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节水循环利用范文1
【关键词】循环水处理 直流电解法 除垢 杀菌灭藻
一、概述
在铝工业生产中,为节约水资源,许多设备的冷却水均采用循环水进行冷却。循环水系统分为密闭式和敞开式两大类,无论是密闭式还是敞开式循环系统,水在长期循环使用过程中都会引起结垢、菌藻滋生和腐蚀等问题[1],这些问题的存在严重影响了系统的效率,同时也缩短了设备的使用寿命,严重时会造成生产和安全事故[2,3]。因此针对循环水水质的处理也成为一个十分重要的课题。
二、 循环水水质处理方法对比
为了防止结垢、菌藻滋生和腐蚀所产生的危害,需要对水质进行处理。目前较为常见的水质处理方法包括:软化法、药剂法和直流电解法,这些方法的原理、效果和特点见表1:由表1可以看出,软化法效果单一,并且存在加速腐蚀风险;化学法效果明显,但清洁性差,维护管理繁琐,经济性能不高;直流电解法具有高效、清洁、管理简便、经济性能好的特点[4]。
三、直流电解法工作原理
直流电解处理工艺是通过直流电解过程中发生的电化学反应来实现除垢、杀菌灭藻和防腐蚀效果,其工作原理如下:
(一)除垢
直流电解过程中阴极会发生析氢反应生成氢氧根离子,使阴极区域产生强碱性环境,促使水中钙镁离子发生沉淀,其具体反应过程如下:
阴极反应:
沉淀反应:
上述反应会使水中钙镁硬度沉积在电解反应器阴极表面,然后通过倒极电解或机械刮除的方式使其从阴极脱落并从设备中排出,使水中钙镁离子浓度不断降低。当钙镁离子浓度低于沉淀溶解平衡浓度时,管道和换热器表面所结碳酸钙垢就会不断溶解,从而实现系统除垢,其反应过程如下:
水垢溶解:
水垢溶解形成的钙镁离子又被电解去除,从而实现系统彻底除垢。
(二)杀菌灭藻:
直流电解工艺采用具有电催化性能的特殊阳极,在直流电解过程中由于阳极催化作用会产生活性氯、活性氧、自由基等物质,具体反应过程如下:
析氯反应:
自由基生成反应:
电解过程中阳极产生的活性氯、活性氧和自由基具有极强的氧化性,对水中的菌藻类微生物具有强烈的杀灭作用,从而防止菌藻滋生和生物粘泥附着。由于自由基类物质氧化还原电位很高,能够避免各种微生物产生抗药性。
(三)缓蚀
防止生物腐蚀:由于电解过程能实现除垢和避免菌藻滋生,因此能有效防止垢下腐蚀和硫细菌、铁细菌等引起的点蚀、孔蚀。
四、实验结果分析
本次实验选用沈阳艾柏瑞环境科技有限公司的ZD系列设备对循环水水质进行处理,该设备通过直流电解使阴极结垢,当阴极结构达到一定厚度时停止电解,启动刮渣装置,通过机械动作刮除阴极上所结的碳酸钙垢,使其从阴极上脱落,落入电解反应器底部,然后通过开启排垢阀排入储垢槽。排垢结束后,重新进行电解除垢过程。除垢及杀菌灭藻实验结果分别见图1及图2。
由图1可以看出:在设备安装初期,系统中硬度迅速降低,半个月后系统硬度维持在20~30mmol/L;运行一个月后,系统水垢浓度进一步降低,并保持在一个较低的浓度,表明系统原有硬垢排放基本完成,而系统达到了硬度补给和排垢平衡。
由图2可以看出:在设备安装前几天中系统中细菌总数迅速降低,此后系统细菌总数一直保持在102~103CFU/L水平,表明直流电解处理设备具有良好的杀菌灭藻效果,抑制系统粘泥滋生和腐蚀。
五、结论
通过以上的分析表明,直流电解法作为一种新型技术应用在水循环系统的除垢及杀菌灭藻领域具有重要作用,可明显改善系统传热效率,降低系统运行能耗和水耗;不需投加任何化学药剂,环境清洁性极高。随着该技术的研究进一步深入,直流电解技术在循环水处理领域必将具有更广阔的应用前景。
参考文献:
[1]周本省.工业水处理技术[M]. 第二版. 北京: 化学工业出版社, 1996.
[2]薛树森等.工业循环冷却水处理设计规范. GB 50050-2007. 北京: 中国计划出版社, 2008.
