水工业方面的资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一讲 水工业及其学科建设,一、水污染与治理的目前形势,二、水务管理与学科划分,三、水工业及相关学科的建设构想,1.水污染问题,2.对策与治理措施,3.水质标准升级,一、水污染与治理的目前形势,水污染问题,排水,水体,给水,总量继续增加,治理难度加大,:难降解新污染物质涌现、干扰素、氮、磷、重金属,水资源匮乏,水环境容量降低：重污染、微污染、富营养化、环境激素、重金属,用水需求持续增加,水质性缺水：有机微污染、藻和藻毒素、,DBPs（THMFP、HAAs）、环境激素、军团菌、隐孢子虫、Giardia、红虫、水蚤、重金属,中国目前对策,南水北调,防治结合,预防措施：宣传环评水费强制回用,清洁生产,治理措施：提高处理城镇污水处理率、,治理面源污染、,开发高效低耗新技术,水污染处理与饮用水除污染并重,中国人居环境奖（水环境治理优秀范例城市）获奖名单,1、天津市2、河北省石家庄市3、山西省太原市4、吉林省通化市5、辽宁省朝阳市6、辽宁省阜新市7、山东省青岛市8、山东省烟台市9、山东省潍坊市10、山东省威海市、11、山东省德州市12、山东省蓬莱市,13、江苏省扬州市14、江苏省南通市15、江苏省无锡市16、江苏省吴江市17、江苏省常熟市18、江苏省张家港市19、安徽省合肥市20、安徽省六安市21、安徽省马鞍山市22、浙江省杭州市23、浙江省绍兴市24、福建省厦门市,25、福建省泉州市26、江西省南昌市27、湖北省黄石市28、湖南省长沙市29、广东省广州市30、广东省江门市31、广西壮族自治区南宁市32、广西壮族自治区桂林市33、贵州省贵阳市34、四川省成都市35、四川省广元市,第五届世界水大会,2006年 9月10-15日举行安排了8个主题发言：,中国城镇水务发展和改革(建设部副部长仇保兴)；,中国水处理新技术进展(清华大学教授、中国工程院院士、全国人大资源与环境保护委员会副主任委员钱易)；,水和卫生设施发展趋势世界银行的观点(世界银行能源和水部门负责人Jamal Saghir)；,水、健康和千年发展目标(世界卫生组织水和健康项目协调人Jamie Bartram)；,城市的未来新加坡综合水资源管理案例研究(新加坡公用事业委员会主任Teng Chye Khoo)；,点源控制的营养物管理一一全球视角(奥地利维也纳技术大学教授Helmut Kroiss)；,新兴生物和纳米技术及其在水中的应用(澳大利亚亚昆斯兰大学副校长)；,21世纪城市水管理和卫生选择(美国西图公司技术部高级副总裁)。,中国水日,第五届世界水大会期间，来自,90多个国家和地区的3000多位中外专家学者、政府官员和企业家，围绕“可持续水管理”这一主题，通过20多个论坛、650多个技术交流，开展了广泛深入的交流与研讨，数百名专家学者和政府官员作了发言。大会举办了“青年论坛”，为青年人从事水行业进行职业选择方面的指导。大会举办了先进水处理技术和设备博览会。,大会期间，建设部还举办了“中国水日”、“市长论坛”、“农村污水处理国际研讨会”三项中国特色的重大活动，宣传中国在水领域的发展成就，交流地方政府加强水管理、水环境治理和水技术创新等方面有效的做法，既达到了“让中国了解世界，让世界了解中国”的目的，也为解决我国水问题提供了丰富的智力资源。,作为本届世界水大会的亮点，“中国水日”活动举行了“水管理战略与政策”、“水资源与供水安全”、“水业改革与投融资”论坛。来自国家发展改革委、建设部、水利部和国家环保总局的有关负责同志介绍了“十一五”期间中国水务改革与发展政策；院士和专家学者们探讨了我国水的可持续利用战略和创新技术。