城市节水技术

1、四、城市节水技术u 4.1 城市供水节水城市供水节水 u 4.2 城市用水节水城市用水节水f城市在国民经济建设中有着举无轻重的作用，城市供水是城市在国民经济建设中有着举无轻重的作用，城市供水是城市建设的首要基础设施。城市建设的首要基础设施。f我国城市供水面临的主要问题我国城市供水面临的主要问题 城市供水能力不足。城市供水能力不足。全国全国669669个城市中有个城市中有400400个常年供水不足，个常年供水不足，110110个个城市严重缺水，目前我国城市缺水总量为城市严重缺水，目前我国城市缺水总量为5454亿亿m3m3，城市日供水能力仅，城市日供水能力仅保证保证高峰时高峰时供水量的供水量的70

2、%70%，水已成为制约城市经济发展和社会稳定的，水已成为制约城市经济发展和社会稳定的瓶颈。瓶颈。 水的有效利用率较低水的有效利用率较低。多数城市供水中跑冒滴漏损失率达。多数城市供水中跑冒滴漏损失率达10%10%，半数，半数以上的工业废水和以上的工业废水和80%80%的生活污水未经处理或处理不达标直接排放，的生活污水未经处理或处理不达标直接排放，有有63.8%63.8%的城市河段受到中度和严重污染，近的城市河段受到中度和严重污染，近50%50%的重点城镇水源地水的重点城镇水源地水质劣于质劣于类类，不符合饮用水水质标准。，不符合饮用水水质标准。f水压低、水流量小、供水量不足，甚至有停水情况，楼顶楼

3、顶上装水罐上装水罐, ,还有在楼下装了一个加压泵，半夜接水还有在楼下装了一个加压泵，半夜接水水质评价标准水质评价标准 水质按国家标准水质按国家标准地表水环境质量标准地表水环境质量标准进行评价进行评价, ,分为分为六个类别六个类别。一、二类水质为优一、二类水质为优, ,三类水质为良好三类水质为良好, ,四类水质为轻度污染四类水质为轻度污染, ,五类水质五类水质为中度污染为中度污染, ,劣五类劣五类水质为重度污染。水质为重度污染。 类主要适用于源头水、国家自然保护区类主要适用于源头水、国家自然保护区; ; 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生类主要适用于集中式生活饮用水地表水

4、源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等生物栖息地、鱼虾类产场、仔稚幼鱼的索饵场等; ; 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通到、水产养殖区等渔业水域及游泳区越冬场、洄游通到、水产养殖区等渔业水域及游泳区; ; 类主要适用于一般类主要适用于一般工业工业用水区及人体非直接接触的用水区及人体非直接接触的娱乐用水娱乐用水区区; ; 类主要适用于类主要适用于农业农业用水区及一般用水区及一般景观景观要求水域。要求水域。 水质监测，美国1914年（我国1959年），修改了至少10次（2次），

5、指标数52项（35项）4.1 城市供水节水水质性缺水水质性缺水，水源污染严重，导致有限的水资源更加短，水源污染严重，导致有限的水资源更加短缺，缺，供水成本供水成本猛增，加速水处理设施的老化猛增，加速水处理设施的老化划分的划分的水环境功能区水环境功能区实施排污总量控制和排污许可证制实施排污总量控制和排污许可证制 以地下水源为主的城市，为遏止地下水超采引起的植被以地下水源为主的城市，为遏止地下水超采引起的植被锐减、成活率降低等一系列水生态环境的恶性循环，应锐减、成活率降低等一系列水生态环境的恶性循环，应科学设计井群布局科学设计井群布局，合理确定开采量，限制，合理确定开采量，限制自备井自备井的开的开

6、采规模采规模 一、加强水源地的保护和治理一、加强水源地的保护和治理 4.1 城市供水节水恢复城市生态系统，利用自然生态强化缓冲恢复城市生态系统，利用自然生态强化缓冲自净能力自净能力 加强水源保护的加强水源保护的法制建设法制建设，成立专门的执法机构并赋予，成立专门的执法机构并赋予其建设项目的审批权、生产现场检查权、违章行为处罚其建设项目的审批权、生产现场检查权、违章行为处罚权等，同时应加大权等，同时应加大执法力度执法力度，不断开展专项执法检查，不断开展专项执法检查 水源保护必须有水源保护必须有公众参与公众参与和企业支持，应加强水源保护和企业支持，应加强水源保护的的宣传力度宣传力度 一、加强水源地