节水循环利用范文2
关键词:学生宿舍 水 微循环 水净化
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0199-02
近年来,国际上对淡水资源保护与利用的关注度逐渐提高,淡水资源的循环与净化也日益为人们所关注,国内外市场上水循环装置的设计研究也成为一个热潮。通过调查国内外市场上的水循环设备得知,目前市场上主要存在的水循环装置多采用水泵来实现水资源的循环使用,设计复杂且能源消耗较大。为改善此情况,结合高校宿舍现状,该文探讨了一个水循环利用的系统设计。
1 系统设计
这是一个结合过滤、储水、微循环、再利用等特点的节水系统,该系统分为具有过滤和储水功能的水箱以及管道结构系统两部分构成,具体如下:每个宿舍卫生间安装一个储水装置(水箱),通过管道系统将上一楼层的洗衣、洗漱用水存储起来,经过水箱中过滤装置的简单处理后可用于冲便池,起到废水循环再利用的节水目的。
1.1 系统的原理
该系统设计大、小两个水箱同时工作,大水箱位于上方,用来储存上层楼的洗漱用水并通过过滤装置过滤后流向下方小水箱中,由小水箱控制便池冲水(如图1所示)。当小水箱内水量不足6升时,自来水由进水口进入小水箱,直到水位到达浮球控制水位,实现便池冲水的目的。
1.2 过滤及储水系统设计
以该校区四人宿舍为例,一个宿舍用来冲厕所的水量每天约为100 L,考虑到用水时段并不均匀,结合卫生间的具体情况,把大水箱容积设定为300 L,可达到储存废水的目的。
为避免上层楼废水中存在的杂质堵塞管道,大水箱内部设计有两重过滤措施(如图2)。首先,水箱内部装有可拆卸的过滤网和导流板将水箱分为上下两个部分,废水从水箱上部流经过滤网后再由导流板流入下半部分,若因杂质过多,过滤网被堵住,废水可以从滤网顶部经过一段装有弧形过滤网的滑道流入下部,过滤网可由滑道随时取出清洗。其次,为了防止一些固体杂质沉积在箱底,将箱底设计成装有可开盖子的斜面,水箱放水后即可打开盖子进行清洗。
1.3 管道系统及结构设计
该系统所有部件都建立在原有给排水管道之上,不破坏现有管道功能。大水箱的进水口与上层楼下水管道相连通,小水箱出水口与原有便池进水自来水管道相连通。连通道部件(如图3所示),可通过开关恢复原有给水管道的运行。同时,蓄水箱顶部还设有通向下层楼蓄水箱的溢流管道,使整层楼的蓄水箱连为一体,当上层水过多时废水经溢流管道自动流向下层水箱,而当最底层的蓄水箱装满时废水将通过下水管道流走。在考虑到以上问题的基础上,每个水箱都还有通向所在洗手间下水道的管道,当出现上述装置解决不了的问题时,还可以将水全部排进下水道。
1.4 系统特色
综合以上系统的设计,可总结出该系统具有以下创新点:(1)各宿舍水箱互联,增大储水量,提高废水利用率,节水效果显著;(2)不破坏现有给排水系统,且改进后的系统能随时启用;(3)不占用额外空间,不影响原有建筑结构;(4)有滤网和蓄水箱底部的盖子双重过滤,且方便清理维护;(5)不靠其它能源维持系统运转,节能减排;(6)水箱间相互联通的管道上有开关,单个水箱的破坏不会影响其它水箱的正常使用。
2 结语
经统计,该校区学生宿舍通过洗手池浪费的水资源约达20万吨/年,这些水完全可以被循环利用于冲便池中。根据实验,本系统装置的节水率约为70%,若冲便池用水经过本装置全部由卫生间产生的废水提供,则全校区每年至少可节约4万吨水,按常州市自来水费每吨3.07元计,则每年至少可节约水费12万元。
参考文献
[1] 姜文源.建筑给排水技术现状及发展趋向[J].给水排水,2007(S2):5-17.
节水循环利用范文3
关键词:水循环经济 再生水回用 校园
中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)11(b)-0065-02
随着社会经济的发展与城市化进程的推进,我国水资源供需矛盾日益增加,水体日趋污染。再生水回用是缓解水资源匮乏和水污染问题的关键,已然成为水循环经济发展的必然趋势。在高校中,由于节水意识的薄弱、供水管网漏失率偏高、节水器具使用率较低,从而导致可用水量的减少,全校范围内存在断水、停水、水价上涨等现状问题。现将再生水投入高校内使用,旨在使水资源得到最大限度的利用,降低用水成本,缓解供水管网的压力,响应“低碳经济、低碳生活”的倡导,推广绿色价值观念、形成绿色生活习惯。
该课题采用问卷调查法、实地调研法、文献法等进行研究。首先,设计调研问卷对在校在职员工、学生的用水状况、再水生的认知和接受程度进行了解;其次,通过污水处理厂、自来水管理中心、学校后勤处获取第一手资料、数据,了解再生水工艺主要流程、水价以及用水量等,并利用网络、图书馆资源收集大量国内外相关文献;最后,对数据资料进行统计、处理,计算用水成本并分析水循环利用为学校带来的经济效益。
1 国内外再生水回用现状
华盛顿西德维尔之友学校采用水循环系统将处理后的生活废水、污水流入景观圈重复使用。该校的废水处理系统日均可清理3 000 gal的水,用于厕所冲洗和冷却塔,经过污水的处理、再生水的循环使用以及节水性本地植物种植,为其节省了93%的用水量;以色列是目前世界上再生水使用率最高的国家,近2/3的废水可经过处理后重复使用,全国1/3的农业灌溉使用再生水;除此之外,日本将污水通过处理厂处理后进一步加工清理,用于生活、工业生产中;印度具有自成体系的高层建筑污水回用系统,将大量的再生水回用于工业制造与农业灌溉中。
为了缓解我国水资源不合理利用导致的资源短缺、水污染问题,北京、青岛、大连等多个城市相继建设再生水回用体系,将再生水开发利用并发展成为第二大水源,大量再生水回用于工业生产、农业灌溉、景观植物种植等领域。
2 再生水回用可行性分析
2.1 国家政策支持