,在第五届世界水大会“中国水日”上，新组建的中国城镇供水排水协会举行了成立仪式,水质标准：,国家、行业、地方,可行性、习惯性、健康安全性,排水,水体,用水,污水排放综合标准、排放下水道标准、行业排放标准,地面水环境质量标准,地下水质量标准,饮用、游泳、渔业、农灌、工业、景观、矿泉,水资源与水安全性评价体系：定量经济学、,水质参数、水处理工艺模型,新饮用水卫生标准出台,自来水集团分级,新标准出台,新标准解析,生活饮用水卫生标准,GB 57492006代替GB 5749-85,水质指标由,GB 5749-85的35项增加至106项，,增加了71项；修订了8项；其中：,微生物指标由2项增至6项，增加了大肠埃希,氏菌、耐热大肠菌群、,贾第鞭毛虫和隐孢子虫,；,修订了总大肠菌群,(3个,未检出）,；,饮用水消毒剂由1项增至4项，增加了一氯胺、,臭氧、二氧化氯；,感官性状和一般理化指标由15项增至20项，,增加了耗氧量、氨氮、硫化物、钠、铝；,修订了浑浊度,(3度1度）；,；,放射性指标中修订了总放射性。,生活饮用水卫生标准,GB 57492006代替GB 5749-85,毒理指标中无机化合物由10项增至21项，增加了溴酸盐、亚氯酸盐、氯酸盐、锑、钡、铍、硼、钼、镍、铊、氯化氰；并修订了砷、镉、铅、硝酸盐；,毒理指标中有机化合物由5项增至53项，增加了甲醛、三卤甲烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,1-三氯乙烷、三溴甲烷、一氯二溴甲烷、二氯一溴甲烷、环氧氯丙烷、氯乙烯、1,1-二氯乙烯、1,2-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯、六氯丁二烯、二氯乙酸、三氯乙酸、三氯乙醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯、2,4,6-三氯酚、氯苯、1,2-二氯苯、1,4-二氯苯、三氯苯、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、丙烯酰胺、,微囊藻毒素,-LR、,灭草松、百菌清、溴氰菊酯、乐果、,2,4-滴、七氯、六氯苯、林丹、马拉硫磷、对硫磷、甲基对硫磷、五氯酚、莠去津、呋喃丹、毒死蜱、敌敌畏、草甘膦；修订了四氯化碳；,污水处理排放标准升级,我国的污水处理排放标准经历了从,污水综合排放标准（GB 8978-88）、城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）、污水综合排放标准（GB8978-96）及城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的发展历程，每个标准都在不同的历史阶段发挥了积极的作用，有力地推动了我国污水处理事业的发展。,污水处理排放标准升级,城市污水处理厂污水污泥排放标准（CJ3025-93）对BOD、COD、SS有要求，对氮、磷及卫生学指标没有要求，该标准基本没有考虑环境的需要，在更大程度上是处理标准，而不是排放标准。但标准的实施对当时的污水处理建设起了积极的推动作用。,污水处理排放标准升级,污水综合排放标准（GB8978-96）提出了对氨氮和磷酸盐的要求，对于我国及早展开脱氮除磷工作的意义很大，并促使相当多的污水处理厂必须进行脱氮除磷，同时也催生出具有我国特点的倒置A,2,/O工艺。而且，该标准的实施对于污水处理厂的设计提出了更高的要求。,污水处理排放标准升级,城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）是目前最新的标准，较污水综合排放标准的系统性、完整性、可操作性均有较大程度的提高。该标准分四级标准，在实际工作中主要执行一级B标准，提出了总氮的要求，对氨氮和磷的要求作了调整，明确地提出了卫生学的指标。,水回用标准体系建立,再生水水质标准,2006,中心城区再生水综合标准,地面水环境质量标准修订,地面水环境质量标准（GB 383883）为首次发布，1988年为第一次修订，1999年为第二次修订，2002年第三次修订。