7、的保护和治理一、加强水源地的保护和治理 4.1 城市供水节水增加城市供水能力，减缓城区洪涝的有效途径，以色列增加城市供水能力，减缓城区洪涝的有效途径，以色列降水利用率达降水利用率达98%，我国年降雨量达，我国年降雨量达6.191012m3，但，但这部分这部分免费资源免费资源在缺水城市并没有得到合理使用。雨水在缺水城市并没有得到合理使用。雨水利用技术主要有利用技术主要有直接收集回用直接收集回用和和雨水渗透雨水渗透两大类。两大类。我国降雨多以暴雨形式集中在我国降雨多以暴雨形式集中在6-9月，导致储存容积过月，导致储存容积过大且大部分时间闲置，因此利用雨水进行合理地下渗透大且大部分时间闲置，因此利用

8、雨水进行合理地下渗透回灌势在必行。回灌势在必行。二、雨水资源化利用二、雨水资源化利用 4.1 城市供水节水雨水截流渗透可在雨水管道设计、用地规划和生态建设雨水截流渗透可在雨水管道设计、用地规划和生态建设上考虑，如将传统非渗透管改为上考虑，如将传统非渗透管改为渗透管渗透管、利用、利用低洼低洼地植地植物塘建立地表渗透池、尽可能物塘建立地表渗透池、尽可能减少封闭路面减少封闭路面、强化、强化屋顶屋顶绿化绿化、设计、设计“高花坛、低绿地高花坛、低绿地”分层雨水下渗模式等。分层雨水下渗模式等。排水系统上的排水系统上的雨水调节池雨水调节池，我国雨水回用的最大难题之，我国雨水回用的最大难题之一是一是水质较差水

9、质较差，在雨水调节池后设置砂滤装置、针对不，在雨水调节池后设置砂滤装置、针对不同水质进行同水质进行分区收集分区收集二、雨水资源化利用二、雨水资源化利用 4.1 城市供水节水我国排放的污水量每年递增我国排放的污水量每年递增14亿亿m3。若污水回用率达到。若污水回用率达到10%，2010年回用量可达年回用量可达800万万m3/d，正常年份全国城，正常年份全国城市日缺水达市日缺水达1600万万m3/d，污水回用量相当于缺水的一半。，污水回用量相当于缺水的一半。因此建立因此建立中水系统中水系统，加快污水资源化是减轻城市供水压，加快污水资源化是减轻城市供水压力的有效途径。力的有效途径。改变污水处理厂建设

10、滞后现象，加强二级以上的处理量，改变污水处理厂建设滞后现象，加强二级以上的处理量，在生化处理之后增加消毒等深度处理。同时探索在生化处理之后增加消毒等深度处理。同时探索污泥污泥处处理的新方法，以免造成二次污染理的新方法，以免造成二次污染 三、污水再生利用三、污水再生利用 4.1 城市供水节水制定合理的制定合理的水价体系水价体系，提高水价、全面征收排污费、合，提高水价、全面征收排污费、合理确定污水再生出售价格，实现在政府优惠政策扶持下理确定污水再生出售价格，实现在政府优惠政策扶持下城市污水处理厂企业化运作的新模式城市污水处理厂企业化运作的新模式 除了全市性的中水系统外，各区和大型公共建筑亦应有除了

11、全市性的中水系统外，各区和大型公共建筑亦应有中水回用途径，以组成中水回用途径，以组成大、中、小相结合大、中、小相结合的中水回用系的中水回用系统统 三、污水再生利用三、污水再生利用 f我国近我国近40%40%的污水处理能力没有得到有效利用的污水处理能力没有得到有效利用 f投资与收费投资与收费 计划经济，污水处理设备争取外国贷款，土建投资争取国内贷款，而项目所计划经济，污水处理设备争取外国贷款，土建投资争取国内贷款，而项目所在城市自己配套资金不能落实，项目一拖再拖。高速公路每在城市自己配套资金不能落实，项目一拖再拖。高速公路每kmkm投资投资30003000万元万元f建设与运行建设与运行 建设处理

12、量为建设处理量为1010万万m3/dm3/d的城市污水处理厂投资为的城市污水处理厂投资为1 1亿元的话，每年运行费约亿元的话，每年运行费约15001500万元。建了却没有能力运行或未开足马力运行。还有部分企业以缴纳污万元。建了却没有能力运行或未开足马力运行。还有部分企业以缴纳污水处理费为由，超量向污水处理厂排污。环保部门安装在线监测仪表，对每水处理费为由，超量向污水处理厂排污。环保部门安装在线监测仪表，对每年处理的污染物总量进行考核。年处理的污染物总量进行考核。 引入引入市场机制市场机制，把污水厂运行委托给运行公司管理，把污水处理作为一种市，把污水厂运行委托给运行公司管理，把污水处理作为一种市