在出台的“十二五”“十三五”环境保护规划大框架下,国家愈来愈重视水资源的循环利用,提出重点在于环保水的处理,并明确指出,直至2015年,全国城市再生水利用率须达到20%以上,较2010年年底提高10个百分点。此前,国家在颁布的《水十条》即“水污染防治行动计划”中提出“着力节约保护水资源的理念”,并在《全国城市供水节水与水污染防治工作》中鼓励废水回用,加强管理力度与管道设备的建设使用,并提升废水处理效率和质量。
2.2 技术可行性分析
再生水原水取材处理方便,技术日趋成熟与完善,已相继在美国、日本、俄罗斯、以色列等国大规模使用,得以缓解水资源短缺的问题,在污水回用方面取得了较好的效果。同时,我国在再生水回用工艺、利用等方面已取得较大的研究成果,并兴建了若干示范工程,将再生水投入到多领域范围内使用,为校园内再生水回用的实施与推广提供宝贵的技术经验。
研究人员计划在笔者学校采用小型分散式一体化再生水回用成套设备,污水最初经过格栅的处理,并通过调节池、兼氧池进行进一步的处理,再进入MBR反应池中发生一定的化学反,除去废水、污水中的微颗粒,最终一定量的污水、污泥得以回流,其余再生水经消毒池消毒后便可回用于生产、生活当中。
2.3 经济效益可行
再生水作为校园用水中的第二水源,可为学校减少水资源的使用量和用水成本。以广州市花都区华南理工大学广州学院为例,通过对自来水价格、再生水价格的估值以及校园内可回收的再生水量的计算,对校园范围内水资源的循环利用进行经济效益分析。
据统计,2014年与2015年笔者学校在餐饮区和宿舍区的总用水量分别为124万m3、105万m3,根据再生水回用标准界定,月均可回收用水28 550 t,则该校日均处理量需达951 t(以1000 t计算)。我们雅虎被购了,美国最大的电信运营商Verizon斥资48.3亿美元买下了雅虎核心资产。这场持续了半年之久的雅虎资产收购谈判终于告一段落,后继运营商Verizon将用雅虎既有的客户资源与互联网模式优势与自身转型战略整合优化。运营商Verizon寄希望于利用雅虎的用户群为其创造新的利润,而我们国内的运营商呢?是否依然在转型中徘徊,路在何方……
假定未来10年内花都自来水价格保持原有价格1.82元/m3,估算设备投资成本178.5万、人员工资0.132元/m3、电费0.439元/m3、消毒药剂费0.11元/m3、土建设备折旧费0.333/m3,可得再生水成本为1.014元/m3,通过计算,在购买使用设备6.07年后得以回收投资成本并获利。
3 存在问题与建议
在再生水投入使用过程中存在一定的阻碍因素,针对高校实施水资源循环利用计划,提出以下建议与对策。
第一,投入初期设备和管网系统建设成本相对较高,原有城市基础设施规划中的管网系统并无规划再生水管道,需新建管道,日后设备、管道的维护也需要一定的资金。对此,政府应加大资金的投入,提供补助并给予优惠政策,以此来鼓励再生水投资者的积极性。
第二,再生水的管理难度较大,相关管理部门需对药剂的选用以及再生水的水质检测严格把控、落实到位,以消除消费者的顾虑,政府部门应联合监管再生水的使用,保质保量提供给公众。
第三,我国政府政策不够完善,缺乏法律、经济及技术政策的引导,使再生水利用难以推广,国家应颁布再生水回用配套法律法规,提倡、激励使用再生水,并完善再生水价格构成体系。
4 结语
随着水污染的加剧与生态环境的恶化,水循环利用将成为必然,再生水回用系统投入使用后,能为高校带来环境效益、经济效益以及社会效益。其可减少校园污水的排放量,缓解生态环境的压力,产生环境效益;再生水回用设备的投资运行、管理成本呈下降趋势,相较于日益上涨的水价和污水处理价格,再生水的经济优势日益突显;此外,再生水的投入使用能够提升公众的节水意识,推动社会向节约型循环型社会转变。
参考文献
[1]何之加.浅析中水系统在城市小区住宅中的应用[J].科技信息,2007(16):357-358.
[2]GB50336-2002,建筑中水设计规范[S].2002.
[3]高旭阔.城市再生水资源价值评价研究[D].西安建筑科技大学,2011.
[4]胡毓瑾.城市再生水资源利用项目的技术经济综合评价研究[D].西安建筑科技大学,2004.
节水循环利用范文4
关键词:绿色建筑;节水技术;综述
中图分类号:TU991.64文献标识码:A文章编号:
一、绿色建筑体系
绿色建筑是一个概念,也是一个象征,这里的绿色不只是简单的自然界的绿色,也不只是简单的对建筑进行树木、草地的绿化。绿色建筑是指建筑物能够很好地实现与周边环境的和谐相处,最大程度的发挥周边自然资源的作用,能够在不损害周边自然环境的基础上建造出来的建筑物的总称。绿色建筑还可称之为可持续发展建筑,另外还有人称之为生态建筑、回归大自然建筑等。绿色建筑最最实质的内容包含以下两个方面:第一,最大程度降低建筑对环境的损害,尽量减少对资源的浪费,减少对环境的污染;第二,设计的过程中,要使得建筑和人类,建筑和环境实现和谐相处,绿色建筑不仅为人类提供最基本的遮风避雨功能,而且还给人类提供一种与自然合二为一的新的享受。
在实践及理论的探索上,绿色建筑对众多领域都进行了研究,首先,将人类、自然纳入到一个统一的整体进行考虑,改变传统的单纯考虑人类自身的建筑模式,也改变了单纯的以经济为主的建筑模式;其次,研究了人类的生活习惯、生产形态等;最后,研究了自然界自身的发展趋势,发展轨迹。绿色建筑不仅代表了高效,更加优越之处在于它对环境零污染,它能够适应自然环境,而不必刻意去改造自然环境。绿色建筑追求的是要可持续发展,不是简单的钢筋水泥的堆积。绿色建筑改变了传统建筑只中经济效益的模式,提出了与自然和谐共处的新的课题。接下来让我们着重介绍一下绿色建筑是怎样实现建筑的节水的作用。
二、节水技术及其应用
