望達至全港10%用量。百分之十看來很少,但原來已經足夠為最壞情况作準備,邱國鼎解釋當初概念:「最惡劣情况如果只能靠海水化淡(供水),那時候不理會洗車、洗街,只是飲水,原來每人是(需要)2公升。750萬人,其實就是差不多10%(用量)。」

既然不受氣候變化影響,海水化淡的供水佔比有無可能進一步提高?邱國鼎直言受土地供應限制,因海水化淡廠的選址需符合一些要求:「首先要在海邊,以及(需要面積)不小的地方。海邊一些咁靚、咁優質的地方也是頗珍貴的資源,未必可以做得到。」目前政府並沒有就提高海水化淡供水比例訂立目標,但邱提到會留意新發展區如交椅洲人工島,若適合發展海水化淡廠便會考慮。

分析本地淡水來源,東江水現佔供應總量七至八成,邱國鼎明言這是香港最重要的水源,「不會說怎樣可以取替到東江水」。不過,東江水連年加價,未來3年每年水價會增加2.39%。海水淡化會否是更便宜的水資源?署長分別列出算式:

東江水供水成本(每立方米):

水價6元+處理3元+管網2元

=總成本11元

海水化淡供水成本(每立方米):

處理10元+管網3元

=總成本13元

屈指一算,目前海水化淡的成本仍然比購買東江水貴約18%。海水化淡廠分兩期發展,邱國鼎期望隨着海水化淡技術日益進步,長遠成本可以再降低。即使東江水加價,市民承擔的水費卻自1995年從未調整。水務署正檢討水費,東江水價格只是其中一個考慮因素,署方還會審視其經營帳目、香港經濟狀况及市民負擔能力等作決定。「財政司長提到用者自付的原則也很重要,當然我們睇番社會的負擔能力。」邱國鼎指會盡快檢討,希望這一兩個月內完成。

初探海水化淡廠

第一站:進水口、排水口

坐落將軍澳137區的海水化淡廠上月投產,產出的食水會供應西貢、九龍東及港島部分地區。鹹水是怎樣經過重重關卡,最終變成食水,抵達市民家中?第一站先由源頭出發,海水化淡廠臨近海邊,佇立在溶氣浮選過濾池建築物天台之上,可眺望整個大廟灣。水務署高級工程師羅偉濠指出,這裏水質屬海洋性,渾濁度低且水質較穩定,適宜作海水化淡用途。水務署工程師劉碧欣指進水口位於觀仔島附近(圖),選址此處作進水口皆因水流急速,化淡廠抽取的海水較少受排放的海水影響。

另一邊廂,化淡廠使用過的海水會經由另一條管道,再接駁擴散器以排放出大廟灣。這些使用過的海水鹽度較高,根據環境影響評估報告,排放點四周的鹽度及化學品濃度均提升,但會瞬間被稀釋。水務署會作海水水質監察,確保不會對海洋生態造成不可接受的影響。

第二站:溶氣浮選過濾池

抽取的海水經過初步濾隔和絮凝後,便會進入溶氣浮選過濾池。一般水質比較穩定時,海水只需要使用重力過濾方式作前處理,即是海水自然沉澱,穿過無煙煤、幼沙等組成的砂石過濾層,除去細小的懸浮物。

不過,當出現水藻或紅潮發生,就不能只靠重力過濾,而要結合「溶氣浮選」。羅偉濠解釋,由於藻類重量較輕,「等待它過濾下來,時間好長」。於是系統會注入空氣,經由一個個外表似「冬菇頭」的飽和器空氣噴嘴產生大量小氣泡,氣泡會依附着體積較大的雜質,降低其密度,令固體浮上水面。這層俗稱「泥毯」的雜質像是油脂漂浮於水面,上方的活動刮泥裝置會將其清走。劉碧欣提到,裝置雖則看來靜止不動,其實只是轉速緩慢。

浮選過後的海水直接流向下方的過濾池,減少化淡廠的佔地面積。而去除雜質和懸浮粒子後,海水便會完成前處理程序,轉往逆滲透淨化大樓作進一步處理。

第三站:逆滲透淨化大樓

海水來到第三站之前,會先經過高壓泵加壓。海水比淡水的鹽度較高,所以要向濃度較高的一邊(海水)施加足夠壓力,才可迫使水分子通過半滲透薄膜,流向較稀釋的一方(淡水),除去鹽分及雜質。這個過程稱之為「逆滲透」。