本标准自2002年6月1日起实施,二、相关生产部门管理与学科划分,1.水务管理,2.学科划分,3.专业学会,改制前管理部门划分,水资源,给水排水,水利局,(公用局),自来水集团,市政工程局,排水管理处,水务局？,市政工程局？,环保局？,节水办,？,建设厅,市政府？,？九龙治水,水务局的成立,深圳、上海、北京、天津等,经报请国务院批准同意，2009年天津市委、市政府决定组建天津市水务局，加强对全市水资源的统一管理。新成立的天津市水务局为天津市政府组成部门，原市水利局职责、市建设管理委员会城市供水职责、市市政公路局城市排水和有关河道堤岸管理职责整合划入水务局，不再保留天津市水利局。目前全国组建水务局和实行城乡涉水事务一体化管理的县级以上行政区已达1532个，占全国县级以上行政区总数的62.9%。,天津市水务局的成立，标志着天津市实现了城乡水务一体化管理，确立了“一龙管水、团结治水、合力兴水”的崭新格局。天津市水务局要充分发挥体制优势，创新运行机制，不断开拓进取，务求取得实效。一要完善新型水务管理体制，强化水务局在资源管理、规划编制、政策制定、行业管理、市场监管等方面的职责，重视社会管理和公共服务职能。二要实行最严格的水资源管理制度，划定水资源开发利用、水功能区限制纳污、用水效率控制三条“红线”，全面推进节水防污型社会建设。三要建立多元化、多渠道、多层次的水务投融资机制，加大水价改革力度，建立良性运行机制。四要大力推进依法治水管水，建立健全水务规划体系，抓紧制定相关法规和配套措施，加强水务执法监督。五要加强机构与能力建设，大力推进水利信息化和水务现代化，完善水务服务体系，进一步提高干部队伍的素质、能力和水平。六要加强与各有关部门的沟通与协调，为新的管理体制的运行创造良好的外部环境。,当前学科划分,环境科学与工程,环境工程,水污染控制工程,土木建筑工程,市政工程,给水排水工程,环境科学与工程学科由来,市政：给排水,化学：环境化学,轻工业：环保,地学：环境地学,物理：大气物理、核环境,农业：环境水利、水文,化工：工业水处理,生物：环境生态,环境部门与学科的作用,环保部门按可持续发展要求对各生产部门进行监督；对自然资源进行保护。,环境科学与工程学科为自然资源的评估和可持续发展的标准提出、清洁生产和废物处理提供科学技术保障。,专业协会变迁,(1),-IAWPC,(International Association of Water Pollution Control),-IWSA,(,International Water Supply Association,）,1972-National Commission on Water Quality,of USA,1980s-IAWQ,(International Association of Water Quality),1999-IAW,(International Association of Water),国际水协前主席,Laszlo Somlyody先生,国际水协主席,Darid Garman,国际水协执行主席,Pull Beiter,日本水道协会会长玉井义弘,专业协会变迁,(2),中国土木工程学会给水排水分会,工业给水排水委员会,建筑给水排水委员会,中国土木工程学会水工业分会,中国化学工程学会工业水处理专业委员会,中国城镇供水协会,中国市政工程协会城市排水专业委员会,中国城镇供水排水协会,中国城镇供水排水协会成立,2002年，建设部党组建党200236号文提出了将中国土木工程学会水工业分会和中国市政工程协会城市排水专业委员会并入中国城镇供水协会的建议。,经民政部部务会审议通过并呈报国务院批准，民政部于2005年12月31日以民函 2005704号文件批复，正式批准中国城镇供水协会更名为中国城镇供水排水协会。,中国城镇供水协会成立于,1985年是建设部最早成立的社团组织之一。