建筑节水是一个非常庞大的工程,不仅要有制度支撑,还要有技术支撑。第一,必须要有制度进行保障,要制定一套完善的法律制度,用法律来对人民的行为进行规制;第二,加强教育。教育可以让人民认识到节水的重要性,从而自发的节约用水,可以说是最长远的方法;第三,要采用技术,用科技来实现节水。下面我们主要介绍节水技术。
(一)合理减压
生活中我们经常采用提高源头水压的方法来扩大水的输送范围,例如,为了让水供应到高层的住户,都会安装一个高压泵之类的设备,可是这样的做法使得底层住户的水压过高,这样就容易造成水的浪费(好比冲水马桶,底层住户的水压会超出马桶设计的合理值,造成浪费)。从这里看来,只要对该系统进行一下修改,就能够达到很好的节水效果。
1.合理限定配水点的水压
在设定合理的配水水压时,必须要依据建筑物的实际情况俩进行配置,要详细调研,对整个区域、整栋楼层都做调查,在调查的基础上得出合理的水压值。
2.采取减压措施
为了使水压保持在一个合理的范围,可以尝试采用一些减压的设备,这样在流出端就能够减少超压带来的水资源浪费。日常生活中的减压设备主要有:
1)减压阀。减压阀可以很好的起到降低水压的作用,它有着不同的类型,第一种是比例式设备,主要是以建筑的大小来选择减压的比值;第二种是直接动作型设备,主要是依据已经选择了的压力来减压,假如用户不用水,系统也一样还可以使得水管内的水压保持在期望的氛围内。这样水流动时可以减压,水不流动时也同样可以减压。
2)减压孔板。与上面的减压阀进行比较,减压孔板的设置比较简单,花费也相应要减少。减压板有上面的有点,但也有一些缺点:第一,水不流动的时候,它不能够提供减压;第二,提供减压后,压力不够稳定;第三,减压板在使用的过程中,还非常容易造成堵塞。我们的建议是在水源压力比较稳定时来采用减压阀设备。
3)节流塞。节流塞的使用效果和上面的减压设备有着同工异曲之妙,当管径太大时,是不适合采用节流塞的。
(二)减少热水系统的无效冷水量的措施
到现在为止,城市建筑的热水供应量越来越多,根据调研结果显示,建筑热水供应的过程中浪费了大量的水资源。例如,居民在需要热水时,首先必须放掉水管里面的冷水,这一部分冷水往往就直接浪费了。针对这一部分冷水的浪费,我们应该想办法通过一些技术来进行控制。
1.选用支管或立管循环方式。热水的供应有着不同的方式,可以采用支管进行热水循环,可以采用干管循环的供应方式,也可以采用立管的热水循环方式。根据统计,目前是用支管来进行入睡循环的方法可以节约更多的水,但这样的循环方式收回投资比较慢。为了缩短投资收回的时间,可以采用立管热水循环方法,立管循环尽管节水效果比不上支管节流,但它使得资金能够得到更充分的利用。调查中,干管热水循环方式既不能够很多的节水,也不能够很快的收回资金。因此,在建筑物的热水循环系统上,我们应该采用立管热水循环或者支管热水循环方式。
2.降低调节温度的过程中水的流失。大家都知道,在调节水温的过程中,水会在不知不觉中流失,往往当水温调节到合适的值时,水已经被浪费了很多。因此,我们必须采取措施尽量减少调温时间,特别是公共场所。例如,公共浴室里面就应该使用单管的热水设备,这样就直接减少了调温带来的浪费。另外,热水箱的选用上也必须特别注意,要选择那些水温稳定的热水设备,否则一会热一会冷会造成水更多的浪费。
(三)循环利用水资源——中水
所谓的中水,主要是指水在利用后,经过一定的处理,重新使其达到合格的水质标准,能够在日常生活社会管理等范围杂用的非饮用水。中水实质上就是将水重复利用,中水的利用在目前的境况下比较困难,对建筑提出了比较高的要求,短期里也不会产生预期的经济效益。但是在水资源越来越紧张的时代,从长远看来,利用中水是我们非常必要的一个选择。中水的利用已经在国际上得到了广泛的认可,我国政府也不断鼓励加大水的循环利用。
(四)鼓励使用节水设备
在建筑中,水龙头、马桶等设备都能够影响水的使用量,如果这些设备不好或者不够节水,就会造成水的大量流失。因此,我们应当鼓励居民使用节水设备,让每家每户都安装上节水龙头,节水马桶等等。
1.节水龙头。一个小小的水龙头,如果设计的好,能够减少水的流失,减少水资源的浪费,也许仅仅从一户人家来看,看不出来,但是从整个楼层,整个城市来看,就会产生惊人的节水效果。因而,我们要大大鼓励居民使用节水的水龙头。
2.马桶要设有两个或多个不同档的冲水箱。一天之内,每一个人都要去大小便,如果能够在马桶上进行改造,就能够节约大量的水。利用两档水箱,用户可以根据需要选择用水量。这样可以减少只有一个水箱而造成冲水量太大带来的浪费。使用两档水箱还有另外的一些优点,例如,两档水箱可以更好的融入到现代建筑中,不需要进行大规模的管道改造。
3.不用冲水的小便器。不用冲洗的小便器听上去有点奇怪,使用它,小便后不冲水也可以做到没有臭味。这种小便器的实质是在它的一端设计了一个很奇特的存水区域,从而达到了良好的节水效果,这种小便器很经济很实惠,被很多的用户所喜爱。
4.公共场合安装节水器具。由于公共场合用水量大,且人们在使用的过程中不会特别注意去节约用水,因此,在公共场合应该更多地使用节水设备。例如在城市公共浴室里面,我们可以选择使用有限流作用的孔板;选择装上低流量莲蓬头、流量稳定的热水龙头或者是温度比较稳定的冷、热水混合龙头等。
(五)合理利用水表
1.确保生产出准确度高的水表。去年水利部门的统计数字表明,大概有38%左右的居民用水表不符合精确地的要求。根据有关部门水表的测定结果统计,约有40%的水表不符合±4%的精度要求。水表不准确影响的不只是用户的经济利益,而且还不利于我们察觉水量的流失,如果水表精度高,那么那些隐性的水流失就可以得到控制。因此,我们应当立即采用有效地制度来在生产环节增加水表的精确度。
