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節水循環利用范文1
【關鍵詞】循環水處理 直流電解法 除垢 殺菌滅藻
一、概述
在鋁工業生產中,為節約水資源,許多設備的冷卻水均采用循環水進行冷卻。循環水系統分為密閉式和敞開式兩大類,無論是密閉式還是敞開式循環系統,水在長期循環使用過程中都會引起結垢、菌藻滋生和腐蝕等問題[1],這些問題的存在嚴重影響了系統的效率,同時也縮短了設備的使用壽命,嚴重時會造成生產和安全事故[2,3]。因此針對循環水水質的處理也成為一個十分重要的課題。
二、 循環水水質處理方法對比
為了防止結垢、菌藻滋生和腐蝕所產生的危害,需要對水質進行處理。目前較為常見的水質處理方法包括:軟化法、藥劑法和直流電解法,這些方法的原理、效果和特點見表1:由表1可以看出,軟化法效果單一,并且存在加速腐蝕風險;化學法效果明顯,但清潔性差,維護管理繁瑣,經濟性能不高;直流電解法具有高效、清潔、管理簡便、經濟性能好的特點[4]。
三、直流電解法工作原理
直流電解處理工藝是通過直流電解過程中發生的電化學反應來實現除垢、殺菌滅藻和防腐蝕效果,其工作原理如下:
(一)除垢
直流電解過程中陰極會發生析氫反應生成氫氧根離子,使陰極區域產生強堿性環境,促使水中鈣鎂離子發生沉淀,其具體反應過程如下:
陰極反應:
沉淀反應:
上述反應會使水中鈣鎂硬度沉積在電解反應器陰極表面,然后通過倒極電解或機械刮除的方式使其從陰極脫落并從設備中排出,使水中鈣鎂離子濃度不斷降低。當鈣鎂離子濃度低于沉淀溶解平衡濃度時,管道和換熱器表面所結碳酸鈣垢就會不斷溶解,從而實現系統除垢,其反應過程如下:
水垢溶解:
水垢溶解形成的鈣鎂離子又被電解去除,從而實現系統徹底除垢。
(二)殺菌滅藻:
直流電解工藝采用具有電催化性能的特殊陽極,在直流電解過程中由于陽極催化作用會產生活性氯、活性氧、自由基等物質,具體反應過程如下:
析氯反應:
自由基生成反應:
電解過程中陽極產生的活性氯、活性氧和自由基具有極強的氧化性,對水中的菌藻類微生物具有強烈的殺滅作用,從而防止菌藻滋生和生物粘泥附著。由于自由基類物質氧化還原電位很高,能夠避免各種微生物產生抗藥性。
(三)緩蝕
防止生物腐蝕:由于電解過程能實現除垢和避免菌藻滋生,因此能有效防止垢下腐蝕和硫細菌、鐵細菌等引起的點蝕、孔蝕。
四、實驗結果分析
本次實驗選用沈陽艾柏瑞環境科技有限公司的ZD系列設備對循環水水質進行處理,該設備通過直流電解使陰極結垢,當陰極結構達到一定厚度時停止電解,啟動刮渣裝置,通過機械動作刮除陰極上所結的碳酸鈣垢,使其從陰極上脫落,落入電解反應器底部,然后通過開啟排垢閥排入儲垢槽。排垢結束后,重新進行電解除垢過程。除垢及殺菌滅藻實驗結果分別見圖1及圖2。
由圖1可以看出:在設備安裝初期,系統中硬度迅速降低,半個月后系統硬度維持在20~30mmol/L;運行一個月后,系統水垢濃度進一步降低,并保持在一個較低的濃度,表明系統原有硬垢排放基本完成,而系統達到了硬度補給和排垢平衡。
由圖2可以看出:在設備安裝前幾天中系統中細菌總數迅速降低,此后系統細菌總數一直保持在102~103CFU/L水平,表明直流電解處理設備具有良好的殺菌滅藻效果,抑制系統粘泥滋生和腐蝕。
五、結論
通過以上的分析表明,直流電解法作為一種新型技術應用在水循環系統的除垢及殺菌滅藻領域具有重要作用,可明顯改善系統傳熱效率,降低系統運行能耗和水耗;不需投加任何化學藥劑,環境清潔性極高。隨著該技術的研究進一步深入,直流電解技術在循環水處理領域必將具有更廣闊的應用前景。
參考文獻:
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[2]薛樹森等.工業循環冷卻水處理設計規范. GB 50050-2007. 北京: 中國計劃出版社, 2008.