進入逆滲透淨化大樓,可見2336條白色管道整齊排列,安裝在12個大型組件(圖)。劉碧欣介紹高壓海水經不銹鋼管道,由下而上進入白色壓力管道。每一條管道內設有7支「半透膜」,前述的逆滲透淨化過程會在管道內進行。羅偉濠以一比一大小的模型展示,可見管道中層為多層卷狀的半透膜,水分子會經由半透膜之間的夾層,進入核心的滲透水收集管。

這些滲透水及後會在另一設施作後處理,加入如氯氣、 二氧化碳、熟石灰和氟化物等化學物,用作消毒、調整酸鹼度和水的硬度,以達致保護牙齒作用。最終這些食水會運送至將軍澳食水配水庫儲存,與其他淡水一樣,等候供給市民使用。整體來說,海水化淡廠設有要求,食水產出量須佔入水量至少38%,水務署透露目前已達成目標。

到底出產的食水是什麼味道?參觀尾聲,記者初嘗海水化淡製成的食水,外觀味道均與平日飲用水一樣。

展望循環再造水

水務署於2008年推行「全面水資源管理策略」,2019年檢討和更新。策略分為控制用水需求、提升水資源韌性兩方面,後者包括發展海水化淡,以及使用循環再用水。水務署計劃在新發展區或遠離海岸的內陸地區供應循環再用水,用作冲廁、區域冷卻、灌溉、清潔街道等用途。目前海水冲廁覆蓋率約為85%,但有些地區難以應用海水,署長邱國鼎解釋:「譬如距離海邊很遠,要浪費很多能量抽取那些水,不值得這樣做。還有山頂位置又不值得這樣做。」

循環再用水則能幫得上忙,石湖墟再造水廠預計今年上半年落成,可望分階段向新界東北提供再造水。此外,位處半山的安達臣道發展項目,不宜以抽水形式供應海水,所以將透過中水處理廠自給自足。該廠會在今年落成,但要視乎用地發展進度及入伙情况分階段投產。展望未來,邱國鼎指出海水化淡、再造水和重用中水將令香港水資源組合更多元化,「更重要的是,新的3種水資源有很高韌性,不受氣候變化影響」。

擬推新一輪惜水行動

面對水資源挑戰,即使開拓新源頭,用水需求總不能持續上升。最近10年,香港用水需求增長平均,但疫情3年期間需求顯著上升,至2023年為10.68億立方米。「這3年大家都會想到,清潔、洗洗抹抹令(用水需求)增長會多。」邱國鼎說正在觀察疫後情况,「人們清潔習慣會持續?還是疫情過去,用水會減少一些,是一個短期效應呢?」此外,北部都會區和交椅洲人工島發展預計有幾十萬人口居住,將需要建立新水廠和管網,產生更高的用水需求。

展望未來,水務署的目標是人均食水用量由去年的142立方米,到2030年減至121立方米;政府水管的滲漏率則由去年的14%,到2023年減至少於10%。署方將會推行新一輪惜水行動,推動公眾珍惜用水。邱國鼎提到,10年前的「齊來慳水十公升」運動推出後,人均用水量的確減少,證明成效。

水資源危機已經備受國際關注,有指將來全球三分之二的人口可能面臨水資源短缺。「水資源其實受氣候變化影響好緊要,唯獨好像香港人唔係好覺,當然啦我們沒有制水,沒有任何情况。」1960年代香港曾實施制水,邱國鼎也未經歷過,「睇番當時每4日先來4個鐘(供水),其實都好誇張。原來足足維持了1年,1年整個社會都是這樣」。後來香港自1965年起輸入東江水,才從根本解決缺水問題。時至今日,水資源面對氣候變化挑戰,邱期望慳水運動可以將全球關注的信息傳達予市民,達至有效慳水。

文˙ 朱令筠

{ 圖 } 賴俊傑

{ 美術 } 鍾錦榮

{ 編輯 } 朱建勳

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