2.利用过滤器维护好水表的精确度。水的质量会影响水表的精度,由于水中含有大量的杂志,长期使用的过程中,由于杂志的沉积,对水表指针的走动会造成影响。安装过滤设备可以减少杂志在水表里沉淀,从而使得水表保持较高的精度。
3.推广IC卡水表。在现阶段,我国的大部分建筑都是使用比较集中的水表,几乎都是将水表统一安装在一楼地底。这样的设计不仅使得水管的长度加大,而且还使得施工的难度变大更大。因此,建议逐步用IC卡水表取代传统的水表安装模式。
三、小结
随着新的时代的发展,建筑节水已经越来越得到重视,我国必须依据现有城市的特点,找到解决问题的关键点。政府在节水技术的推广过程中扮演着非常重要的作用,政府应当制定合理的制度鼓励节水技术的推广。首先:政府应当向社会绿色建筑的发展目标,鼓励企业大胆创新节水技术;其次,政府要制定强有力的制度,严格限制资源的浪费,对生产不达标企业进行严肃处理;再次,设定建筑节能的标准,这样不仅让企业有标准可以参考,而且政府有关单位进行检查时,也有标准可以作为支撑;最后,政府要加强市民的节水意识培养,通过广播、报刊等形式宣传节约用水概念。
参考文献:
[1]时燕.绿色建筑节水措施[J].中国高新技术企业.2011(04)
[2]王瑞璞.中美绿色建筑节水评价标准对比分析[J]. 能源研究与信息.2011(03)
节水循环利用范文5
关键词:水循环经济;生态文明建设;可持续发展
中国分类号:TV
文献标识码:A
党的十明确要求,以科学发展观为指导,大力推进生态文明建设。水是人类赖以生存和社会发展的必要资源,也是建设生态文明的纽带。如今,水资源短缺和水污染构成的水危机成为社会经济发展的主要制约因素。为了缓解水危机,保证水资源的持续利用,促进生态文明建设,需要从持续发展的角度建立科学的水资源管理体系,探求水资源开发利用和管理的良性循环,实行可持续水资源管理。发展水循环经济对实现可持续水资源管理具有重要意义。
1水循环及水循环经济
水循环是以河川流域为主的以及通过降雨~地下渗透-流出~蒸发等现象所形成的自然水循环系统。由于增加了人为的因素,自然水循环扩大成为社会水循环。有效建立水资源的社会水循环系统是综合考虑社会需要、经济健康和环境要求,这与生态文明建设的目标是一致的,因此社会水循环与生态文明建设有着密不可分的关系。
水循环经济是一种先进的水资源经济发展模式,它是建立在社会水循环系统分析的基础上的,遵循循环经济的思想,在水资源开发利用以及人类生产生活的各个环节,始终贯穿减量化、再利用、再循环的原则,重视采用新技术、新材料、新工艺,并以完善的制度建设管理体制运行机制和法律体系为保障提高水的利用效益和效率,最大限度地减轻和降低污染来实现社会发展的最终可持续性。
2水循环经济发展效益特征分析
水循环经济发展的效率特征强调在水资源利用过程中注重节水。节水应以科学发展观为指导,在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下,采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染,提高水的利用效率,高效利用水资源。效益特征要求科学、合理地配置水资源,构建节水型经济系统和节水型社会系统,实现水资源可持续利用。一方面要求根据不同用户对水资源的要求,分质供水,循环用水,实现水资源在用户系统内多次再利用与再循环的目标。另一方面要求因地制宜地通过结构调整优化配置水资源,将水资源从低效益用途配置到高效益领域,提高单位水资源消耗的经济产出,实现人口、资源、环境与经济社会的协调发展。
3水循环经济与生态文明建设关系分析
建设生态文明,实质上就是要建设以资源环境承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。生态文明建设是全面的,有物质方面、精神方面、制度方面的,每个方面还有很多具体内容。水是生态文明建设的重要纽带,在生态文明建设中起到重要作用。生态文明建设离不开水资源的可持续发展,水资源可持续发展要求水资源利用充分考虑对生态环境的保护,不以牺牲生态环境为代价,这也是水循环经济模式追求的最高目标。水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,要求水资源利用与管理模式必须按照这一特征重新构建。因此,水循环经济的发展与生态文明建设是高度统一的。
4大力发展水循环经济,促进生态文明建设
随着人口增长、城市化进程加快以及社会经济的发展,生态文明建设对水资源的数量和水环境质量的需求越来越高,要解决水资源短缺与水环境污染问题,发展水循环经济是必然选择。
(1)切实提高生态伦理责任意识,促进循环经济发展
生态文明作为一种新的社会形态,是从工业文明社会过渡到生态文明社会。正确处理好与自然的关系,建立和谐的生态伦理责任意识,可以使人们明确人类活动和水自然循环的相互关系,重新审视过去粗放的经济社会发展模式,有利于建设生态文明,促进循环经济发展,建立可持续的产业结构、生产方式和生活方式,建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力,在追求人与自然和谐的生态伦理关系中实现社会的可持续性发展。
(2)调整农业种植结构和工业产业结构,优化用水方式,提高水资源利用效率
统筹考虑城市和农村生活实际需要,把粮食作物、经济作物等不同作物进行合理搭配,优化配水。水资源条件好的地方以水稻、经济作物为主,水资源条件差的以棉花、豆类、小麦、高粱等为主。要在有条件的地方和郊区发展节水种植,推广喷灌、滴管、渗灌等节水灌溉措施。
建立节水型经济结构合理调整工业布局。对供水紧张的地区,通过关停并转严格限制高能耗、高物耗和高污染的项目,控制建设耗水型大的项目,如限制发展造纸、化工等用水大户,主要发展电子、机械、高新技术等产业,实现可持续的水资源管理。同时要用新技术、新工艺、新设备取代耗水多的生产设备,改革用水工艺,并实行一水多用,循环使用。