節水循環利用范文2
關鍵詞:學生宿舍 水 微循環 水凈化
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)11(c)-0199-02
近年來,國際上對淡水資源保護與利用的關注度逐漸提高,淡水資源的循環與凈化也日益為人們所關注,國內外市場上水循環裝置的設計研究也成為一個熱潮。通過調查國內外市場上的水循環設備得知,目前市場上主要存在的水循環裝置多采用水泵來實現水資源的循環使用,設計復雜且能源消耗較大。為改善此情況,結合高校宿舍現狀,該文探討了一個水循環利用的系統設計。
1 系統設計
這是一個結合過濾、儲水、微循環、再利用等特點的節水系統,該系統分為具有過濾和儲水功能的水箱以及管道結構系統兩部分構成,具體如下:每個宿舍衛生間安裝一個儲水裝置(水箱),通過管道系統將上一樓層的洗衣、洗漱用水存儲起來,經過水箱中過濾裝置的簡單處理后可用于沖便池,起到廢水循環再利用的節水目的。
1.1 系統的原理
該系統設計大、小兩個水箱同時工作,大水箱位于上方,用來儲存上層樓的洗漱用水并通過過濾裝置過濾后流向下方小水箱中,由小水箱控制便池沖水(如圖1所示)。當小水箱內水量不足6升時,自來水由進水口進入小水箱,直到水位到達浮球控制水位,實現便池沖水的目的。
1.2 過濾及儲水系統設計
以該校區四人宿舍為例,一個宿舍用來沖廁所的水量每天約為100 L,考慮到用水時段并不均勻,結合衛生間的具體情況,把大水箱容積設定為300 L,可達到儲存廢水的目的。
為避免上層樓廢水中存在的雜質堵塞管道,大水箱內部設計有兩重過濾措施(如圖2)。首先,水箱內部裝有可拆卸的過濾網和導流板將水箱分為上下兩個部分,廢水從水箱上部流經過濾網后再由導流板流入下半部分,若因雜質過多,過濾網被堵住,廢水可以從濾網頂部經過一段裝有弧形過濾網的滑道流入下部,過濾網可由滑道隨時取出清洗。其次,為了防止一些固體雜質沉積在箱底,將箱底設計成裝有可開蓋子的斜面,水箱放水后即可打開蓋子進行清洗。
1.3 管道系統及結構設計
該系統所有部件都建立在原有給排水管道之上,不破壞現有管道功能。大水箱的進水口與上層樓下水管道相連通,小水箱出水口與原有便池進水自來水管道相連通。連通道部件(如圖3所示),可通過開關恢復原有給水管道的運行。同時,蓄水箱頂部還設有通向下層樓蓄水箱的溢流管道,使整層樓的蓄水箱連為一體,當上層水過多時廢水經溢流管道自動流向下層水箱,而當最底層的蓄水箱裝滿時廢水將通過下水管道流走。在考慮到以上問題的基礎上,每個水箱都還有通向所在洗手間下水道的管道,當出現上述裝置解決不了的問題時,還可以將水全部排進下水道。
1.4 系統特色
綜合以上系統的設計,可總結出該系統具有以下創新點:(1)各宿舍水箱互聯,增大儲水量,提高廢水利用率,節水效果顯著;(2)不破壞現有給排水系統,且改進后的系統能隨時啟用;(3)不占用額外空間,不影響原有建筑結構;(4)有濾網和蓄水箱底部的蓋子雙重過濾,且方便清理維護;(5)不靠其它能源維持系統運轉,節能減排;(6)水箱間相互聯通的管道上有開關,單個水箱的破壞不會影響其它水箱的正常使用。
2 結語
經統計,該校區學生宿舍通過洗手池浪費的水資源約達20萬噸/年,這些水完全可以被循環利用于沖便池中。根據實驗,本系統裝置的節水率約為70%,若沖便池用水經過本裝置全部由衛生間產生的廢水提供,則全校區每年至少可節約4萬噸水,按常州市自來水費每噸3.07元計,則每年至少可節約水費12萬元。
參考文獻
[1] 姜文源.建筑給排水技術現狀及發展趨向[J].給水排水,2007(S2):5-17.
節水循環利用范文3
關鍵詞:水循環經濟 再生水回用 校園
中圖分類號:G647 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)11(b)-0065-02
隨著社會經濟的發展與城市化進程的推進,我國水資源供需矛盾日益增加,水體日趨污染。再生水回用是緩解水資源匱乏和水污染問題的關鍵,已然成為水循環經濟發展的必然趨勢。在高校中,由于節水意識的薄弱、供水管網漏失率偏高、節水器具使用率較低,從而導致可用水量的減少,全校范圍內存在斷水、停水、水價上漲等現狀問題。現將再生水投入高校內使用,旨在使水資源得到最大限度的利用,降低用水成本,緩解供水管網的壓力,響應“低碳經濟、低碳生活”的倡導,推廣綠色價值觀念、形成綠色生活習慣。
該課題采用問卷調查法、實地調研法、文獻法等進行研究。首先,設計調研問卷對在校在職員工、學生的用水狀況、再水生的認知和接受程度進行了解;其次,通過污水處理廠、自來水管理中心、學校后勤處獲取第一手資料、數據,了解再生水工藝主要流程、水價以及用水量等,并利用網絡、圖書館資源收集大量國內外相關文獻;最后,對數據資料進行統計、處理,計算用水成本并分析水循環利用為學校帶來的經濟效益。
1 國內外再生水回用現狀
華盛頓西德維爾之友學校采用水循環系統將處理后的生活廢水、污水流入景觀圈重復使用。該校的廢水處理系統日均可清理3 000 gal的水,用于廁所沖洗和冷卻塔,經過污水的處理、再生水的循環使用以及節水性本地植物種植,為其節省了93%的用水量;以色列是目前世界上再生水使用率最高的國家,近2/3的廢水可經過處理后重復使用,全國1/3的農業灌溉使用再生水;除此之外,日本將污水通過處理廠處理后進一步加工清理,用于生活、工業生產中;印度具有自成體系的高層建筑污水回用系統,將大量的再生水回用于工業制造與農業灌溉中。