13、场行为，场行为，中水作为商品中水作为商品，通过销售中水来取得维系运行的经费，通过销售中水来取得维系运行的经费 鼓励企业以鼓励企业以BOTBOT方式建设污水厂，即建设权与运营权结合的方式，承建商、方式建设污水厂，即建设权与运营权结合的方式，承建商、运营商、用户组成的财团成立一个股份组织运营商、用户组成的财团成立一个股份组织 污水处理厂的问题污水处理厂的问题 f污水与污泥污水与污泥 一座每日处理一座每日处理1010万万m m3 3污水的处理厂，如每日正常运行，每污水的处理厂，如每日正常运行，每日产生污泥干固体日产生污泥干固体101020t20t，折合成含水（一般为，折合成含水（一般为80%80%）

14、污）污泥达泥达5050100t100t。 可用作可用作农业肥料农业肥料，但应灭菌。也可用于建筑材料。污泥不，但应灭菌。也可用于建筑材料。污泥不能利用时最终处置方法有能利用时最终处置方法有填埋、焚烧、投海填埋、焚烧、投海等。等。 稳定、调理、脱水甚至消毒等排入大海或土壤。稳定处理稳定、调理、脱水甚至消毒等排入大海或土壤。稳定处理是厌氧消化，大部分可降解的有机物被分解，固体总量减是厌氧消化，大部分可降解的有机物被分解，固体总量减少，杀灭病菌，产生沼气，为污水处理厂补充能源。少，杀灭病菌，产生沼气，为污水处理厂补充能源。f分散与集中分散与集中 单纯从经济上分析，规模大，单方造价、管理费用都比修单纯从

15、经济上分析，规模大，单方造价、管理费用都比修建小型污水处理厂经济。但要修建大型污水处理厂，首先建小型污水处理厂经济。但要修建大型污水处理厂，首先要建要建庞大的排水系统庞大的排水系统，包括管道及许多中途泵站，这个污，包括管道及许多中途泵站，这个污水收集系统的投资将超过污水处理厂，适当缩小排水系统，水收集系统的投资将超过污水处理厂，适当缩小排水系统，用较少的资金使系统完善起来。城市污水用较少的资金使系统完善起来。城市污水就近处理、就近就近处理、就近回用回用。 4.1 城市供水节水住宅小区人均用水量住宅小区人均用水量300-350L/（人（人.d），直接饮用的），直接饮用的水量水量5L/（人（人.d

16、）,仅占日用水的仅占日用水的1/70-1/60,不直接接触人不直接接触人体的各种杂用水占总用水的体的各种杂用水占总用水的50%，实行分质供水，实行分质供水 水处理技术的发展为分质供水提供了技术可能性，价格水处理技术的发展为分质供水提供了技术可能性，价格比桶装水至少便宜比桶装水至少便宜50%；简化了水厂净化工艺，减少了；简化了水厂净化工艺，减少了水处理费用，真正实现了水处理费用，真正实现了“水资源优化配置水资源优化配置”，做到了，做到了“优水优用、中水巧用优水优用、中水巧用”。四、分质供水四、分质供水 4.1 城市供水节水国外分质供水以可饮用水系统为城市主体供水系统，而国外分质供水以可饮用水系统

17、为城市主体供水系统，而将回用水另设管网供应非饮用水系统将回用水另设管网供应非饮用水系统 印尼印尼北京污水处理厂每年能处理污水北京污水处理厂每年能处理污水 3600 多万吨，但因分多万吨，但因分质供水设施不配套，再生利用率不到质供水设施不配套，再生利用率不到 6%。四、分质供水四、分质供水 4.1 城市供水节水地球上地球上淡水淡水资源仅占总水量的资源仅占总水量的2%，可被人类利用的又，可被人类利用的又仅占淡水总蓄量的仅占淡水总蓄量的0.34。到目前为止，淡水消费量已。到目前为止，淡水消费量已占可用淡水的占可用淡水的54，而人类却以每，而人类却以每15年增加年增加 1倍的需求倍的需求消耗着水资源，