(3)因地制宜地创建综合水循环系统,提高水的循环利用率
建设供水、排水、污水收集、中水回用实时信息监测网络系统,完善取(用)水口自动监测管理系统,实现监测数据的自动采集、传输、处理,促进污水资源化;逐步建立城市双管道排水系统,分质供水,优水优用,劣水劣用,按质论价,特别是城市集中污水处理厂的二级出水经处理后可以通过中水管道集中供应工业用水和环境用水,应积极推广中水项目,提高水的重复利用率。
(4)建立最严格的水资源管理制度,优化水资源配置效率
要建立最严格的水资源管理制度,落实三条“红线”。在实际管理中,要强化取水许可和排污许可制度,建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度,用水、环保审计制度,浪费、污染惩罚制度;加强取水许可监督管理和年审工作,严格取水许可审批。通过政府的有效控制,在用水的源头上解决无节制用水和不平衡用水的问题。
(5)完善循环水成本价格机制和循环水利用优惠政策,促进水资源合理利用
充分发挥市场对资源配置的基础作用,区分水资源的不同用途,制定出详细可行的饮用水和循环水的成本和价格形成机制,逐步实行超额累进加价制度和阶梯式水价制度;制定具体的循环水开发和利用的优惠政策,如税收优惠、循环水项目的财政投入和补贴政策等,鼓励高层建筑、办公场所、社区内部、娱乐场所、运动场地、农业灌溉及绿地浇灌等进行循环水利用以及工厂内部循环水利用。
5结语
(1)水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,这与生态文明建设和水资源可持续发展是高度统一的。
(2)建设生态文明,需要发展水循环经济,其中综合水循环系统创建是发展水循环经济的有效技术手段,优化产业结构和种植结构是优化配置资源的基础,落实严格的水资源管理制度和完善水资源管理体制是实现水循环经济的保障。
参考文献
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节水循环利用范文6
关键词:循环经济;城镇水资源;对策
中图分类号:F127.42文献标识码:A文章编号:1003-4161(2009)02-0104-04
水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式,它是建立在社会水循环系统分析的基础上,遵循循环经济的思想,按照水资源节约、水环境友好的原则,在人们在生产和生活过程中,在水资源开发利用的各个环节,始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则,重视采用新技术、新材料、新工艺,并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障,提高水的利用效益和效率,最大限度地减轻和降低污染,来实现社会发展的最终可持续性。甘肃作为我国水资源严重短缺省份之一,如何发展循环经济,科学合理的运用水资源解决好城镇水瓶颈问题是甘肃省贯彻落实科学发展观,实现经济社会又好又快发展的重要内容。
1.循环经济理论在水循环经济中的理论意义
“循环经济”(circulareconomy)一词,是由美国经济学家K•波尔丁在20世纪60年代提出的,是指在人、自然资源、科学技术的大系统内,在资源投入、企业生产、产品消费及其废弃的全过程中,不断提高资源利用效率,把传统的、依赖资源净消耗线性增加的发展,转变为依靠生态型资源循环来发展的经济②。吴季松与10位诺贝尔奖金获得者和世界17位思想者于2005年在世界“思想者节日论坛”中首次全面提出循环经济5R原则。循环经济的5R原则是在3R原则的基础上进一步发展而得出的循环经济全面的行为准则。循环经济的5R原则在水资源管理中的应用具体体现在:
再思考(rethink)――以科学发展观为指导,创新水资源供需动态平衡理论,以大系统工程观,将水资源作为一个整体来研究水资源在自然状态和人为扰动及干涉下的循环规律。
减量化(reduce)――将最大限度地提高水资源的利用效率,减少工程各种投入,延伸到提高人类生活水准的层面上来,合理地减少水资源需求(满足的是需求,而不是欲望)。
再使用(reuse)――将依赖水资源的传统产业资源需求,逐步转化为依赖可再生的或富有的替代资源。在使用上优先进行流域内调配,优先利用地表水、优先保证生态用水等。
再循环(recycle)――水资源循环是一个相对封闭的体系,同时又是具有动态变化的特点,为保证数量和质量上的完整性,中水回用是再使用和再循环不可或缺的重要环节。
再修复(repair)――可持续发展要有良好的生态系统为基础,作为社会财富的基础的自然生态系统,是第二财富,要不断地修复被人类活动破坏的水生态系统③。
2.城镇水资源利用存在的主要问题
2.1管理机制尚不完善
2.1.1取水许可管理机制不到位。取水许可是用水管理的制度的关键环节,也是保证用水平衡的首要制度措施。当前,由于水资源利用缺乏科学合理的调控手段和管理机制,导致了取水与用水、地下水与地表水、地区与地区间用水的整体不平衡。无论供水企业还是用水企业,都从自身的经济利益出发,造成一方面地表水没有得到充分利用,另一方面地下水又超采严重。造成这一结果最直接的原因是水资源没有实行统一管理,尤其是地下水未实行统一的取水许可管理。