為了緩解我國水資源不合理利用導致的資源短缺、水污染問題,北京、青島、大連等多個城市相繼建設再生水回用體系,將再生水開發利用并發展成為第二大水源,大量再生水回用于工業生產、農業灌溉、景觀植物種植等領域。
2 再生水回用可行性分析
2.1 國家政策支持
在出臺的“十二五”“十三五”環境保護規劃大框架下,國家愈來愈重視水資源的循環利用,提出重點在于環保水的處理,并明確指出,直至2015年,全國城市再生水利用率須達到20%以上,較2010年年底提高10個百分點。此前,國家在頒布的《水十條》即“水污染防治行動計劃”中提出“著力節約保護水資源的理念”,并在《全國城市供水節水與水污染防治工作》中鼓勵廢水回用,加強管理力度與管道設備的建設使用,并提升廢水處理效率和質量。
2.2 技術可行性分析
再生水原水取材處理方便,技術日趨成熟與完善,已相繼在美國、日本、俄羅斯、以色列等國大規模使用,得以緩解水資源短缺的問題,在污水回用方面取得了較好的效果。同時,我國在再生水回用工藝、利用等方面已取得較大的研究成果,并興建了若干示范工程,將再生水投入到多領域范圍內使用,為校園內再生水回用的實施與推廣提供寶貴的技術經驗。
研究人員計劃在筆者學校采用小型分散式一體化再生水回用成套設備,污水最初經過格柵的處理,并通過調節池、兼氧池進行進一步的處理,再進入MBR反應池中發生一定的化學反,除去廢水、污水中的微顆粒,最終一定量的污水、污泥得以回流,其余再生水經消毒池消毒后便可回用于生產、生活當中。
2.3 經濟效益可行
再生水作為校園用水中的第二水源,可為學校減少水資源的使用量和用水成本。以廣州市花都區華南理工大學廣州學院為例,通過對自來水價格、再生水價格的估值以及校園內可回收的再生水量的計算,對校園范圍內水資源的循環利用進行經濟效益分析。
據統計,2014年與2015年筆者學校在餐飲區和宿舍區的總用水量分別為124萬m3、105萬m3,根據再生水回用標準界定,月均可回收用水28 550 t,則該校日均處理量需達951 t(以1000 t計算)。我們雅虎被購了,美國最大的電信運營商Verizon斥資48.3億美元買下了雅虎核心資產。這場持續了半年之久的雅虎資產收購談判終于告一段落,后繼運營商Verizon將用雅虎既有的客戶資源與互聯網模式優勢與自身轉型戰略整合優化。運營商Verizon寄希望于利用雅虎的用戶群為其創造新的利潤,而我們國內的運營商呢?是否依然在轉型中徘徊,路在何方……
假定未來10年內花都自來水價格保持原有價格1.82元/m3,估算設備投資成本178.5萬、人員工資0.132元/m3、電費0.439元/m3、消毒藥劑費0.11元/m3、土建設備折舊費0.333/m3,可得再生水成本為1.014元/m3,通過計算,在購買使用設備6.07年后得以回收投資成本并獲利。
3 存在問題與建議
在再生水投入使用過程中存在一定的阻礙因素,針對高校實施水資源循環利用計劃,提出以下建議與對策。
第一,投入初期設備和管網系統建設成本相對較高,原有城市基礎設施規劃中的管網系統并無規劃再生水管道,需新建管道,日后設備、管道的維護也需要一定的資金。對此,政府應加大資金的投入,提供補助并給予優惠政策,以此來鼓勵再生水投資者的積極性。
第二,再生水的管理難度較大,相關管理部門需對藥劑的選用以及再生水的水質檢測嚴格把控、落實到位,以消除消費者的顧慮,政府部門應聯合監管再生水的使用,保質保量提供給公眾。
第三,我國政府政策不夠完善,缺乏法律、經濟及技術政策的引導,使再生水利用難以推廣,國家應頒布再生水回用配套法律法規,提倡、激勵使用再生水,并完善再生水價格構成體系。
4 結語
隨著水污染的加劇與生態環境的惡化,水循環利用將成為必然,再生水回用系統投入使用后,能為高校帶來環境效益、經濟效益以及社會效益。其可減少校園污水的排放量,緩解生態環境的壓力,產生環境效益;再生水回用設備的投資運行、管理成本呈下降趨勢,相較于日益上漲的水價和污水處理價格,再生水的經濟優勢日益突顯;此外,再生水的投入使用能夠提升公眾的節水意識,推動社會向節約型循環型社會轉變。
參考文獻
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[4]胡毓瑾.城市再生水資源利用項目的技術經濟綜合評價研究[D].西安建筑科技大學,2004.
節水循環利用范文4
關鍵詞:綠色建筑;節水技術;綜述
中圖分類號:TU991.64文獻標識碼:A文章編號:
一、綠色建筑體系
綠色建筑是一個概念,也是一個象征,這里的綠色不只是簡單的自然界的綠色,也不只是簡單的對建筑進行樹木、草地的綠化。綠色建筑是指建筑物能夠很好地實現與周邊環境的和諧相處,最大程度的發揮周邊自然資源的作用,能夠在不損害周邊自然環境的基礎上建造出來的建筑物的總稱。綠色建筑還可稱之為可持續發展建筑,另外還有人稱之為生態建筑、回歸大自然建筑等。綠色建筑最最實質的內容包含以下兩個方面:第一,最大程度降低建筑對環境的損害,盡量減少對資源的浪費,減少對環境的污染;第二,設計的過程中,要使得建筑和人類,建筑和環境實現和諧相處,綠色建筑不僅為人類提供最基本的遮風避雨功能,而且還給人類提供一種與自然合二為一的新的享受。
在實踐及理論的探索上,綠色建筑對眾多領域都進行了研究,首先,將人類、自然納入到一個統一的整體進行考慮,改變傳統的單純考慮人類自身的建筑模式,也改變了單純的以經濟為主的建筑模式;其次,研究了人類的生活習慣、生產形態等;最后,研究了自然界自身的發展趨勢,發展軌跡。綠色建筑不僅代表了高效,更加優越之處在于它對環境零污染,它能夠適應自然環境,而不必刻意去改造自然環境。綠色建筑追求的是要可持續發展,不是簡單的鋼筋水泥的堆積。綠色建筑改變了傳統建筑只中經濟效益的模式,提出了與自然和諧共處的新的課題。接下來讓我們著重介紹一下綠色建筑是怎樣實現建筑的節水的作用。
