高效节水技术与节水管理_李菊萍.pdf

化学工程与装备 2023 年 第 5 期 194 Chemical Engineering&Equipment 2023 年 5 月 高效节水技术与节水管理 高效节水技术与节水管理 李菊萍（凉州区永昌水利管理所，甘肃 武威 733000）摘 要：摘 要：随着水资源短缺矛盾的日益严重,节约用水的呼声得到了社会各界的高度认可。生活普遍规模大,人员多。他们是真正的大型家庭公共用水户。因此,生活必须认识到群众用水的集中度和规律性,在此基础上合理发展节水技术,建立节水管理制度,潜移动性地培养群众的节水意识,减少水资源的浪费,深入贯彻可持续发展的理念。基于此,本文将对用水现状进行简要分析,阐述农业以及生活可行的节水路径。关键词：关键词：高效节水技术；节水管理；分析；对策 1 用水现状 1 用水现状 1.1 资源利用率低 从生活用水现状来看,水资源利用率低的问题主要体现在以下两个方面:一是生活用水浪费现象普遍,人们在生活中没有充分利用优质水资源;二是生活非常规用水利用不足,雨水收集利用和中水回用水平有待提高,甚至优质水资源会直接用于清洁道路和广场。整体节水意识淡薄。1.2 监测计量设施落后 生活在实施节水技术和节水管理的过程中,往往需要通过专业设备对水资源的利用情况进行监测和测量。然而,目前生活的监测测量设施整体上比较落后,部分设备老化、失修,难以正常运行。1.3 制度建设不完善 虽然社会各界强烈呼吁节约水资源,推进可持续发展战略。但就目前节水类生活的建立情况来看,学校缺乏健全、科学的节水管理制度,相关部门和人员对制度的实施情况没有进行动态跟踪。记录很少,节水工作有形式主义的嫌疑。1.4 水资源严重浪费 在传统的农业生产过程中,水资源的利用是比较广泛的,也就是说,农田的灌溉并不能通过大量的水资源的灌溉和利用来达到理想的效果,这也造成了水资源的大量浪费。也就是说,传统的粗放式的水资源管理方法,并没有对各部分的实际用水量进行统计和设计,而是对大面积的农田进行统一的灌溉,导致了水的利用率低,资源的利用和配置不合理。2 高效节水技术对中国农业发展的意义 2 高效节水技术对中国农业发展的意义 我国是一个传统的农业超级大国。农业发展规模巨大,传统的漫灌方式已不能适应现代农业的发展。因此,高效节水技术已成为缓解我国水资源短缺的重要战略。通过对水资源的高效利用,建立节水型社会,将促进我国经济的可持续发展,增加农民收入,有利于新农村建设,在中国生态环境的建设和保护中发挥着举足轻重的作用。目前,世界面临着水资源短缺的局面,这关系到人类未来的生存。据统计,中国在农业灌溉和水利工程中存在着严重的水资源浪费问题。因此,我们应该在农田水利工程领域积极采用高效节水技术。采用高效的节水技术在一定程度上可以促进经济的发展,是实现可持续发展的重要措施。资源配置与农业发展之间存在着诸多矛盾。水资源的分布是非常不同的。一些地区耕地资源丰富,但农业发展所需的水资源储量不能满足要求。此外,近年来,我国的生态环境遭到严重破坏,水土流失现象普遍存在,土地沙漠化加速。这些都给我国水资源的利用带来了更多的困难。因此,在水利工程领域,应采用高效的节水技术,以达到既保证作物稳定生产,又合理高效利用水资源的目的。实际上,高效节水技术就是在节水灌溉过程中综合考虑工程技术和管理技术,从而提高农田的灌溉效率。通过高效技术提高资源利用率,保障农民收入,调整农业产业结构,促进中国现代农业发展,保障国家水资源供应,是中国恢复良好生态环境,实现可持续发展的重要举措。3 高效节水技术分析 3 高效节水技术分析 3.1 高效节水技术在生活中的具体应用 3.1.1 再生水处理技术 再生水处理技术是目前应用频率较高的一项节水技术。