2.1.2水价形成机制不合理。价格是有效调控水资源管理的杠杆,但当前我们所运行的水价机制仅仅是以用水量来调控用水量,这种单一、单调、单独的水价形成机制导致了有钱企业或单位就可无节制地用水或浪费水,而普通居民或许用水就相对紧张。因此,水价问题是导致供水企业亏损的最直接原因。在合理的水价机制尚未形成、企业利益无法得到切实保障的情况下,供水企业就不可能进行彻底的市场化改革。目前我省实施的《甘肃省水资源费征收管理办法》规定了水资源费的征收标准由以前的征收标准为每立方米0.03~0.06元提高为每立方米0.10~0.30元。政府有关部门必须要针对现行水价政策中的问题,及时完善改革政策,引导各地供水企业尽快建立合理的水价形成机制。
2.2城镇污水处理的效率较低
目前我省城镇污水处理的建设、运行、管理体制依然是沿用计划经济体制条件下的传统建设、运行、管理机制,污水处理的全部费用由政府承担,这就造成了政府负担过重的局面。以兰州市为例,年排放生活污水就达1.22亿吨,污水处理率仅为25%。根据《甘肃省城镇污水及再生利用设施建设规划初步方案》的规划目标:到2010年,兰州市污水处理率达到80%,天水、白银、酒泉、嘉峪关、武威、张掖、金昌等7市污水处理率达60%,其他城市及县城所在地的污水处理率达50%。因此,在市场经济体制下实现污水有价排放、有偿处理、有偿使用。同时,制定鼓励污水处理的经济政策,通过价格杠杆,使污水排放的价格略高于处理的价格。这样污水处理厂只要认真管理、积极经营就会有赢利,且略高于其他行业的赢利水平,这样就会使污水处理有发展潜力,在市场经济发展规律中有竞争力。
2.3城镇供水存在安全隐患
2.3.1城镇供水系统以技术提高效率的局面尚未形成。一方面,供水管网漏损严重。管网状况不容乐观,供水管网局部材质差、老化严重,抗路面荷载和适应温度变化能力差,耐压不够,冬季爆管现象时有发生。另一方面,工业生产和人民生活中浪费水现象严重,水资源利用率不高,给本已严峻的供水形势造成了新的压力。由于我省城镇发展的程度较低,基础设施不完备,在城市生产、生活、生态建设过程中非人为水资源浪费严重、利用效率不高。除此之外,节水规划不够系统,节水的高新技术、监测、管理、监督等环节很难发挥应有效用,水资源整体利用效率不高。
2.3.2水源单一,以多渠道供水提高供水量的结构尚未建立。城镇大多采取一个水系、一个水库、一条河道的单一水源向城镇供水的方式。一旦水源的水质水量受到影响,将直接影响到城镇的供水安全。例如,兰州威立雅水务(集团)作为兰州市全市用水的唯一水源地,该公司一水厂至二水厂生产输水自流沟频频受到人为污染,并且自上游柴家峡水电站建成并投产发电后,水源口正取水也受到了威胁。目前,我省尚未开拓新的供水渠道,单一的供水形式对城镇的供水安全提出了严峻的考验。因此,必须要在形成多渠道的供水结构上下工夫。
3.加快我省城镇水资源循环利用的对策
3.1完善法律制度,优化水资源配置效率
资源的短缺和环境的污染已发展成为威胁人类生活和发展的世界性的重大问题,引起国际社会的普遍关注。我省正处在经济发展的高速时期,应以持续的方式使用资源,提高效益,节约能源,减少废物,改善传统的生产和消费模式,控制环境污染和改善环境质量,使经济的发展保持在环境资源的承载能力之内。
3.1.1强化取水许可和排污许可制度,建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度。各地应加强取水许可监督管理和年审工作,严格取水许可审批,凡需要办理取水许可的建设项目都必须进行水资源论证。城镇新建和改扩建的工程项目,在项目可行性研究报告中,应有用水、节水的评估内容,严格执行环境影响评价制度,实行污染物排放总量控制及排污许可制度,通过政府的有效控制,在用水的源头上解决无节制用水和不平衡用水的问题。
3.1.2建立健全民众的监督机制,让制度成为资源节约的有力保证。特别在水资源十分短缺的地市,还必须加强水利法制建设和水行政执法工作,依法治水从单纯依靠行政手段治水管水向全面依法管理转变,充分发挥水行政监察执法队伍的作用,依法查处典型违章水事案件。通过进一步规范水资源取水许可和河道管理范围内建设项目的许可管理,依法维护用水秩序,同时积极贯彻预防为主的方针,扩大法制教育的影响范围,加强执法巡查,尽可能减少违章水事案件发生。对违法的责任者和当事人应当追查其责任,造成严重后果影响恶劣的,移交司法部门追究刑事责任。利用法律手段强化人们的节水观念。
3.1.3建立科学的水价机制。首先,建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制,形成政府调控、市场引导、公众参与的运行机制,通过对水资源的合理开发、科学配置、全面节约、高效利用、有效保护、综合治理,全面提高水资源和水环境承载能力,支撑经济社会的可持续发展。其次,形成合理的水价形成机制和科学的水价计价方式,建立供水、污水处理、回用水和地下水四者之间合理的比例关系;引入竞争机制,推动供水、污水处理企业改革。将水价形成机制改革和企业经营管理体制改革结合起来,坚持两项改革相互促进的方针,实行政企分开,努力发挥市场机制对水资源配置的基础作用。最后,城市供水作为城市基础设施的一个完整系统,在经营管理形式上只能实行独家经营。这种自然垄断性特点,使供水价格不能像普通商品一样实行价格自由浮动,在水价和供水服务管理方面必须要坚持政府宏观控制。同时,还要明确水价的调整周期,对水价实行动态管理。
3.2加强污水资源化,促进水资源良性循环
污水资源化强调水资源的循环利用和资源化,是一种非常有效的节水措施,也标志着向节水型城市迈进的具有重要意义的一步。不仅如此,它还将环境自净能力和人工处理结合起来发展效率高、能耗少、费用低的污染处理防治技术,大大减少了厂污水的排放量,减少了水体污染,促进了水环境的良性循环,有利于区域环境的综合整治。当前,世界上不少国家把城市污水开辟为城市第二水资源,其水循环利用率比较高,而其费用也远远低于开辟新鲜水源和远距离引水,具有十分可观的经济效益。