二、節水技術及其應用
建筑節水是一個非常龐大的工程,不僅要有制度支撐,還要有技術支撐。第一,必須要有制度進行保障,要制定一套完善的法律制度,用法律來對人民的行為進行規制;第二,加強教育。教育可以讓人民認識到節水的重要性,從而自發的節約用水,可以說是最長遠的方法;第三,要采用技術,用科技來實現節水。下面我們主要介紹節水技術。
(一)合理減壓
生活中我們經常采用提高源頭水壓的方法來擴大水的輸送范圍,例如,為了讓水供應到高層的住戶,都會安裝一個高壓泵之類的設備,可是這樣的做法使得底層住戶的水壓過高,這樣就容易造成水的浪費(好比沖水馬桶,底層住戶的水壓會超出馬桶設計的合理值,造成浪費)。從這里看來,只要對該系統進行一下修改,就能夠達到很好的節水效果。
1.合理限定配水點的水壓
在設定合理的配水水壓時,必須要依據建筑物的實際情況倆進行配置,要詳細調研,對整個區域、整棟樓層都做調查,在調查的基礎上得出合理的水壓值。
2.采取減壓措施
為了使水壓保持在一個合理的范圍,可以嘗試采用一些減壓的設備,這樣在流出端就能夠減少超壓帶來的水資源浪費。日常生活中的減壓設備主要有:
1)減壓閥。減壓閥可以很好的起到降低水壓的作用,它有著不同的類型,第一種是比例式設備,主要是以建筑的大小來選擇減壓的比值;第二種是直接動作型設備,主要是依據已經選擇了的壓力來減壓,假如用戶不用水,系統也一樣還可以使得水管內的水壓保持在期望的氛圍內。這樣水流動時可以減壓,水不流動時也同樣可以減壓。
2)減壓孔板。與上面的減壓閥進行比較,減壓孔板的設置比較簡單,花費也相應要減少。減壓板有上面的有點,但也有一些缺點:第一,水不流動的時候,它不能夠提供減壓;第二,提供減壓后,壓力不夠穩定;第三,減壓板在使用的過程中,還非常容易造成堵塞。我們的建議是在水源壓力比較穩定時來采用減壓閥設備。
3)節流塞。節流塞的使用效果和上面的減壓設備有著同工異曲之妙,當管徑太大時,是不適合采用節流塞的。
(二)減少熱水系統的無效冷水量的措施
到現在為止,城市建筑的熱水供應量越來越多,根據調研結果顯示,建筑熱水供應的過程中浪費了大量的水資源。例如,居民在需要熱水時,首先必須放掉水管里面的冷水,這一部分冷水往往就直接浪費了。針對這一部分冷水的浪費,我們應該想辦法通過一些技術來進行控制。
1.選用支管或立管循環方式。熱水的供應有著不同的方式,可以采用支管進行熱水循環,可以采用干管循環的供應方式,也可以采用立管的熱水循環方式。根據統計,目前是用支管來進行入睡循環的方法可以節約更多的水,但這樣的循環方式收回投資比較慢。為了縮短投資收回的時間,可以采用立管熱水循環方法,立管循環盡管節水效果比不上支管節流,但它使得資金能夠得到更充分的利用。調查中,干管熱水循環方式既不能夠很多的節水,也不能夠很快的收回資金。因此,在建筑物的熱水循環系統上,我們應該采用立管熱水循環或者支管熱水循環方式。
2.降低調節溫度的過程中水的流失。大家都知道,在調節水溫的過程中,水會在不知不覺中流失,往往當水溫調節到合適的值時,水已經被浪費了很多。因此,我們必須采取措施盡量減少調溫時間,特別是公共場所。例如,公共浴室里面就應該使用單管的熱水設備,這樣就直接減少了調溫帶來的浪費。另外,熱水箱的選用上也必須特別注意,要選擇那些水溫穩定的熱水設備,否則一會熱一會冷會造成水更多的浪費。
(三)循環利用水資源——中水
所謂的中水,主要是指水在利用后,經過一定的處理,重新使其達到合格的水質標準,能夠在日常生活社會管理等范圍雜用的非飲用水。中水實質上就是將水重復利用,中水的利用在目前的境況下比較困難,對建筑提出了比較高的要求,短期里也不會產生預期的經濟效益。但是在水資源越來越緊張的時代,從長遠看來,利用中水是我們非常必要的一個選擇。中水的利用已經在國際上得到了廣泛的認可,我國政府也不斷鼓勵加大水的循環利用。
(四)鼓勵使用節水設備
在建筑中,水龍頭、馬桶等設備都能夠影響水的使用量,如果這些設備不好或者不夠節水,就會造成水的大量流失。因此,我們應當鼓勵居民使用節水設備,讓每家每戶都安裝上節水龍頭,節水馬桶等等。
1.節水龍頭。一個小小的水龍頭,如果設計的好,能夠減少水的流失,減少水資源的浪費,也許僅僅從一戶人家來看,看不出來,但是從整個樓層,整個城市來看,就會產生驚人的節水效果。因而,我們要大大鼓勵居民使用節水的水龍頭。
2.馬桶要設有兩個或多個不同檔的沖水箱。一天之內,每一個人都要去大小便,如果能夠在馬桶上進行改造,就能夠節約大量的水。利用兩檔水箱,用戶可以根據需要選擇用水量。這樣可以減少只有一個水箱而造成沖水量太大帶來的浪費。使用兩檔水箱還有另外的一些優點,例如,兩檔水箱可以更好的融入到現代建筑中,不需要進行大規模的管道改造。
3.不用沖水的小便器。不用沖洗的小便器聽上去有點奇怪,使用它,小便后不沖水也可以做到沒有臭味。這種小便器的實質是在它的一端設計了一個很奇特的存水區域,從而達到了良好的節水效果,這種小便器很經濟很實惠,被很多的用戶所喜愛。
4.公共場合安裝節水器具。由于公共場合用水量大,且人們在使用的過程中不會特別注意去節約用水,因此,在公共場合應該更多地使用節水設備。例如在城市公共浴室里面,我們可以選擇使用有限流作用的孔板;選擇裝上低流量蓮蓬頭、流量穩定的熱水龍頭或者是溫度比較穩定的冷、熱水混合龍頭等。
(五)合理利用水表