该技术主要涉及应用滤料过滤、微滤、纳滤、反渗透等技术,对污水进行处理,降低污水中的杂质含量,使其尽可能满足生活用水的水质标准。随着技术的不断创新和优化,目前基于滤料过滤处理技术、微滤膜处理技术和反渗透处理技术的污水改造,分别可以满足生活杂项水标准、景观水标准和自来水标准。生活可以根据用水需求进行合理选择。从整体上看,中水处理技术可分为分散式和集中式两种。生活由于人员和机构较多,耗水点相对独立,因此在污水排放中存在明显的水质分流现象。因此,生活可以通过优化管道设计,对洗浴废水和生活污水进行集中处理,然后从不同的生活用水中收集污水。再生水处理技术的常规工艺如下：（1）混凝沉降过滤工艺 这种组合工艺主要是通过化学方法将水中的胶体、颗粒等物质凝聚成较大的颗粒物质，再通过滤池内生物膜的生物过滤降解，拦截处理废水中的污染物，从而提高出水水质。滤池在运行过程中需要定期进行反冲洗。现场操作人员需要根据出水水质和数量的变化来确定反冲洗周期。反冲洗水从底部流入，在滤料填充区形成湍流，使老化的生物膜在水流的剪切力作用下脱落。该组合工艺成本低，占地面积小，DOI:10.19566/35-1285/tq.2023.05.030 李菊萍：高效节水技术与节水管理 195 已广泛应用于城市污水处理厂的深度处理工艺中。（2）臭氧氧化 臭氧具有很强的氧化性，它可以氧化水中的有机物和难以降解的生物有机物。可直接与水中有机物发生反应，缓慢分解有机物，或在特殊碱性条件下产生羟基自由基等中间产物，可间接氧化有机物和微生物。臭氧 T 技术还能有效去除水的色度、浊度、悬浮物和异味，通过调节臭氧用量和反应时间，使出水清澈透明。此外，臭氧还可以杀灭水中的病毒和致病菌，对温度和 pH 值有很好的适应性。实验表明，臭氧比氯更有效地杀死病毒。（3）人工湿地工艺 人工湿地是一种类似沼泽的人造表面，是一种综合性的人工生态系统。主要利用系统运行过程中土壤、滤料、地表植被和微生物的物理、化学和生物协同作用，对污水进行深度处理。其作用机理包括吸附、保留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解等。在系统运行过程中，微生物是降解水中污染物的主要工具。通过微生物的日常呼吸代谢，废水中的大部分有机物可以被降解和交流，成为其细胞的一部分。（4）膜处理工艺 膜处理技术是指用特殊有机大分子或无机材料制成的膜(半透膜)，通过利用混合物中各组分的不同选择性渗透，以外界能量为驱动力，对混合物液体进行分离、净化和富集。出水水质稳定，占地面积小，操作方便，对原水水质适应性好。3.1.2 雨水处理技术 雨水是水资源的重要组成部分。收集和处理雨水资源可以在一定程度上缓解水资源压力,提高资源利用水平。如大面积的道路雨水收集时,可采用雨水排水管进行收集,而在收集集中径流雨水时,可根据实际情况采用雨水地下通道、雨水明渠等收集方式,对雨水资源进行简单的沉淀过滤,转化为清水或景观水。具体而言,现阶段居民生活主要通过雨水储罐、管道储存和多功能储存等方式收集雨水资源,通过雨水收集系统和透水路面设施的协同作用,将雨水转化为洁净水和绿化水。值得注意的是,在众多类型的雨水储罐中,地下封闭储罐收集雨水较为方便,可实现雨水资源的长期低温储存,但相应的施工难度大、成本高。因此,生活需要结合节水管理的具体要求,对各种雨水处理技术进行合理选择。3.2 高效节水技术在农业水利工程中的具体应用 高效节水灌溉技术的实施改变了传统的施肥方式。农作物生长过程中施用的可溶性肥料和农药,可与灌溉水及时、适当地配合施用,实现精准施肥。一定程度上减少了农作物的农药消耗,减少了对周围环境的污染。长期以来,农民施用化肥的成本很高,而中国传统的灌溉方式对化肥的依赖程度很高。