3.2.1健全管理机制,完善规章制度。管理体制的完善和政策、法规的支持是水资源可持续利用的制度保障。建立科学完备的水资源与环保管理体制,建立和健全有关法规、政策体系及检查、监督机制,是实现水资源可持续利用的保证。应该建立取水、排污许可制度,用水、环保审计制度,浪费、污染惩罚制度。逐步实现计划用水,适度开采,限额供应,节奖超罚,改善环境,控制污染。建议在城市环境综合整治定量考核指标中加入污水回收率指标。
3.2.2依靠科技进步实现污水的可持续利用。不仅要发展和使用能带来可持续发展的技术――绿色技术(能减少环境污染、减少原材料和能源使用的技术、工艺或产品的总称)和清洁工艺(低污染工艺),而且也要提高工业用水的重复利用率,可以利用发展循环用水和废水回收再用等技术。城镇应该通过产业结构的调整,改造传统的工业企业和建立高新技术产业,以达到节能、节水的目的。
3.3加强城镇供水综合规划与管理,提高城镇供水安全城镇供水安全是指城市供水系统能够适应经济和社会发展的需要,充分保证城镇居民生活用水、城镇工业用水、城镇生态用水和消防用水,同时必须满足用户对水量、水质和水压的要求,做到具备充足的水源、足够的取水、净水设施能力和合理的输配水管理,并力求在运行过程中做到安全、可靠、经济合理④。
城镇水资源综合规划的实质是根据城镇水资源的状况和各部门、各地区、各单位的需求情况,对城镇水资源的开发利用进行合理安排。它的关键是处理好各部门、各地区、各单位之间的供需关系,处理好人与资源、资源与环境之间的利益关系,合理布局生产力。
3.3.1修订政策法规,建立相关制度,为适应城镇供水水质督察工作的需要,尽快修改完善《城市供水水质管理规定》,适时修订《城镇供水条例》或制定《城镇供水水质督察条例》,确立水质督察的法律地位,进一步明确各级督察机构的职责分工和工作机制,使得水质督察工作有法可依。
3.3.2因地制宜制定科学合理的节水标准和用水标准,确定各行业的用水定额、用水效率等指标,采取定额管理;对城市供水管网进行有效的运行维护,减少供水过程的跑、冒、滴、漏,加大建设过程的质量控制。根据总表计量等于分表计量之和,及时掌握总管泄漏情况;根据进表计量等于出表计量加损耗,及时掌握生产过程中的跑、冒、滴、漏问题。一旦发现计量异常,能及时查明原因并处理,使浪费水现象处理在萌芽状态,提高供水效率。
3.3.3加强城市水资源的统一规划和管理,重点加强地下水资源开发利用的统一管理。要科学确定供水水源次序。城市用水要做到先地表水、后地下水,先当地水、后过境水。逐步改变过去一个水系、一个水库、一条河道的单一水源向城市供水的方式,采取"多库串联,水系联网,地表水与地下水联调,优化配置水资源"的方式。
3.4建设节水型社会,走可持续发展之路
建设节水型社会是可持续发展的必由之路。节水型社会的核心问题是通过水资源的高效利用、合理配置和有效保护,实现人与自然和谐相处,保障区域或城市经济社会的可持续发展。节水型社会的本质特征是节流,有三方面的内容:第一方面是节水的第一概念,节水仅局限于传统的节约用水,只强调“节省”、“减少用水”;降低工业企业生产和城镇居民用水器具的用水量;提倡全社会节约用水,减少浪费。第二方面是节水的第二概念,节水除节约用水外,还包括水资源合理配置和经济结构调整。通过经济结构调整和水资源合理配置,提高水资源利用效率和效益。这里强调不仅要提高水的利用效率,而且要提高水的利用效益。即在获得同样的工业产值或经济效益的条件下,通过科学合理用水,使水的用量减少,降低水资源消耗量;在消耗或利用同样水量的前提下,通过产业结构调整,引导水资源由低效益用途向节水、高效领域进行配置,提高经济产出和经济价值,发挥最大的经济、社会和环境效益。第三方面是节水的第三概念,节水除前述两方面外,还包括水资源保护和水环境治理。水资源保护和水环境治理,不仅可以提高资源利用效率,增加淡水供给量,降低资源供给压力,而且可以减少污水排放,改善水环境,降低供水投资。我省的张掖市作为我国第一个节水型社会试点的城市,取得了显著的成效,得到了水利部和甘肃省委、省政府的高度肯定。张掖市建设节水型社会的普遍意义在于,节水型社会一定是“节水”和“增长”双赢的发展,是在用水量下降的同时,实现更高起点、更高层次上的可持续发展。张掖的成功经验可以在城镇进行推广。
4.结语
为保持甘肃城镇的可持续发展,改善和恢复生态环境、提高水资源利用效率和供水安全已经势在必行。解决我省城镇水资源问题应从水循环经济的视阈下出发,在完善法律制度的同时应依靠科技的进步来提高用水质量与效益,加强污水资源化、加强城镇供水综合规划与管理的研究工作。从我省城镇的水资源利用的主要问题来看,通过建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度,依靠科技进步实现污水的可持续利用、加强城市水资源的统一规划和管理最终实现可持续发展是科学的、现实的选择。
基金项目:文章为兰州理工大学科研基金资助项目。
注释:
①马忠玉,蒋洪强.水循环经济与水资源合理开发利用研究[J].生态环境,2006,(02):416.
②吴季松.循环经济――全面建设小康社会的必由之路[M].北京:北京出版社,2003:1~28.
③姚伟龙,姚富铃.循环经济理论在北京市水资源管理中的应用[J].北京航空航天大学学报(社会科学版),2007,(04):26~27.
④秦秋莉,陈景艳.我国城市供水安全状况分析及保障对策研究[J].水利研究,2001,(03):27.
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[作者简介]高云(1963―),男,甘肃民勤人,高教管理研究员,兰州理工大学党委副书记,研究方向:思想政治教育,高等教育管理研究,政府公共管理。