1.確保生產出準確度高的水表。去年水利部門的統計數字表明,大概有38%左右的居民用水表不符合精確地的要求。根據有關部門水表的測定結果統計,約有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表不準確影響的不只是用戶的經濟利益,而且還不利于我們察覺水量的流失,如果水表精度高,那么那些隱性的水流失就可以得到控制。因此,我們應當立即采用有效地制度來在生產環節增加水表的精確度。
2.利用過濾器維護好水表的精確度。水的質量會影響水表的精度,由于水中含有大量的雜志,長期使用的過程中,由于雜志的沉積,對水表指針的走動會造成影響。安裝過濾設備可以減少雜志在水表里沉淀,從而使得水表保持較高的精度。
3.推廣IC卡水表。在現階段,我國的大部分建筑都是使用比較集中的水表,幾乎都是將水表統一安裝在一樓地底。這樣的設計不僅使得水管的長度加大,而且還使得施工的難度變大更大。因此,建議逐步用IC卡水表取代傳統的水表安裝模式。
三、小結
隨著新的時代的發展,建筑節水已經越來越得到重視,我國必須依據現有城市的特點,找到解決問題的關鍵點。政府在節水技術的推廣過程中扮演著非常重要的作用,政府應當制定合理的制度鼓勵節水技術的推廣。首先:政府應當向社會綠色建筑的發展目標,鼓勵企業大膽創新節水技術;其次,政府要制定強有力的制度,嚴格限制資源的浪費,對生產不達標企業進行嚴肅處理;再次,設定建筑節能的標準,這樣不僅讓企業有標準可以參考,而且政府有關單位進行檢查時,也有標準可以作為支撐;最后,政府要加強市民的節水意識培養,通過廣播、報刊等形式宣傳節約用水概念。
參考文獻:
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節水循環利用范文5
關鍵詞:水循環經濟;生態文明建設;可持續發展
中國分類號:TV
文獻標識碼:A
黨的十明確要求,以科學發展觀為指導,大力推進生態文明建設。水是人類賴以生存和社會發展的必要資源,也是建設生態文明的紐帶。如今,水資源短缺和水污染構成的水危機成為社會經濟發展的主要制約因素。為了緩解水危機,保證水資源的持續利用,促進生態文明建設,需要從持續發展的角度建立科學的水資源管理體系,探求水資源開發利用和管理的良性循環,實行可持續水資源管理。發展水循環經濟對實現可持續水資源管理具有重要意義。
1水循環及水循環經濟
水循環是以河川流域為主的以及通過降雨~地下滲透-流出~蒸發等現象所形成的自然水循環系統。由于增加了人為的因素,自然水循環擴大成為社會水循環。有效建立水資源的社會水循環系統是綜合考慮社會需要、經濟健康和環境要求,這與生態文明建設的目標是一致的,因此社會水循環與生態文明建設有著密不可分的關系。
水循環經濟是一種先進的水資源經濟發展模式,它是建立在社會水循環系統分析的基礎上的,遵循循環經濟的思想,在水資源開發利用以及人類生產生活的各個環節,始終貫穿減量化、再利用、再循環的原則,重視采用新技術、新材料、新工藝,并以完善的制度建設管理體制運行機制和法律體系為保障提高水的利用效益和效率,最大限度地減輕和降低污染來實現社會發展的最終可持續性。
2水循環經濟發展效益特征分析
水循環經濟發展的效率特征強調在水資源利用過程中注重節水。節水應以科學發展觀為指導,在不降低人民生活質量和經濟社會發展能力的前提下,采取綜合措施減少用水過程中的損失、消耗和污染,提高水的利用效率,高效利用水資源。效益特征要求科學、合理地配置水資源,構建節水型經濟系統和節水型社會系統,實現水資源可持續利用。一方面要求根據不同用戶對水資源的要求,分質供水,循環用水,實現水資源在用戶系統內多次再利用與再循環的目標。另一方面要求因地制宜地通過結構調整優化配置水資源,將水資源從低效益用途配置到高效益領域,提高單位水資源消耗的經濟產出,實現人口、資源、環境與經濟社會的協調發展。
3水循環經濟與生態文明建設關系分析
建設生態文明,實質上就是要建設以資源環境承載力為基礎、以自然規律為準則、以可持續發展為目標的資源節約型、環境友好型社會。生態文明建設是全面的,有物質方面、精神方面、制度方面的,每個方面還有很多具體內容。水是生態文明建設的重要紐帶,在生態文明建設中起到重要作用。生態文明建設離不開水資源的可持續發展,水資源可持續發展要求水資源利用充分考慮對生態環境的保護,不以犧牲生態環境為代價,這也是水循環經濟模式追求的最高目標。水循環經濟模式的發展目標必須追求水資源利用的效率、效益和可持續性三者的統一,要求水資源利用與管理模式必須按照這一特征重新構建。因此,水循環經濟的發展與生態文明建設是高度統一的。
4大力發展水循環經濟,促進生態文明建設
隨著人口增長、城市化進程加快以及社會經濟的發展,生態文明建設對水資源的數量和水環境質量的需求越來越高,要解決水資源短缺與水環境污染問題,發展水循環經濟是必然選擇。
(1)切實提高生態倫理責任意識,促進循環經濟發展
生態文明作為一種新的社會形態,是從工業文明社會過渡到生態文明社會。正確處理好與自然的關系,建立和諧的生態倫理責任意識,可以使人們明確人類活動和水自然循環的相互關系,重新審視過去粗放的經濟社會發展模式,有利于建設生態文明,促進循環經濟發展,建立可持續的產業結構、生產方式和生活方式,建設資源節約型、環境友好型社會,增強可持續發展能力,在追求人與自然和諧的生態倫理關系中實現社會的可持續性發展。
(2)調整農業種植結構和工業產業結構,優化用水方式,提高水資源利用效率
統籌考慮城市和農村生活實際需要,把糧食作物、經濟作物等不同作物進行合理搭配,優化配水。水資源條件好的地方以水稻、經濟作物為主,水資源條件差的以棉花、豆類、小麥、高粱等為主。要在有條件的地方和郊區發展節水種植,推廣噴灌、滴管、滲灌等節水灌溉措施。