是国际水协的重要成员，多次组织业内人员广泛开展了国际交流，增进了与各国供水界的合作,中国土木工程学会水工业分会成立于1985年是以设计院、大专院校、科研院所为主体，广泛联系供水排水企事业单位及水务管理工程技术人员的学会二级机构。是国际性学术组织-世界水环境联合会（WEF）的成员之一,中国市政工程协会城市排水专业委员会成立于1996年。是城市排水行业全国性社团二级组织,2006年9月11日下午，在五洲皇冠酒店中国城镇供水排水协会召开了隆重的成立大会。会议由中国城镇供水排水协会秘书长邵益生主持，主持人介绍了协会的人员和组成机构。日本水道协会会长玉井义弘先生和国际水协执行主席Pull Beiter先生分别致辞。建设部部长汪光焘作了重要发言，他就市政公用事业的改革和相关行业协会的改革工作谈了三点意见。一、进一步引进市场机制，深化供水排水行业的改革；二、发挥供水排水结合的优势，为建设资源节约型和友好型社会作出贡献；三、搞好协会的建设。,最后，协会会长李振东先生做了讲话。他在讲话中提到汪光焘部长的讲话阐述了中央关于行业协会定位，功能和作用，结合供水排水行业的实际，透彻地分析了深化城镇供水排水改革的目标，需要在改革中认真解决把握的五个问题，以及如何发挥供水和排水相结合的优势，为建设资源节约、环境友好型社会做出贡献，提出了工作的目标和具体的要求。李振东会长表示要深化对协会工作的认识，坚持政治方向，根据行业的特点和企业的实际需要，不断提升协会的服务能力，拓展服务领域，严格自律，增强协会的影响力，吸引力和凝聚力，切实发挥协会提供服务反映诉求、规范行为的作用。,新的协会即将开始新的工作，全国供水排水协会成员将按照国家法规和政策的规定，结合行业实际，认真学习、领会和贯彻落实汪光焘部长的讲话精神，在协会第一届理事会的领导下，振奋精神，扎实工作，为开创协会工作的新局面做出应有的贡献。,章程,中国城镇供水排水协会章程,.doc,第一条本团体名称为中国城镇供水排水协会。英文译名：,China Urban Water Association 缩写：CUWA。,第二条中国城镇供水排水协会由各城市供水、排水、节水企事业单位，地方城镇供水(排水)协会，相关科研、设计单位，大专院校及城镇供水排水设备材料生产企业和个人自愿参加组成。是全国性、行业性、非营利性的社团组织。,第三条中国城镇供水排水协会必须坚持四项基本原则，遵守宪法、法律和法规，认真贯彻党和国家的方针政策，遵守社会道德风尚，推进行业自律，维护会员合法权益，反映会员愿望，促进城镇供水排水界的交流与合作，为会员提供多种形式服务。发挥桥梁、纽带作用，促进中国城镇供水排水事业的发展。,第四条中国城镇供水排水协会接受建设部、民政部的业务指导和监督管理。,第五条中国城镇供水排水协会会址设在北京市。,第六条中国城镇供水排水协会的业务范围是：城镇供水、排水包括污水处理和污水再生利用及城镇节水等。,中国城镇供水排水协会会长李振东,李振东,:男,1937年生，中共党员，高级工程师，毕业于天津土木工程学校室内卫生技术专业，天津大学土木建筑系采暖通风进修班毕业，大学学历。曾任天津市建筑设计院设计室副主任、院生产组副组长；天津市建委副处长、副主任；天津市援藏办公室主任；天津市委城建工委副书记；天津市铁路枢纽改造工程指挥部指挥长、党委书记；天津市副市长、市委城建工委书记；建设部副部长；天津市人大常委会副主任，现任中国城镇供水协会会长。在设计院承担天津市大型工业与民用项目采暖通风和供热锅炉房工程的设计，在市建委负责城市规划管理和全市住宅建设计划工作，参与天津市震灾恢复重建规划的编制和组织实施工作。赴西藏负责西藏人民大会堂等四项援藏工程建设。组织指挥天津铁路枢纽和天津火车站改造工程，参与天津机场、国际展览中心、电视塔等重点工程现场施工组织工作。在建设部工作期间，分管房地产业、城市建设和综合计划工作。在协会工作其间，深入省、市，主动参与专业会议，活跃协会工作，深入企业调研，就供水企业关心的产权制度改革等问题，写出报告提出建议，报建设部参考。