拉斯维加斯河谷浅层地下水研究
由于美国西南部缺水，许多地区都在寻找新的水源水资源满足日益增长的需求。内华达州拉斯维加斯市经历了人口激增，从1905年的约1200名居民增加到2007年的近200万居民。该市的主要水源是米德湖，在过去的8年里，它的水位下降了100英尺，使体积从2700万英亩英尺减少到大约1250万英亩英尺，使湖泊的容量远远低于一半此外，由科罗拉多河注入的米德湖TDS含量相对较高，约为700 mg/L。因此，南内华达州水务局(SNWA)一直在研究
3美国。垦荒局:http://www.usbr.gov/lc/region/g4000/hourly/levels.html．
(1)通过高回收率且不添加化学柔软剂的系统(如ZLD RO系统)软化水的方法;(2)其他水源，包括微咸地表水和地下水。在本章的剩余部分，我们将介绍两项研究:一项是在内华达州拉斯维加斯及其周边地区发现的微咸地下水，另一项是检查ZLD对米德湖地表水和美国其他几个水源的侧流软化厂沙漠西南．
拉斯维加斯水文盆地，位于内华达州南部，包括拉斯维加斯山谷和它两侧的部分山区。该盆地面积约1600平方英里，包括拉斯维加斯、北拉斯维加斯和亨德森等城市，此外还有毗连的非建制城市化地区和内利斯空军基地。拉斯维加斯山谷的地下水来自毗邻的春天山脉和绵羊山脉最大的自然补给区域，进入拉斯维加斯温泉含水层，以前被称为“主要”含水层系统，其中包含产生冲积层的主要水[29]。拉斯维加斯温泉含水层被一层限制层所覆盖，拉斯维加斯沃什含水层经常被错误地标记为“浅层含水层”。“肤浅的人地下水系统位于拉斯维加斯沃什水上乐园100英尺以内。在未开发时期，拉斯维加斯山谷中部和东部地区的浅层地下水是通过含有可溶性钠、钙和硫酸盐的盐湖沉积物从地下含水层向上迁移而来的。近几十年来，由于灌溉应用中浸出部分的保留，浅层系统得到了增强。
浅层系统内的地下水为微咸水，盐度因地点而异，TDS为1000 ~约10,000 mg/L[23,30]。内华达州已经将浅层地下水定为地质灾害，因为它的高盐度，对结构的影响，在施工过程中需要脱水，以及它对拉斯维加斯沃什和米德湖(几个濒危物种的家园)的潜在水质影响。内华达州水法允许在地下水构成地质灾害时，有效利用浅层地下水系统的水(NRS 534.050 [2c][31])。作为1995年开始的综合资源规划的一部分，缅甸水利管理局设法发展有益利用的方法，每年在多样化的资源组合中增加多达20 000英亩-英尺的浅层地下水。
1999年，Black & Veatch, Inc.进行了一项前期试验研究(研究和开发拉斯维加斯山谷东南部的盐水浅层含水层)，比较了处理和盐水处理拉斯维加斯东南地区浅层地下水的替代品
山谷。在预试验研究中，通过桌面(即模拟)评价比较了以下膜处理工艺:
•反渗透，将反渗透盐水处理到蒸发池，
•石灰/纯碱软化，然后进行反渗透处理，将反渗透盐水处理到蒸发池，
•EDR，将EDR卤水处理到蒸发池，
•RO与热脱盐的RO盐水，
•石灰/纯碱软化，然后RO盐水和热脱盐，以及
•EDR与EDR盐水的热脱盐。
初步研究的结论是反渗透膜处理后再热脱盐的RO盐水是最具成本效益的处理工艺饮用水在那个地区。建议开展基于反渗透工艺的中试研究，以确定反渗透处理的技术可行性，优化反渗透运行参数，验证水质预测。
在2002年底，一份合同被授予了布莱克威奇公司进行地下水淡化试点调查，地点位于拉斯维加斯市高级污水处理设施。本研究于2004年完成，测试了反渗透和NF作为主要处理技术对[24]矿区抽取地下水的处理性能。试验结果被用于制定试验地点附近井的全面设计标准和处理成本。成本估算不包括基础设施，如油井和管道。进行了桌面研究，以评估四种预处理方案在提高反渗透膜回收率和降低处理成本方面的潜力。另一项桌面研究将试验RO和NF调查结果应用于计算机模型，以评估拉斯维加斯另外两个地点的治疗和成本。
试验和模拟结果都表明，无论采用何种预处理技术，使用该方法最多可回收约65%的水膜过程独自一人，留下大量的盐水流。由于盐水处理方案，如深井注入或排放到污水处理厂是不允许在拉斯维加斯山谷，处理方案废物流需要ZLD治疗为了实现ZLD，海水淡化过程中产生的盐水必须经过处理，以产生接近干盐和额外的饮用水。这样做的好处是将总回收水的比例提高到接近100%，但成本很高。对膜废水的处理方案进行了评价
•盐水浓缩器，随后是结晶器，和
•盐水浓缩器，然后是蒸发池。
这些方案的评估是基于计算机模拟和热脱盐的基准测试结果。盐水浓缩废水的处置方案包括使用结晶器进一步热处理或排放到蒸发池。主要比较标准是成本和产品水回收率。这三种方案产生的固体数量和固体的最终处置基本上是相同的。
基准测试由资源保护公司(RCC)进行，同时进行了一项试点研究，以评估使用盐水浓缩器和结晶器对盐水的热处理。经测试，膜废水流被确定完全符合种子浆状卤水浓缩器的蒸发浓度，并且可以回收超过95%的水，在1MGD(百万加仑/天)生产将产生约28gpm饲料结晶器或蒸发池。使用这种产品水的结晶器将生产出按重量计算含水量为20%的固体。使用浓缩器和结晶器的总体水回收率估计为99.6%。这些试验不仅表明了热处理技术的可行性，而且也证实了之前通过计算机建模估计的高能耗和高成本。这些结果被用来评估盐水处理的全面成本。
在蒸发池中处理所有的RO盐水是最昂贵的选择，需要最多的土地，并且产品回收率最低。一个蒸发池塘面积1.02 mg / d的RO盐水流量大约需要344英亩。虽然池塘的运营和维护成本很低，但池塘的资本成本，包括土地和池塘建设，是过高的。此外，大约37%的油井产量将会损失。估计蒸发池的年度成本，包括摊销的土地征用，但不包括基础设施，每1000加仑约11.29美元，超过膜处理费用，总计约1.61美元
第二种选择，即热处理，在三种选择中产生最高的饮用水回收率，并且占地面积最小。几乎所有的井水都被回收为产品，唯一的损失是结晶器的一小股吹扫流(大约1gpm)和结晶盐中的水。结晶器的相对费用较高:结晶器的流量是卤水浓缩器流量的6%，但其资本成本为58%，运行成本为前者的91%
4所有的美元金额都根据美国消费者价格指数调整为2007年的价值。http://www.bls.gov/CPI/．
盐水集中器。根据这一方案，盐水处理费用估计约为4.15千加仑。
在三个方案中，盐水浓缩后再进行池蒸发的成本最低，约为3.11 kgal_1美元。在98%时，水回收率仅略低于第二种方案，因此该方案被确定为三种方案中最现实的盐水处理方案。因此，这种系统包括反渗透处理的估计成本为4.73千加仑1美元。
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