建立節水型經濟結構合理調整工業布局。對供水緊張的地區,通過關停并轉嚴格限制高能耗、高物耗和高污染的項目,控制建設耗水型大的項目,如限制發展造紙、化工等用水大戶,主要發展電子、機械、高新技術等產業,實現可持續的水資源管理。同時要用新技術、新工藝、新設備取代耗水多的生產設備,改革用水工藝,并實行一水多用,循環使用。
(3)因地制宜地創建綜合水循環系統,提高水的循環利用率
建設供水、排水、污水收集、中水回用實時信息監測網絡系統,完善取(用)水口自動監測管理系統,實現監測數據的自動采集、傳輸、處理,促進污水資源化;逐步建立城市雙管道排水系統,分質供水,優水優用,劣水劣用,按質論價,特別是城市集中污水處理廠的二級出水經處理后可以通過中水管道集中供應工業用水和環境用水,應積極推廣中水項目,提高水的重復利用率。
(4)建立最嚴格的水資源管理制度,優化水資源配置效率
要建立最嚴格的水資源管理制度,落實三條“紅線”。在實際管理中,要強化取水許可和排污許可制度,建立建設項目水資源論證制度和用水、節水評估制度,用水、環保審計制度,浪費、污染懲罰制度;加強取水許可監督管理和年審工作,嚴格取水許可審批。通過政府的有效控制,在用水的源頭上解決無節制用水和不平衡用水的問題。
(5)完善循環水成本價格機制和循環水利用優惠政策,促進水資源合理利用
充分發揮市場對資源配置的基礎作用,區分水資源的不同用途,制定出詳細可行的飲用水和循環水的成本和價格形成機制,逐步實行超額累進加價制度和階梯式水價制度;制定具體的循環水開發和利用的優惠政策,如稅收優惠、循環水項目的財政投入和補貼政策等,鼓勵高層建筑、辦公場所、社區內部、娛樂場所、運動場地、農業灌溉及綠地澆灌等進行循環水利用以及工廠內部循環水利用。
5結語
(1)水循環經濟模式的發展目標必須追求水資源利用的效率、效益和可持續性三者的統一,這與生態文明建設和水資源可持續發展是高度統一的。
(2)建設生態文明,需要發展水循環經濟,其中綜合水循環系統創建是發展水循環經濟的有效技術手段,優化產業結構和種植結構是優化配置資源的基礎,落實嚴格的水資源管理制度和完善水資源管理體制是實現水循環經濟的保障。
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節水循環利用范文6
關鍵詞:循環經濟;城鎮水資源;對策
中圖分類號:F127.42文獻標識碼:A文章編號:1003-4161(2009)02-0104-04
水循環經濟首先是一種先進的水資源經濟發展模式,它是建立在社會水循環系統分析的基礎上,遵循循環經濟的思想,按照水資源節約、水環境友好的原則,在人們在生產和生活過程中,在水資源開發利用的各個環節,始終貫穿“減量化、再利用、再循環”的原則,重視采用新技術、新材料、新工藝,并以完善的制度建設、管理體制、運行機制和法律體系為保障,提高水的利用效益和效率,最大限度地減輕和降低污染,來實現社會發展的最終可持續性。甘肅作為我國水資源嚴重短缺省份之一,如何發展循環經濟,科學合理的運用水資源解決好城鎮水瓶頸問題是甘肅省貫徹落實科學發展觀,實現經濟社會又好又快發展的重要內容。
1.循環經濟理論在水循環經濟中的理論意義
“循環經濟”(circulareconomy)一詞,是由美國經濟學家K•波爾丁在20世紀60年代提出的,是指在人、自然資源、科學技術的大系統內,在資源投入、企業生產、產品消費及其廢棄的全過程中,不斷提高資源利用效率,把傳統的、依賴資源凈消耗線性增加的發展,轉變為依靠生態型資源循環來發展的經濟②。吳季松與10位諾貝爾獎金獲得者和世界17位思想者于2005年在世界“思想者節日論壇”中首次全面提出循環經濟5R原則。循環經濟的5R原則是在3R原則的基礎上進一步發展而得出的循環經濟全面的行為準則。循環經濟的5R原則在水資源管理中的應用具體體現在:
再思考(rethink)――以科學發展觀為指導,創新水資源供需動態平衡理論,以大系統工程觀,將水資源作為一個整體來研究水資源在自然狀態和人為擾動及干涉下的循環規律。
減量化(reduce)――將最大限度地提高水資源的利用效率,減少工程各種投入,延伸到提高人類生活水準的層面上來,合理地減少水資源需求(滿足的是需求,而不是欲望)。
再使用(reuse)――將依賴水資源的傳統產業資源需求,逐步轉化為依賴可再生的或富有的替代資源。在使用上優先進行流域內調配,優先利用地表水、優先保證生態用水等。
再循環(recycle)――水資源循環是一個相對封閉的體系,同時又是具有動態變化的特點,為保證數量和質量上的完整性,中水回用是再使用和再循環不可或缺的重要環節。
再修復(repair)――可持續發展要有良好的生態系統為基礎,作為社會財富的基礎的自然生態系統,是第二財富,要不斷地修復被人類活動破壞的水生態系統③。
2.城鎮水資源利用存在的主要問題
2.1管理機制尚不完善
2.1.1取水許可管理機制不到位。取水許可是用水管理的制度的關鍵環節,也是保證用水平衡的首要制度措施。當前,由于水資源利用缺乏科學合理的調控手段和管理機制,導致了取水與用水、地下水與地表水、地區與地區間用水的整體不平衡。無論供水企業還是用水企業,都從自身的經濟利益出發,造成一方面地表水沒有得到充分利用,另一方面地下水又超采嚴重。造成這一結果最直接的原因是水資源沒有實行統一管理,尤其是地下水未實行統一的取水許可管理。
