城市节水技术.pptx

四、城市节水技术u4.1城市供水节水城市供水节水u4.2城市用水节水城市用水节水f城城市市在在国国民民经经济济建建设设中中有有着着举举无无轻轻重重的的作作用用，城城市市供供水水是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 城城市市供供水水能能力力不不足足。全全国国669669个个城城市市中中有有400400个个常常年年供供水水不不足足，110110个个城城市市严严重重缺缺水水，目目前前我我国国城城市市缺缺水水总总量量为为5454亿亿m3m3，城城市市日日供供水水能能力力仅仅保保证证高高峰峰时时供供水水量量的的70%70%，水水已已成成为为制制约约城城市市经经济济发发展展和和社社会会稳稳定定的的瓶颈。瓶颈。水水的的有有效效利利用用率率较较低低。多多数数城城市市供供水水中中跑跑冒冒滴滴漏漏损损失失率率达达10%10%，半半数数以以上上的的工工业业废废水水和和80%80%的的生生活活污污水水未未经经处处理理或或处处理理不不达达标标直直接接排排放放，有有63.8%63.8%的的城城市市河河段段受受到到中中度度和和严严重重污污染染，近近50%50%的的重重点点城城镇镇水水源源地地水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，楼楼顶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 水水质质按按国国家家标标准准地地表表水水环环境境质质量量标标准准进进行行评评价价,分分为为六六个个类类别别。一一、二二类类水水质质为为优优,三三类类水水质质为为良良好好,四四类类水水质质为为轻轻度度污污染染,五五类类水水质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;类类主主要要适适用用于于集集中中式式生生活活饮饮用用水水地地表表水水源源地地一一级级保保护护区区、珍珍稀稀水水生生生物栖息地、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;类类主主要要适适用用于于集集中中式式生生活活饮饮用用水水地地表表水水源源地地二二级级保保护护区区、鱼鱼虾虾类类越越冬场、洄游通到、水产养殖区等渔业水域及游泳区冬场、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），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，导致储存容积过大月，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回且大部分时间闲置，因此利用雨水进行合理地下渗透回灌势在必行。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 计计划划经经济济，污污水水处处理理设设备备争争取取外外国国贷贷款款，土土建建投投资资争争取取国国内内贷贷款款，而而项项目目所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 建建设设处处理理量量为为1010万万m3/dm3/d的的城城市市污污水水处处理理厂厂投投资资为为1 1亿亿元元的的话话，每每年年运运行行费费约约15001500万万元元。建建了了却却没没有有能能力力运运行行或或未未开开足足马马力力运运行行。还还有有部部分分企企业业以以缴缴纳纳污污水水处处理理费费为为由由，超超量量向向污污水水处处理理厂厂排排污污。环环保保部部门门安安装装在在线线监监测测仪仪表表，对对每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。引引入入市市场场机机制制，把把污污水水厂厂运运行行委委托托给给运运行行公公司司管管理理，把把污污水水处处理理作作为为一一种种市市场行为，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 鼓鼓励励企企业业以以BOTBOT方方式式建建设设污污水水厂厂，即即建建设设权权与与运运营营权权结结合合的的方方式式，承承建建商商、运运营商、用户组成的财团成立一个股份组织营商、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 一一座座每每日日处处理理1010万万m m3 3污污水水的的处处理理厂厂，如如每每日日正正常常运运行行，每每日日产产生生污污泥泥干干固固体体101020t20t，折折合合成成含含水水（一一般般为为80%80%）污污泥达泥达5050100t100t。可可用用作作农农业业肥肥料料，但但应应灭灭菌菌。也也可可用用于于建建筑筑材材料料。污污泥泥不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。稳稳定定、调调理理、脱脱水水甚甚至至消消毒毒等等排排入入大大海海或或土土壤壤。稳稳定定处处理理是是厌厌氧氧消消化化，大大部部分分可可降降解解的的有有机机物物被被分分解解，固固体体总总量量减减少，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 单单纯纯从从经经济济上上分分析析，规规模模大大，单单方方造造价价、管管理理费费用用都都比比修修建建小小型型污污水水处处理理厂厂经经济济。但但要要修修建建大大型型污污水水处处理理厂厂，首首先先要要建建庞庞大大的的排排水水系系统统，包包括括管管道道及及许许多多中中途途泵泵站站，这这个个污污水水收收集集系系统统的的投投资资将将超超过过污污水水处处理理厂厂，适适当当缩缩小小排排水水系系统统，用用较较少少的的资资金金使使系系统统完完善善起起来来。城城市市污污水水就就近近处处理理、就就近近回回用用。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），直接饮用的水），直接饮用的水量量5L/（人（人.d）,仅占日用水的仅占日用水的1/70-1/60,不直接接触人体不直接接触人体的各种杂用水占总用水的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%，可被人类利用的又仅，可被人类利用的又仅占淡水总蓄量的占淡水总蓄量的0.34。