3.2.1 输水过程中的节水技术 中国仍处于现代农业的初级阶段。大部分地区的农田水利工程仍采用传统的漫灌技术。该方法难以满足作物生长对水的需求,容易造成水资源的大量浪费,主要表现在沟渠运输过程中存在水资源的蒸发和渗透。因此,通过改变水资源运输方式,可以达到高效节水的目的。目前,一般采用两种方法。第一种是管道运输。在灌溉水利工程建设过程中,在地面上安装固定的灌溉管道,进行灌溉。3.2.2 微灌技术 微型灌溉技术包括滴灌、微型喷灌和小型管流出灌溉。一般在输水管道的末端安装灌水器,使水流直接、缓慢、连续、均匀地输送到作物根部。这是现代农业生产中常见的高效节水技术。优点是操作成本要求不是很高,而且具有很好的节水效率,大大降低了能耗,使灌溉更加均匀,提高了作物的质量和土壤状况。在他们中间。微喷灌是通过微喷灌器或喷头通过管道水压对作物进行灌溉,使水分分布更加准确、均匀,大大节约水资源;滴灌技术可根据环境变化调整滴灌管,对作物进行连续缓慢灌溉,提高水分利用率;小管流出灌溉是通过流量稳定器来达到水流量分散的目的,也是为了实现水资源的有效利用。3.2.3 采用间歇式灌溉技术 对于一些大型作物来说,间歇灌溉技术是一种实用的节水方法,也叫涌灌技术。时间间隔根据实际需要设计。按一定的时间间隔间歇式供水。与传统的漫灌方式不同,水是分批输送到沟渠的。这种方法既节水又节能。与连续灌溉相比,小流量推进更快,用水效率大大提高。此外,沟头端渗水量相对减少,而沟头端渗水量增加,灌溉更加均匀。同时,由于地面灌溉技术易于推广,只需安装间歇阀和自动控制器即可实现间歇灌溉,易于推广,节水效率高。3.2.4 喷灌技术 喷灌技术也是通过动力设置加压,使水在巨大的水压下,通过高空喷洒流出。在实际应用中,是通过高空喷洒,基本不存在水的蒸发和渗透,使每一滴水都得到充分利用,实现大规模灌溉。而且随着新技术和无人机技术的出现,用无人机代替喷头可以实现对水资源的动态管理,非常方便、方便。该喷头可通过无人机固定、半固定、移动。可根据不同条件和使用范围选择洒水设备,提高水资源利用率。4 节水管理 4 节水管理 4.1 制定节水计划 根据生活的用水需求,主要集中在社区绿化、社区卫生和群众生活用水方面。因此,生活需要围绕这三个层面制定切实可行的节水方案。首先,制定社区绿化节水方案,生活相关部门需要组织专业人员参加灌溉设备使用培训,制定水维护制度,根据实际应用中水处理和雨水处理技术规划绿化布局,改造原有管网,并对管道进行定期维护和维修,确保社区绿化和道路喷涂用水需求得到满足。其次,对于社区环卫水流入方案,社区后勤管理部门必须制定严格的责任制度,明确划分公共环卫水和清洁水的责任,定期检修和维护学校的管网工程,加快旧设备的更换,完善清洁模式。在此过程中,物流管理部门还需要制定规范的节水管理制度,要求相关人员在日常工作中优先使用再生水和雨水资源进行清洁。甚至,相关部门还可以在用水距离、群众公寓、（下转第 189 页）（下转第 189 页）王 强：亚音频技术对循环水阻垢杀菌节水减排增效 189（6）将没有添加药剂的排污水接入终端绿化管网里浇花草，减少药剂水处理费和使用城市自来水浇灌费。使换热器表面阻垢缓蚀能够提高冷却水系统中各个换热器的热交换效果。3 亚音频设备经济效益对比分析 3 亚音频设备经济效益对比分析 目前此水处理系统稳定运转，水质清澈，垢质减少效果显著。降本增效明显：1.降低劳动力并节省了每年循环水化学药剂费和维护成本 26 万元。2.减少每年清洗 7 台换热器的频率，节约费用 21 万，现由原来的每年清洗换热器最低停产 12天的工期更改为三年进行一次拆洗换热器，不停产年将额外增加每年约 465 万元天然气中液烃产品的收益。3.