2.1.2水價形成機制不合理。價格是有效調控水資源管理的杠桿,但當前我們所運行的水價機制僅僅是以用水量來調控用水量,這種單一、單調、單獨的水價形成機制導致了有錢企業或單位就可無節制地用水或浪費水,而普通居民或許用水就相對緊張。因此,水價問題是導致供水企業虧損的最直接原因。在合理的水價機制尚未形成、企業利益無法得到切實保障的情況下,供水企業就不可能進行徹底的市場化改革。目前我省實施的《甘肅省水資源費征收管理辦法》規定了水資源費的征收標準由以前的征收標準為每立方米0.03~0.06元提高為每立方米0.10~0.30元。政府有關部門必須要針對現行水價政策中的問題,及時完善改革政策,引導各地供水企業盡快建立合理的水價形成機制。
2.2城鎮污水處理的效率較低
目前我省城鎮污水處理的建設、運行、管理體制依然是沿用計劃經濟體制條件下的傳統建設、運行、管理機制,污水處理的全部費用由政府承擔,這就造成了政府負擔過重的局面。以蘭州市為例,年排放生活污水就達1.22億噸,污水處理率僅為25%。根據《甘肅省城鎮污水及再生利用設施建設規劃初步方案》的規劃目標:到2010年,蘭州市污水處理率達到80%,天水、白銀、酒泉、嘉峪關、武威、張掖、金昌等7市污水處理率達60%,其他城市及縣城所在地的污水處理率達50%。因此,在市場經濟體制下實現污水有價排放、有償處理、有償使用。同時,制定鼓勵污水處理的經濟政策,通過價格杠桿,使污水排放的價格略高于處理的價格。這樣污水處理廠只要認真管理、積極經營就會有贏利,且略高于其他行業的贏利水平,這樣就會使污水處理有發展潛力,在市場經濟發展規律中有競爭力。
2.3城鎮供水存在安全隱患
2.3.1城鎮供水系統以技術提高效率的局面尚未形成。一方面,供水管網漏損嚴重。管網狀況不容樂觀,供水管網局部材質差、老化嚴重,抗路面荷載和適應溫度變化能力差,耐壓不夠,冬季爆管現象時有發生。另一方面,工業生產和人民生活中浪費水現象嚴重,水資源利用率不高,給本已嚴峻的供水形勢造成了新的壓力。由于我省城鎮發展的程度較低,基礎設施不完備,在城市生產、生活、生態建設過程中非人為水資源浪費嚴重、利用效率不高。除此之外,節水規劃不夠系統,節水的高新技術、監測、管理、監督等環節很難發揮應有效用,水資源整體利用效率不高。
2.3.2水源單一,以多渠道供水提高供水量的結構尚未建立。城鎮大多采取一個水系、一個水庫、一條河道的單一水源向城鎮供水的方式。一旦水源的水質水量受到影響,將直接影響到城鎮的供水安全。例如,蘭州威立雅水務(集團)作為蘭州市全市用水的唯一水源地,該公司一水廠至二水廠生產輸水自流溝頻頻受到人為污染,并且自上游柴家峽水電站建成并投產發電后,水源口正取水也受到了威脅。目前,我省尚未開拓新的供水渠道,單一的供水形式對城鎮的供水安全提出了嚴峻的考驗。因此,必須要在形成多渠道的供水結構上下工夫。
3.加快我省城鎮水資源循環利用的對策
3.1完善法律制度,優化水資源配置效率
資源的短缺和環境的污染已發展成為威脅人類生活和發展的世界性的重大問題,引起國際社會的普遍關注。我省正處在經濟發展的高速時期,應以持續的方式使用資源,提高效益,節約能源,減少廢物,改善傳統的生產和消費模式,控制環境污染和改善環境質量,使經濟的發展保持在環境資源的承載能力之內。
3.1.1強化取水許可和排污許可制度,建立建設項目水資源論證制度和用水、節水評估制度。各地應加強取水許可監督管理和年審工作,嚴格取水許可審批,凡需要辦理取水許可的建設項目都必須進行水資源論證。城鎮新建和改擴建的工程項目,在項目可行性研究報告中,應有用水、節水的評估內容,嚴格執行環境影響評價制度,實行污染物排放總量控制及排污許可制度,通過政府的有效控制,在用水的源頭上解決無節制用水和不平衡用水的問題。
3.1.2建立健全民眾的監督機制,讓制度成為資源節約的有力保證。特別在水資源十分短缺的地市,還必須加強水利法制建設和水行政執法工作,依法治水從單純依靠行政手段治水管水向全面依法管理轉變,充分發揮水行政監察執法隊伍的作用,依法查處典型違章水事案件。通過進一步規范水資源取水許可和河道管理范圍內建設項目的許可管理,依法維護用水秩序,同時積極貫徹預防為主的方針,擴大法制教育的影響范圍,加強執法巡查,盡可能減少違章水事案件發生。對違法的責任者和當事人應當追查其責任,造成嚴重后果影響惡劣的,移交司法部門追究刑事責任。利用法律手段強化人們的節水觀念。
3.1.3建立科學的水價機制。首先,建立以水權、水市場理論為基礎的水資源管理體制,形成政府調控、市場引導、公眾參與的運行機制,通過對水資源的合理開發、科學配置、全面節約、高效利用、有效保護、綜合治理,全面提高水資源和水環境承載能力,支撐經濟社會的可持續發展。其次,形成合理的水價形成機制和科學的水價計價方式,建立供水、污水處理、回用水和地下水四者之間合理的比例關系;引入競爭機制,推動供水、污水處理企業改革。將水價形成機制改革和企業經營管理體制改革結合起來,堅持兩項改革相互促進的方針,實行政企分開,努力發揮市場機制對水資源配置的基礎作用。最后,城市供水作為城市基礎設施的一個完整系統,在經營管理形式上只能實行獨家經營。這種自然壟斷性特點,使供水價格不能像普通商品一樣實行價格自由浮動,在水價和供水服務管理方面必須要堅持政府宏觀控制。同時,還要明確水價的調整周期,對水價實行動態管理。
3.2加強污水資源化,促進水資源良性循環