参与组织2010年供水行业技术进步规划的编制工作。,秘书长,邵益生,:1958年出生，1983年毕业于北京大学，理学博士，研究员，建设部科学技术委员会委员,国家有突出贡献的中青年科学、技术、管理专家，享受国务院政府特殊津贴。曾任建设部综合勘察研究设计院副院长兼总工程师，现任中国城市规划设计研究院副院长，兼任建设部城市水资源中心主任，建设部城市供水水质监测中心主任，中国城镇供水协会副会长，中国GIS协会副会长，中国城市规划学会工程规划学术委员会主任，中国自然学会水资源专业委员会副主任。长期从事水资源、水环境、水安全与城市发展研究，先后发表论文50多篇，出版专著6部，获国家及省部级奖励6项。参与主持编写中国城市发展报告2005。,近年来主持和参与主持的主要项目有：ADB技援项目“城市供水价格”，“城市污水处理收费政策”；UNDP技援项目“21世纪中国城市水管理”，“中国城市供水水质督查体系”，“中国城市发展问题观察”；中国工程院重大咨询项目“中国城市水资源可持续开发利用”，“西北地区城镇发展及水务对策研究”，“东北地区城镇化及资源环境协调发展研究”；国务院有关部委项目“南水北调东、中线工程受水区节水治污和用水需求预测研究”，“北方地区城市发展及用水对策研究”，“城市用水定额及需水量预测研究”，“全国城市发展布局及用水定额研究”；以及“城市水系统控制与规划”、“城市供水安全保障应急预警系统”、“松花江沿岸城市安全供水应急净化技术方案”、“长三角地区水污染防治与水安全保障”等研究课题。,第一届中国水协领导班子成员确定,9月10号中国城镇供水排水协会第一次会员代表大会在北京国际会议中心召开，9月11号又召开了第2次会员代表大会，公布了当选的领导班子成员。,会长：李振东,副会长：陈炳林、陈正兴、桂敏侦、韩德宏、聂梅生、曲际水、邵益生、申石泉、武秀峰、徐维浩、杨向平、张国祥、张晓健（按姓氏比画排序）,秘书长：邵益生（兼）,副秘书长：刘志琪、王佩玲、阮如新、丁五禾、王岚,副会长单位的组成建议，即四个直辖市和广州、深圳、沈阳、武汉供、排水企业8个名额；水工业分会2个名额；城市排水专业委员会2个名额；大专院校1个名额，共13个副会长人选，,中国城镇供水排水协会成立,组成机构,秘书处,供水专业委员会,排水专业委员会,科学技术委员会,节水工作委员会,编辑出版委员会,设备材料工作委员会,政治思想工作委员会,中国城镇供水排水协会成立,第一条 根据,中国城镇供水排水协会章程规定和民政部、财政部2003年颁发的关于调整社会团体会费政策等有关问题的通知（民发200395号）精神，制定本办法。,第二条 中国城镇供水排水协会(以下简称中国水协)会员会费每年交纳一次。,第三条 会费标准（按人民币）,1、副会长单位会员会费30000元；,2、常务理事单位会员会费20000元；,3、理事单位会员会费5000元；,4、一般会员单位：,（1）城镇供水、排水企事业单位会员会费2000元,（2）城镇节水管理部门、地方供水排水协会会员会费2000元,（3）科研设计单位、大专院校会员会费2000元,三、水工业及相关学科的建设构想,1.水工业,2.水工业学科,3.与其他学科关系,水工业概念的提出,在清华大学许保玖先生、哈工大李圭白院士、聂梅生司长等众多专家的倡导下,在建设部有关部门主持下,众多专家共同编写完成中国2 0 0 0年水工业可持续发展战略,并由建设部科技司发布,水工业的概念在中国 2 0 0 0年科技计划和 2 0 1 0年长远规划、建设部关于加速科学技术进步的决定、建设科技2 0 0 0年科技计划和 2 0 1 0年长远规划等政府规划指导性文件中被正式提出,并在“九五”国家科技攻关中正式以水工业的名称立项。,许葆玖,1918年生,1942年国立中央大学土木工程系毕业,1949年获美国密西根大学卫生工程硕士,1951年获美国威斯康辛大学哲学博士,1955 1989年任清华大学副教授、教授,1 981 1988年任中国化工学会工业水处理专业委员会副理事长、工业水处理杂志编委、副主编,现为工业水处理编委会顾问。