可以显著延长换热器使用年限，不仅节约了换热器更换的费用，还避免了因更换换热器制作造成 30 天近千万元的损失。4.由于改造前循环水系统每天需要人工大量排污来保持系统各项指标不超标，并且排污水内含残余药剂，只能进行装车外运环保处理。现排污水由于不含有任何化学药剂，在春夏秋季排污经过沉淀池分离后泵抽并入了终端厂地下绿化灌溉管网，用于应季每日的草坪浇水使用，减少了原使用厂内自来水浇灌费用以及原药剂污水装车外运处理费用约 46 万；在冬季改为排污水进入终端污水处理装置通过砂滤、超滤和RO 进行处理后循环再利用，实现降本增效的目标。4 其他工矿企业冷却水系统安装4 其他工矿企业冷却水系统安装 亚音频设备除了在终端使用外，还在其他不同行业的冷却水系统中安装使用，在使用过程中都体现出很好的处理功效，它可以在应用循环水冷却的相关领域进行拓展和应用。5 综合评价 5 综合评价 使用亚音频设备纯物理方式处理循环水后，水质可完全达到 GB500502007 的要求，并且处理效果达到以下指标：（1）水垢控制：3.4410-4m2K/W （2）腐蚀速率：碳钢设备传热面水侧0.075mm/a，铜及不锈钢设备传热面水侧0.005mm/a（3）开式循环系统水体微生物控制：异养菌总体数1105个/ml 亚音频水处理技术不仅较好地解决了渤南终端循环水系统出现问题，还每年节省药剂费、减少污水装车处理费，排放水浇花再利用节省自来水 4.1 万，减少了每年清洗 7台换热器维修成本产生出液烃产量巨大收益，真正实现了一次投入终身受益的降本增效目的。参考文献 参考文献 1 郭飞.循环冷却水处理技术M.化学工业出版社,2014.2 刘振海,贺兰成.冷却循环水近“零”排放智能技术的应用J.中国水泥,2021.（上接第 195 页）_（上接第 195 页）_ 教学楼等区域安装远程水表,对每个区域在一定时间内的用水量进行监测和汇总,促进节水工作的持续改进。4.2 建立健全节水制度 科学、完善的节水制度应包括水管理制度、水控制制度和水利用评价制度。因此,生活首先要明确节水管理的方向,为此设立专业的水管理部门,利用信息技术开发水监测平台,要求有关部门根据数据反馈对节水工作进行组织、检查和协调。在技术工作过程中,相关人员和部门应不断总结经验,针对新问题的出现制定对策,并借鉴相关案例不断完善节水制度,为深层次的节水管理提供方向。4.3 加强舆论宣传 近年来,中华人民共和国水法 等法律政策不断完善,节约用水已成为社会热点问题。在此背景下,生活需要针对广大师生开展节约用水的舆论宣传,以生活细节为出发点开展节约用水的宣传交流活动,确保广大师生从思想上真正认识到节约用水的紧迫性和必要性,自觉从身边的小事做起,并养成良好的节水习惯。此外,在世界水日、世界地球日等特殊节日,生活可以开展相关主题活动,呼吁广大师生珍惜水资源。5 结束语 5 结束语 综上所述,提高水资源利用率,降低输水过程中的用水量是未来高效节水技术应用的趋势。在资源短缺日益突出的背景下,生活有义务履行自己的节水责任。因此,应通过节水技术创新,提高非常规水资源的利用效率。节约用水涉及各行各业,是一项涉及多个部门、多个领域的工作。要充分发挥政府有关部门的作用,协助水行政主管部门共同做好节水管理工作。参考文献 参考文献 1 金永奎,李强,袁圆.高效节水灌溉自动监控及信息化系统设计与应用J.中国农村水利水电,2017(1):18-22.2 王宁伟,陈升金.农田水利工程高效节水灌溉发展思路探析J.工程技术:全文版,2017(2):194.3 张彩峰,陈艳.高校节水技术与节水管理研究J.高校后勤研究,2018(1):4.4 王雅琴,胡俊宁.高校用水现状与节水技术研究J.建筑工程技术与设计,2018.