18、因此大力开发海水、微咸水等非传统水消耗着水资源，因此大力开发海水、微咸水等非传统水资源是十分必要的资源是十分必要的 海水已成为海洋国家海水已成为海洋国家工业冷却、除尘、洗涤用水工业冷却、除尘、洗涤用水的主要的主要来源，占工业用水的来源，占工业用水的70%以上。我国海岸线长达以上。我国海岸线长达1.8万公万公里，海水资源丰富，但里，海水资源丰富，但14个沿海开放城市有个沿海开放城市有9个严重缺个严重缺水，且海水用量很少，我国海水利用有较大潜力。水，且海水用量很少，我国海水利用有较大潜力。 五、海水利用技术五、海水利用技术 4.1 城市供水节水第一个海水淡化厂第一个海水淡化厂54 年建于美国；海水

19、淡化在年建于美国；海水淡化在中东中东地区地区很流行；香港很流行；香港冲厕冲厕海水用量已达海水用量已达35万万m3/d，占冲厕用，占冲厕用水的水的70%以上；厦门为我国利用海水做以上；厦门为我国利用海水做消防水源消防水源开辟了开辟了先河，但海水利用的许多关键技术还有待于进一步研究先河，但海水利用的许多关键技术还有待于进一步研究 海水利用有两种途径，一是海水利用有两种途径，一是直接利用直接利用，二是，二是海水淡化海水淡化。海水冲厕，涉及洁具海水冲厕，涉及洁具防腐防腐技术。海水淡化技术技术。海水淡化技术蒸馏、反蒸馏、反渗透渗透两大技术。两大技术。五、海水利用技术五、海水利用技术 f蒸馏法蒸馏法：水蒸

20、发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水：水蒸发而盐留下，再将水蒸气冷凝为液态淡水 f冷冻法冷冻法：冷冻海水结冰，液态水变成固态冰的同时，盐被分离：冷冻海水结冰，液态水变成固态冰的同时，盐被分离了出去。了出去。f弊病：弊病：耗源大耗源大，蒸馏法在仪器里产生大量锅垢，得到淡水不多。，蒸馏法在仪器里产生大量锅垢，得到淡水不多。冷冻法得到的淡水味道不佳冷冻法得到的淡水味道不佳f反渗透法反渗透法: :利用半透膜将淡水利用半透膜将淡水 盐分离。在通常情况下，盐分离。在通常情况下，半透膜半透膜允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，允许溶液中的溶剂通过，而不允许溶质透过。由于海水含盐高，如果用

21、半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海如果用半透膜将海水与淡水隔开，淡水会通过半透膜扩散到海水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生水的一侧，从而使海水一侧的液面升高，直到一定的高度产生压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。反渗透法对半压力，使淡水不再扩散过来。这个过程是渗透。反渗透法对半透膜中的海水施以透膜中的海水施以压力压力，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，就会使海水中的淡水渗透到半透膜外，而盐却被膜阻挡在海水中。最大优点就是而盐却被膜阻挡在海水中。最大优点就是节能节能，生产同等质量，生产同等质量的淡水，能耗仅为蒸馏法的的淡水，能耗仅为蒸馏法的1/401/40

22、。海水淡化技术海水淡化技术 f真空冷冻法真空冷冻法：海水：海水三相点三相点是使海水汽、液、固三相共存并是使海水汽、液、固三相共存并达到平衡的一个特殊点。若达到平衡的一个特殊点。若压力或温度压力或温度偏离该点，平衡被偏离该点，平衡被破坏，三相会趋于一相或两相。以水自身为制冷剂，使海破坏，三相会趋于一相或两相。以水自身为制冷剂，使海水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡水的一水同时蒸发与结冰，冰晶再经分离、洗涤而得到淡水的一种低成本的淡化方法。能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简种低成本的淡化方法。能耗低，腐蚀、结垢轻，预处理简单，设备投资小是一种较理想方法。单，设备投资小是一种较理想方法。f多级

23、闪蒸多级闪蒸：闪蒸指：闪蒸指一定温度的海水在压力突然降低的条件一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水急骤蒸发的现象下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法以多级闪蒸方法产量最大产量最大，技术最成熟，主要在海湾国家，技术最成熟，主要在海湾国家采用。采用。4.1 城市供水节水供水管网老化，漏失率明显增长，漏失率超过供水管网老化，漏失率明显增长，漏