,李圭白,1931年9月生，河南偃师人。哈尔滨工业大学教授，博士研究生导师，中国工程院院士，全国高等学校给水排水工程专业指导委员会主任。1955年毕业于哈尔滨工业大学。是我国最早研究地下水除铁除锰技术的学者。研究成功的接触催化除铁工艺和接触氧化除锰工艺使我国此类技术步入世界先进行列，分别获得全国科学大会奖和国家级科技进步二等奖。是我国高浊度水处理技术的奠基人之一，研究成功的高浊度水透光脉动单因子絮凝自动控制技术在国际上处于领先地位，获国家发明三等奖。参与水上一体化水厂的研究，获国家发明二等奖。开发成功高锰酸钾助凝技术，获国家级科技进步三等奖。近年开发成功的高锰酸盐饮用水除污染技术、流动电流混凝控制技术等都具有国际领先水平。,水工业定义与内容,水工业是以城市及工业为对象,以水质为中心,从事水资源的可持续开发利用,以满足社会经济可持续发展所需求的水量作为生产目标的特殊工业。它是随着水的商品化和产业化生产而逐步形成和完善的新兴工业,它是水的开采、加工、输送、回收及利用的综合产业。其产业主体是自来水公司(或供水公司)、污水处理厂等,并包括为水工业服务的水工业制造业,广泛涉及科研、设计、工程、设备加工、管理等相关领域。,水工业定义与内容,水工业是,以给水和排水为统一体,以融入高新技术的水质处理为工业核心内涵,为水资源的可持续提供社会及各种用水服务的工业,水工业由三个部分组成,（1）水工业企业,（2）水工业制造业,（3）水工业高新技术产业,水工业企业,水工业企业是融会了给水排水的统一体性和工业属性的企业体现。对一座城市来说,就相当由现在体制应该分开运营的自来水公司(包括水厂、管网等所属部分)、排水管道管理部门和污水处理厂(要按统一体性配合给水厂流量设计的)等部分有机地组合形成的,并按整体运营的一个崭新的企业形式(可称为水工业,（务）,公司以模糊现在的给水与排水间的观念划分,)。这个水工业企业的组合整体使企业的各个组成部分间,特别是按现有体制划分的给水与排水部分间的运作关系,由于必须相互配合而得到加强和优化。统一体性和工业属性的观点也通过在水工业企业中的融会产生增效作用。,水工业制造业,由生产给水排水行业所需的机电、化工、冶金、材料以及电子等技术装备产品的相应工业部门无形中组成的工业系统。,对这些产品的共同要求是,:产品的品种、数量、质量以及它们间的相互配套、协调等性能必须符合给水排水行业的特定技术标准和需要。,水工业制造业是给水排水事业的支柱工业,这一提法凸现了水工业制造业必须与给水排水事业同步发展的观点,水工业高新技术产业,在给水排水行业中运用高新技术开发出来的产业。,这类新型产业是由两个重要因素的共同推动产生的。一个因素是高新技术向传统行业扩散、渗透的现代科技发展共同特点,;另一个是传统的给水排水技术已远不足以应付它面临的时代挑战已成为尖锐的问题。,水工业高新技术产业是给水排水事业在高新技术时期的一项表征：对传统给水排水系统的功能和结构的重新认识和革新;发展水处理基础理论;清除对给水排水传统产品的“粗放”生产思想,水工业的基本点,给水和排水的统一体性体现为“有借有还。,给水和排水的统一体性与工业定位将出现一门集商品“水”的原料采集、生产、供应、销售、回收再生、回归自然为一体的水工业主体产业,水工业学科定义,伴随水工业的形成而产生的学科是水工业科学技术(也可称“水工业工程学”),是一个新兴的学科体系。水工业学科体系核心问题是研究解决城市和工业的发展对水的不断增长的利用需求与水资源紧缺及水环境污染的矛盾。,水工业科学技术是一门新兴的学科,它是以城市和工业为对象,研究以水质为中心的水资源的开发利用及其社会经济影响以及相关设备制造的综合性工程学科,水工业学科内容,水工业学科,主要以水的社会循环为研究对象。,水工业学科涉及的问题,既有水量的问题,也有水质的问题。