污水資源化強調水資源的循環利用和資源化,是一種非常有效的節水措施,也標志著向節水型城市邁進的具有重要意義的一步。不僅如此,它還將環境自凈能力和人工處理結合起來發展效率高、能耗少、費用低的污染處理防治技術,大大減少了廠污水的排放量,減少了水體污染,促進了水環境的良性循環,有利于區域環境的綜合整治。當前,世界上不少國家把城市污水開辟為城市第二水資源,其水循環利用率比較高,而其費用也遠遠低于開辟新鮮水源和遠距離引水,具有十分可觀的經濟效益。
3.2.1健全管理機制,完善規章制度。管理體制的完善和政策、法規的支持是水資源可持續利用的制度保障。建立科學完備的水資源與環保管理體制,建立和健全有關法規、政策體系及檢查、監督機制,是實現水資源可持續利用的保證。應該建立取水、排污許可制度,用水、環保審計制度,浪費、污染懲罰制度。逐步實現計劃用水,適度開采,限額供應,節獎超罰,改善環境,控制污染。建議在城市環境綜合整治定量考核指標中加入污水回收率指標。
3.2.2依靠科技進步實現污水的可持續利用。不僅要發展和使用能帶來可持續發展的技術――綠色技術(能減少環境污染、減少原材料和能源使用的技術、工藝或產品的總稱)和清潔工藝(低污染工藝),而且也要提高工業用水的重復利用率,可以利用發展循環用水和廢水回收再用等技術。城鎮應該通過產業結構的調整,改造傳統的工業企業和建立高新技術產業,以達到節能、節水的目的。
3.3加強城鎮供水綜合規劃與管理,提高城鎮供水安全城鎮供水安全是指城市供水系統能夠適應經濟和社會發展的需要,充分保證城鎮居民生活用水、城鎮工業用水、城鎮生態用水和消防用水,同時必須滿足用戶對水量、水質和水壓的要求,做到具備充足的水源、足夠的取水、凈水設施能力和合理的輸配水管理,并力求在運行過程中做到安全、可靠、經濟合理④。
城鎮水資源綜合規劃的實質是根據城鎮水資源的狀況和各部門、各地區、各單位的需求情況,對城鎮水資源的開發利用進行合理安排。它的關鍵是處理好各部門、各地區、各單位之間的供需關系,處理好人與資源、資源與環境之間的利益關系,合理布局生產力。
3.3.1修訂政策法規,建立相關制度,為適應城鎮供水水質督察工作的需要,盡快修改完善《城市供水水質管理規定》,適時修訂《城鎮供水條例》或制定《城鎮供水水質督察條例》,確立水質督察的法律地位,進一步明確各級督察機構的職責分工和工作機制,使得水質督察工作有法可依。
3.3.2因地制宜制定科學合理的節水標準和用水標準,確定各行業的用水定額、用水效率等指標,采取定額管理;對城市供水管網進行有效的運行維護,減少供水過程的跑、冒、滴、漏,加大建設過程的質量控制。根據總表計量等于分表計量之和,及時掌握總管泄漏情況;根據進表計量等于出表計量加損耗,及時掌握生產過程中的跑、冒、滴、漏問題。一旦發現計量異常,能及時查明原因并處理,使浪費水現象處理在萌芽狀態,提高供水效率。
3.3.3加強城市水資源的統一規劃和管理,重點加強地下水資源開發利用的統一管理。要科學確定供水水源次序。城市用水要做到先地表水、后地下水,先當地水、后過境水。逐步改變過去一個水系、一個水庫、一條河道的單一水源向城市供水的方式,采取"多庫串聯,水系聯網,地表水與地下水聯調,優化配置水資源"的方式。
3.4建設節水型社會,走可持續發展之路
建設節水型社會是可持續發展的必由之路。節水型社會的核心問題是通過水資源的高效利用、合理配置和有效保護,實現人與自然和諧相處,保障區域或城市經濟社會的可持續發展。節水型社會的本質特征是節流,有三方面的內容:第一方面是節水的第一概念,節水僅局限于傳統的節約用水,只強調“節省”、“減少用水”;降低工業企業生產和城鎮居民用水器具的用水量;提倡全社會節約用水,減少浪費。第二方面是節水的第二概念,節水除節約用水外,還包括水資源合理配置和經濟結構調整。通過經濟結構調整和水資源合理配置,提高水資源利用效率和效益。這里強調不僅要提高水的利用效率,而且要提高水的利用效益。即在獲得同樣的工業產值或經濟效益的條件下,通過科學合理用水,使水的用量減少,降低水資源消耗量;在消耗或利用同樣水量的前提下,通過產業結構調整,引導水資源由低效益用途向節水、高效領域進行配置,提高經濟產出和經濟價值,發揮最大的經濟、社會和環境效益。第三方面是節水的第三概念,節水除前述兩方面外,還包括水資源保護和水環境治理。水資源保護和水環境治理,不僅可以提高資源利用效率,增加淡水供給量,降低資源供給壓力,而且可以減少污水排放,改善水環境,降低供水投資。我省的張掖市作為我國第一個節水型社會試點的城市,取得了顯著的成效,得到了水利部和甘肅省委、省政府的高度肯定。張掖市建設節水型社會的普遍意義在于,節水型社會一定是“節水”和“增長”雙贏的發展,是在用水量下降的同時,實現更高起點、更高層次上的可持續發展。張掖的成功經驗可以在城鎮進行推廣。
4.結語
為保持甘肅城鎮的可持續發展,改善和恢復生態環境、提高水資源利用效率和供水安全已經勢在必行。解決我省城鎮水資源問題應從水循環經濟的視閾下出發,在完善法律制度的同時應依靠科技的進步來提高用水質量與效益,加強污水資源化、加強城鎮供水綜合規劃與管理的研究工作。從我省城鎮的水資源利用的主要問題來看,通過建立建設項目水資源論證制度和用水、節水評估制度,依靠科技進步實現污水的可持續利用、加強城市水資源的統一規劃和管理最終實現可持續發展是科學的、現實的選擇。
基金項目:文章為蘭州理工大學科研基金資助項目。
注釋:
①馬忠玉,蔣洪強.水循環經濟與水資源合理開發利用研究[J].生態環境,2006,(02):416.
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[作者簡介]高云(1963―),男,甘肅民勤人,高教管理研究員,蘭州理工大學黨委副書記,研究方向:思想政治教育,高等教育管理研究,政府公共管理。