24、失率超过8%的城的城市有市有317个，占个，占63.28%，日损失水量可达，日损失水量可达几百亿几百亿m3管网防漏的重点是提高设计和施工质量管网防漏的重点是提高设计和施工质量 。爆管爆管 加强管道的加强管道的更新改造更新改造。水价过低水价过低，水费回收率低，公司，水费回收率低，公司处于亏损状态，无财力进行管道改造，管道多在处于亏损状态，无财力进行管道改造，管道多在城市道城市道路下路下，改造涉及面广，阻碍了管道的更新。，改造涉及面广，阻碍了管道的更新。加强地下管道的加强地下管道的巡检巡检。先进的探仪，及时发现，治理快。先进的探仪，及时发现，治理快捷；实行分区供水，分区沿线巡查制。捷；实行分区供水

25、，分区沿线巡查制。六、供水管网漏失整治六、供水管网漏失整治 四、城市节水技术u 4.1 城市供水节水城市供水节水 u 4.2 城市用水节水城市用水节水4.2 城市用水节水第一产业是农业第一产业是农业：农、林、牧、渔、农林牧渔服务业，：农、林、牧、渔、农林牧渔服务业，及主要依赖第一产业的较小规模的加工工业；及主要依赖第一产业的较小规模的加工工业；第二产业是工业第二产业是工业：采矿业，制造业，电力、燃气及水的：采矿业，制造业，电力、燃气及水的生产和供应业，建筑业；生产和供应业，建筑业；第三产业第三产业：交通运输、仓储和邮政业，信息传输、计算：交通运输、仓储和邮政业，信息传输、计算机机服务服务和软件

26、业，批发和零售业，住宿和餐饮业，金融和软件业，批发和零售业，住宿和餐饮业，金融业，房地产业，其他服务业，其他营利性服务业，非营业，房地产业，其他服务业，其他营利性服务业，非营利性服务业等。利性服务业等。 一、用水结构调整一、用水结构调整 4.2 城市用水节水第一二产业的用水排污远大于第三产业，第一二产业的用水排污远大于第三产业，“三、二、一三、二、一”的产业结构符合经济结构整体演变规律，万元产值耗水的产业结构符合经济结构整体演变规律，万元产值耗水量的明显差异，在保证量的明显差异，在保证经济总量增长经济总量增长的前提下的前提下,会明显减会明显减少耗水量。少耗水量。我国产业结构一降低，二三提高，但

27、是三还低。加大产我国产业结构一降低，二三提高，但是三还低。加大产业结构调整。应大力发展第三产业；其次优化第二产业，业结构调整。应大力发展第三产业；其次优化第二产业，逐步由高耗水的化工、冶金业为主向低耗水的机械、电逐步由高耗水的化工、冶金业为主向低耗水的机械、电子等高技术产业转变子等高技术产业转变 一、用水结构调整一、用水结构调整 4.2 城市用水节水工业工业用水约占城市总用水用水约占城市总用水70，而有效用水量，而有效用水量10%，工业用水量取决于工业产值、工业结构、科技含量三者工业用水量取决于工业产值、工业结构、科技含量三者的消长变化，关键是的消长变化，关键是结构调整和产品科技含量结构调整和

28、产品科技含量的提高。的提高。据统计，据统计，化工、造纸、冶金、石油化工、造纸、冶金、石油4个行业的用水超过个行业的用水超过工业总用水的工业总用水的60%，并通过技术改造提高水重复利用率，并通过技术改造提高水重复利用率 城市生活用水比例在城市生活用水比例在30%，合理定价，严格计量收费；，合理定价，严格计量收费；提高居民的节水意识；控制城市人口规模。提高居民的节水意识；控制城市人口规模。二、二、 城市工业与生活节水城市工业与生活节水 4.2 城市用水节水卫生器具设计缺陷是造成水资源浪费的主要因素之一，卫生器具设计缺陷是造成水资源浪费的主要因素之一，如用如用虹吸式便器虹吸式便器，用，用 4.5升水效果同升水效果同8升水，升水，双按钮马桶双按钮马桶比比水箱水箱节水节水40%，有，有流量控制的淋浴头流量控制的淋浴头可节水可节水7-8%。应制定应制定用水器具用水器具的节水标准。的节水标准。89年墨西哥马桶用年墨西哥马桶用6L代替代替16L，到，到91年底每年节水年底每年节水2800万万m3，可满足，可满足25万居民的万居民的日常用水。目前我国用水器具没有统一的技术标准，几日常用水。目前我国用水器具没有统一的技术标准，几种便器用水量就差种便器用水量就差5L。提高节水器具的提高节水器具的质量质量。一个关不紧的水龙头，一个月要。一个关不紧的水龙头，一个月要流掉流掉