沙特阿拉伯艾哈萨绿洲移动反渗透装置处理农业排水回用于灌溉的田间验证试验

《Sustainability》：Transforming Agricultural Drainage into a Sustainable Water Resource for Agricultural Reuse: Insights from Al-Ahsa Oasis

　　

摘要

农业排水（ADW）是干旱地区一种重要但具有挑战性的水资源，其具有高且波动的含盐量，导致再利用困难。本研究为概念验证的田间试验，评估了一台具备灵活预处理（可由操作员调节）的移动反渗透（RO）装置能否将沙特阿拉伯艾哈萨绿洲中波动变化的农业排水转化为灌溉用水。2024年秋冬季节连续32天的运行期间，该装置处理的原水总溶解固体（TDS）浓度为6556 ± 591 mg/L（均值 ± 标准差，n = 28），总回收率为66.7%，产水TDS为499 ± 58 mg/L，单位能耗为0.45 ± 0.22 kWh/m³。盐透过率和回收率均未出现趋势性变化，表明短期运行稳定。在设计产能（日产水133.4 m³）下，平准化水价为0.55美元/m³（蒙特卡洛90%置信区间为0.52–0.78美元/m³），包括预处理化学品费用但不含浓水处置费用；在试验实际产量（日产水51.3 m³）下，水价上升至1.20美元/m³，产能利用率是主要的经济杠杆。将浓水回排至排水渠仅能减少约5%的盐负荷到达蒸发湖。在大规模推广之前，还需进一步验证多季运行能力及浓水的可持续管理方案。