在水量方面,主要有城市及生产用水的水资源问题,水的抽取、输送、贮存调节和分配的问题,废水的汇集、输送、贮存、调节、抽升和排放的问题。在水质方面,为满足生活饮用水及生产用水需要而进行的用水水质处理,以及为了人类社会的可持续发展而进行的,废水水质处理问题。,水工业学科体系产生的技术基础,以水质为主题的给水排水工程技术,给水排水工程技术的内容可概括为水的输送和水的处理,即水质和水量问题。在水质相对较好的年代,给水排水工程以满足水量要求为主要矛盾,而水质要求在次要位置,随着给水排水工程的发展,环境的污染、人类用水质量的提高,给水排水逐渐转变为以满足水质要求为主要矛盾,而水量要求转变为次要因素,为传统给水排水技术赋予了新的要求,水处理工程技术的设备化、产业化,传统给水排水工程是土木工程学科的一个分支,水处理的过程主要是以土木工程的构筑物来实现。但是,为了科学地控制水处理过程中的水质参数,从而适应给水排水工程以水质为主题的转变,现代的水处理过程已由传统的土木型转变为设备型和设备集成型,设备集成的技术含量及投资比例不断提高,从而反映了水处理工程技术的设备化、产业化和市场化。,给水排水工程技术的高新技术化,计算机技术、信息技术、材料科学、系统科学等新科技向传统的给水排水工程技术的渗透、交叉推动了给水排水工程技术的高新技术化。,水工业科学技术及其学科体系的初步框架,水工业科学技术主要包含五个部分:,1技术基础学科：城市水利学、水化学、水生态学、水处理生物学、流体力学、机械学、水质公共卫生学;,2水质与水处理工艺技术：化学水处理技术、物理水处理技术、生物水处理技术、水处理反应器、水质分析技术;,3水工业工程技术：给水工程、排水工程、建筑给水排水工程、中水工程、自动化工程、水的利用工程、节水工程;,4水工业制造技术：水工业器材制造技术、水工业仪器仪表技术、水工业通用及专用设备制造技术、水工业重大装备技术、水工业控制系统、水处理单元设备技术;,5水工业社会科学：水工业经济学、水工业规划与管理学、水工业社会学、水工业法学。,水工业学科特点,水工业必须将用水的供给及处理和废水的治理统一考虑,需要以整个水,的社会循环作为研究对象。,水工业中水质的矛盾日益突出,已成为主要矛盾。相应地在水工业学科中,水工业工艺特别是水处理工艺,将成为学科的主导内容,并以水化学、水微生,物学、水力学作为学科理论基础。,水质科学与工程的基本点,水质科学与工程是以高新技术时代特征为准绳,以水质处理/控制为学科核心内涵,研究水工业为水资源可持续提供社会和各种用水服务所需的科学技术的学科。,高新技术时代的特征指高度的学科间的相互渗透;能形成精确的预测理论;高新技术的广泛应用。水质科学与工程是给水排水工程经深化改革而成的高新技术时代学科。,水质科学与工程的定义隐涵了学科的三个基本点:突出了水质概念的重要性;界定了学科领域;在工程学科中的独立学科定位。,水处理技术基础学科的建设,1水处理过程水力学:特别注重在池子、容器一类的约束条件下的水流结构及其形成的混合状态;,2 水处理过程动力学:包括物理的、化学的和生物过程的;,3 水处理过程热力学:主要是化学热力学和生物化学热力学;,4水处理过程微生物学:要包括微生物群体生态学和应用生物技术;,5水处理界面物理化学;,6水处理反应器理论;,7水处理过程的模拟、模型理论及实验技术;,8水处理过程的应用数学方法。,新材料的利用,水处理设备的构型创新及创制具有独特水处理性能的新材料：,1)根据优化水处理整体过程的需要,利用新材料创建水处理厂更紧凑的新的整体构型,避免传统的平面式的松散构型。,2)根据优化反应过程混合状态的需要,利用新材料创制新的单元设备的构型,改变传统的盒子式构型。,3)根据优化水处理过程的需要(如膜滤组件、填料、滤料的构型以及滤膜的抗堵塞性能等),创制新性能的材料,生物技术的利用,创制微生物型的水处理制剂及创制具有新材料和生物技术两者特点的水处理器材。,1水处理微生物制剂的创制有三个层次:1)现有的技术(effective icroorganisms有效微生物群)可视为第一层次。