到目前为止，淡水消费量已占。到目前为止，淡水消费量已占可用淡水的可用淡水的54，而人类却以每，而人类却以每15年增加年增加1倍的需求消倍的需求消耗着水资源，因此大力开发海水、微咸水等非传统水资耗着水资源，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，占冲厕用水，占冲厕用水的的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先开辟了先河，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冷冷冻冻法法：冷冷冻冻海海水水结结冰冰，液液态态水水变变成成固固态态冰冰的的同同时时，盐盐被被分分离离了出去。了出去。f弊弊病病：耗耗源源大大，蒸蒸馏馏法法在在仪仪器器里里产产生生大大量量锅锅垢垢，得得到到淡淡水水不不多多。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反反渗渗透透法法:利利用用半半透透膜膜将将淡淡水水 盐盐分分离离。在在通通常常情情况况下下，半半透透膜膜允允许许溶溶液液中中的的溶溶剂剂通通过过，而而不不允允许许溶溶质质透透过过。由由于于海海水水含含盐盐高高，如如果果用用半半透透膜膜将将海海水水与与淡淡水水隔隔开开，淡淡水水会会通通过过半半透透膜膜扩扩散散到到海海水水的的一一侧侧，从从而而使使海海水水一一侧侧的的液液面面升升高高，直直到到一一定定的的高高度度产产生生压压力力，使使淡淡水水不不再再扩扩散散过过来来。这这个个过过程程是是渗渗透透。反反渗渗透透法法对对半半透透膜膜中中的的海海水水施施以以压压力力，就就会会使使海海水水中中的的淡淡水水渗渗透透到到半半透透膜膜外外，而而盐盐却却被被膜膜阻阻挡挡在在海海水水中中。最最大大优优点点就就是是节节能能，生生产产同同等等质质量量的淡水，能耗仅为蒸馏法的的淡水，能耗仅为蒸馏法的1/401/40。海水淡化技术海水淡化技术f真真空空冷冷冻冻法法：海海水水三三相相点点是是使使海海水水汽汽、液液、固固三三相相共共存存并并达达到到平平衡衡的的一一个个特特殊殊点点。若若压压力力或或温温度度偏偏离离该该点点，平平衡衡被被破破坏坏，三三相相会会趋趋于于一一相相或或两两相相。以以水水自自身身为为制制冷冷剂剂，使使海海水水同同时时蒸蒸发发与与结结冰冰，冰冰晶晶再再经经分分离离、洗洗涤涤而而得得到到淡淡水水的的一一种种低低成成本本的的淡淡化化方方法法。能能耗耗低低，腐腐蚀蚀、结结垢垢轻轻，预预处处理理简简单，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多多级级闪闪蒸蒸：闪闪蒸蒸指指一一定定温温度度的的海海水水在在压压力力突突然然降降低低的的条条件件下下，部部分分海海水水急急骤骤蒸蒸发发的的现现象象。多多级级闪闪蒸蒸海海水水淡淡化化是是将将经经过过加加热热的的海海水水，依依次次在在多多个个压压力力逐逐渐渐降降低低的的闪闪蒸蒸室室中中进进行行蒸蒸发发，将将蒸蒸汽汽冷冷凝凝而而得得到到淡淡水水。目目前前全全球球海海水水淡淡化化装装置置仍仍以以多多级级闪闪蒸蒸方方法法产产量量最最大大，技技术术最最成成熟熟，主主要要在在海海湾湾国国家家采用。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，漏失率超过8%的城市的城市有有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，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u4.1城市供水节水城市供水节水u4.2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，在保证水量的明显差异，在保证经济总量增长经济总量增长的前提下的前提下,会明显会明显减少耗水量。减少耗水量。我国产业结构一降低，二三提高，但是三还低。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1-6m3水；一个漏水马桶，一月流掉水；一个漏水马桶，一月流掉3-25m3水。水。三、节水器具应用及产业化三、节水器具应用及产业化4.2 城市用水节水水的供应应以全成本回收为目标水的供应应以全成本回收为目标水水-社社会会福福利利，全全民民财财政政补补贴贴的的低低水水价价政政策策，水水费费仅仅占占工工业业成成本本的的0.3%，占占居居民民日日常常开开支支的的0.5%，背背离离了了价价值值规规律律，使使供供水水企企业业失失去去扩扩大大再再生生产产的的能能力力，公公众众节节水水意意识淡漠识淡漠在在国国外外较较高高水水价价和和昂昂贵贵的的废废水水处处理理费费是是节节水水的的动动机机，美美国国水水价价提提高高10%用用水水量量下下降降3-7%，水水的的供供应应应应以以全全成成本本回收为目标。回收为目标。四、合理确定用水价格四、合理确定用水价格4.2 城市用水节水城市供水具有一定的经营垄断权城市供水具有一定的经营垄断权在在市市场场经经济济条条件件下下经经营营垄垄断断权权的的取取得得要要由由供供水水主主体体之之间间相相互互竞竞争争决决定定，成成本本最最低低、方方案案最最优优的的单单位位取取得得经经营营权权。因因此此应应逐逐步步改改变变城城市市供供水水经经营营机机制制，实实行行企企业业化化管管理理，自自主主经经营营，自自负负盈盈亏亏，并并逐逐步步实实行行厂厂网网分分开开、竞竞价价上上网网，以此促进城市供水集约化经营，约束成本上升。以此促进城市供水集约化经营，约束成本上升。四、合理确定用水价格四、合理确定用水价格4.2 城市用水节水近一步完善水价体系近一步完善水价体系城城市市用用水水多多少少和和价价格格高高低低不不挂挂钩钩。生生活活用用水水按按正正常常需需要要型型、发发展展型型、特特殊殊型型实实行行阶阶梯梯式式水水价价。工工业业用用水水定定额额内内实实行行完完全全成成本本回回收收，超超额额部部分分实实行行累累进进加加价价的的两两部部制制水水价价，另另外外实实行行分分质质论论水水价价，鼓鼓励励中中水水和和循循环环水水的的消消费费，还还可可根根据据各各地地水水资资源源紧缺程度实行供水的地方差价。紧缺程度实行供水的地方差价。四、合理确定用水价格四、合理确定用水价格