技术是指通过投加一种特制的微生物活性制剂以取得生物处理的优化效应的生物技术。2)用天然微生物种,按原水水质及处理要求专门配制的优化生物处理的微生物制剂的出现,可以称为第二个层次。3)第三层次是利用生物技术,为高效水的生物处理生产人工细菌物种或物种群体,为疑难性水处理问题生产特效的人工细菌物种或群体。,2创制有利于水处理的构型同时兼有生物处理功能的填料、吸附剂、滤料甚至水处理组件等器材,可以作为可能出现的新材料与生物技术结合利用的例子,与水利工程学科的关系,水利工程学科主要以水的自然循环为研究对象,而水工业学科主要以水的社会循环为研究对象,从而构成了水工程学的两大支柱。但水的自然循环和社会循环有时并无明确的界线,加之两学科都以水工程为研究对象,所以两学科外延的相互交叉是不可避免的。两者的交叉可以举出以下几个方面:,水资源方面:水利工程学科研究的是整个流域的水资源。城市是人口和工业集中的地区,水工业学科研究的是城市和工业水资源,即城市和工业附近地区的水资源情况。,水源工程方面:两个学科都把由天然水体(地下水、地面水等)取水的工程技术问题作为本学科的研究内容。,农业用水方面:农业用水应是水的社会循环的一部分。工厂化养鸡、养猪、养牛、水产品养殖等的用水和排水,无疑是水工业的内容,但是农田水利传统上却是水利工程的内容。随着节水灌溉技术的发展(如喷灌、滴灌等),就需要对水进行处理,使之有可能部分转入水工业的领域。,水质方面:在水的质和量方面,水利工程学科传统上重点研究水量问题,而对水质则主要研究其物理性质(如泥沙问题等)。所以水利工程学科是以水力学和力学为基础的。水工业学科则以水质为中心,以水力学和水化学、水微生物学为基础。但水利工程学科现在也开始提出,要重视水的化学性质的问题,所以今后,在水质方面的交叉会增多。,水循环定义与分类,水利工程学科,水工业学科,与土木工程学科的关系,土木工程学科是以力学为基础的学科体系。传统的给水排水工程是土木工程学科的一个分支,取水和水处理过程主要以土建构筑物来实现。但是,现代水工业已发展到以水质为中心,现代水处理已由传统的土木型向设备型和设备集成型发展,设备集成的技术含量及投资比例不断提高,从而反映了水工业技术的设备化、产业化和市场化方向。,水工业学科也从土木工程学科中分离出来,进而发展成为相对独立的学科,虽然现代水处理过程采用的设备愈来愈多,但仍有相当部分采用土建构筑物,即现在水工业正处于向设备化的过渡阶段,所以两学科虽已相对独立,但仍有密切关系。,与环境工程学科的关系,环境工程学科以环境污染防治,(水、气、渣、噪声等)的有关科技问题作为主要的研究内容。在我国,水污染防治方面,由于环保部门和市政部门的行政分割,环境工程更多地从事工业废水的处理工作。所以,两学科都把工业废水的处理作为本学科的研究内容。,但是,自从提出人类社会的可持续发展战略,人们开始从一个全新的角度来思考环境污染的治理问题,这就是清洁生产的提出。清洁生产是针对传统的工业生产对环境造成严重污染而提出的新概念。它与传统生产相比,要求充分利用原材料和能源并在各个环节上都实现净化、无污染的反应途径与工艺;对于生产过程,追求节约原料和能源,淘汰有毒原料,探求新的反应动力学、新的结构、新的合成,在生产中全程控制并最大限度地减少“三废”;对于产品,追求从源头的原材料遴选到最终产品生成的全过程的洁净生产。过去环境工程只着眼于被动地从末端治理污染以求环境质量的改善。现在将清洁生产的概念引入环境工程,开始着眼从生产全过程中去减少和消除污染,变被动为主动,从而极大地丰富了环境工程的内涵。环境工程与清洁生产相融合,亦即与各种工业生产工艺相融合的发展方向,将使不同工业的环境工程更具各不同工业的特色。各种不同工业的专业人员愈来愈多地参与环境工程,将是不可避免的必然趋势,而“通用型环境工程”的领域将会减小。从这种趋势看,水工业与环境工程的交叉可能会日趋减少。,