节水循环利用范文
时间：2024-02-19 18:00:13
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篇1
论文关键词：地下水节能汲取，废水循环利用系统，设计
1 研制背景
根据联合国关于一个国家如果每人每年供水不足1000立方即为缺水国家的标准来看，中国人口占世界总人口的22%，而淡水占有量仅占世界的8%，人均淡水占有量只有世界人均值的1/3，是众所周知的贫水国家。
水资源短缺造成的最为严重的后果便是一些国家的人民身体健康状况恶化。世界卫生组织调查发现，现在发展中国家有10亿人喝不上淡水，全世界每年有1000万人死于因饮用脏水或污染水引起的疾病。而更令人不安的是，在世界许多地区，隐伏着国与国之间为争夺水资源而发生冲突的危机。
2010年云南遭遇百年一遇的全省性特大旱灾，干旱范围之广、时间之长、程度之深、损失之大，均为云南省历史少有。严重干旱已经造成全省742万人、459万头大牲畜饮水困难。云南各灾区采取凭票供水、筑坝蓄水、组织运水等措施保障灾区民众用水。目前山东省正在遭受500年一遇的大旱环境保护论文，不能水浇的麦苗
没有水，一切生命都将枯萎。为了生存，有人往返远方艰难背水，为了生存，有人向地下执着地掘进，……就让你我从眼前的节水开始吧。千万别让人类的眼泪，成为地球上的最后一颗水滴！
近年来，伴随着经济的飞速发展，中国开始面临能源短缺的严峻考验。在北京、上海、广州等大城市，加油站经常人满为患，车主苦等几个小时仍加不上油的例子经常见诸报端；最近几年，全国各地夏季用电高峰时段的拉闸限电措施每每使人们不得不沉浸在滚滚热浪之中；煤、电、油的短缺已成为制约国家和地方经济发展的瓶颈――建设节约型社会已刻不容缓。
从我做起,从现在做起是我们每一个公民应该做的，为此，我们设计了地下水节能汲取系统及废水循环利用系统，以节约能源，节省水源。
2 设计方案
本方案包括地下水节能汲取和废水循环利用两个部分、系统结构简图如图1所示。
图1 地下水节能汲取及废水循环利用系统示意图
2.1 地下水节能汲取系统
地下水节能汲取装置主要有潜水泵、变频器、控制器、管网中的压力传感器、止回阀等组成。系统根据管网中压力传感器的反馈信号由控制器控制变频器改变潜水泵电机的转速，从而改变水泵流量，保持管网中水压的恒定。
2.2 废水循环利用系统
改变传统的废水直接进入下水道模式，增设废水接收装置，废水接收装置设计成两个出水口，将洗澡、洗手、洗菜、洗衣服等的污染较轻用水储存，利用这些废水冲刷厕所等。而污染较重或者不适宜再利用的水经过污水处理装置后直接进入下水道。
3 理论设计计算
水泵是按工频运行设计的环境保护论文，同步转速为，其中磁极对数P在厂家制造出来时已经是固定的，只有通过改变频率f来改变转速n。通过变频技术来改变补水泵的流量。水泵的特点是其负载转矩与转速的平方成正比，其轴功率与转速的立方成正比：
（1）
（2）
（3）
式中n0为基准(额定)转速；n为运行转速；Q0为n0时的流量；H0为n0时的扬程；H为n时的扬程；P0为n0时的功率；P为n时的功率。
但是对于实际的泵负载，通常存在一个与高低差有关的实际扬程，在进行变频调速运行时必须注意。
(1)使用变频器以后，水泵电机工作电流从30A下降到15―25A，电机温升明显下降，同时减少了机械磨损，维修量工作量也大大减少。
(2)保护功能可靠，可实现循环变频电机软启动，具有短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长了水泵电机设备的使用寿命，确保安全生产。
(3)节能效果明显，节能效益可观。以一台10KW 的电机为例，一年可节电2.5万Kwh，节省电费(以0.6元／Kwh计)可达1.5万元。
(4)按照每人每月生活用水3立方米，其中50%的生活用水可以循环利用计算，每人每年可以节约用水18立方米，数以亿计的城市人口可以节约的水资源将是多么巨大的一个数字。
4 工作原理及性能分析
地下水节能汲取系统管网上装设压力传感器随时检测压力的变化，并将检测到的模拟信号送入汲水系统与给定压力比较、处理。当管网中用水量大环境保护论文，管网压力降低时，水压信号传给控制器，变频器立即将频率提高，潜水泵电机转速加快，水泵流量增大，管网中压力随即升高；用水量较小时电机低速运转，水泵流量较小；当管网中没有用水时或者用水量很小，管网中水的压力没有变换或者变化较小时，变频电机停止运转。也就是说本系统能根据管网中用水量的大小，变频电机自动调节转速高低，控制水泵流量大小，以节约电能。
废水循环利用系统主要增加了一个废水接收装置，废水接受装置剖视图如图4所示。
篇2
关键词：水循环经济；开发利用；可持续发展；发展模式
水是重要的自然资源，是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展，“水危机”日益显现，人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用，研究水资源的时空分布规律和运动规律，即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展，特别是现代科技革命，使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃，逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源的社会经济属性研究，从社会经济系统的角度广泛开展对水资源合理开发利用研究，这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。随着水资源的日益短缺，以水资源的节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。
1水循环经济的概念与特征
1.1水循环经济的概念
关于水循环经济的概念，到目前为止学术界并未明确提出，大多数是在循环经济的概念基础上，从城市或产业的角度提出了一些近似的概念。
陈琨[1]从实施水循环经济的模式方面，提出水资源循环经济应该至少包括两层内涵：一是在用水环节，对于跑、冒、滴、漏、污实现最小量化，最大限度地实现水的净化、回收、循环利用，达到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循环规律，在区域范围内，通过经济、工程技术、立法等手段调整水的时空合理分布和利用，维护水的自然循环系统，使水资源得以永续利用。张钡[2]从社会水循环的角度，提出了水产业循环经济的概念，他认为，水产业的循环经济应是一种在对水资源不断循环利用基础上的经济发展模式，其中污水处理资源化、减量化和无害化，是水产业循环经济的一条重要原则和标志。
正确而又合理的水循环经济定义是水循环经济系统分析、核算与制定水循环经济发展模式的基础。综上所述，在对水循环经济及其应用这一研究过程中，虽然各位学者给水循环经济所下的定义，规定的研究对象、研究范围等都有所不同，然而随着社会的进步和研究成果的大量问世，彼此间的差异将逐步缩小。本文认为，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。
1.2水循环经济的特征
根据水循环经济的定义，通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出，水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征。
1.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性
水循环经济模式在发展目标追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。
（1）效率特征要求水资源利用注重节水，节水应在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，在先进科学技术的支撑下，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。
（2）效益特征表现在中观上水资源配置的高效益，要构建节水型经济系统和节水型社会系统。例如，非农产业的用水效益大大高于农业，低耗水产业的用水效益高于高耗水产业，经济作物的用水效益高于种植业，这要求通过结构调整优化配置水资源，将水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。
（3）可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护，不以牺牲生态环境为代价，这是水循环经济模式追求的最高目标。可持续性主要体现在宏观层面，要求区域发展与水资源承载能力相适应，塑造持续发展型社会；要求一个流域或地区量水而行，以水定发展，打造与当地资源禀赋相适应的产业结构；要求通过统筹规划、合理布局和精心管理，协调好生活、生产和生态用水的关系，将农业、工业的结构布局和城市人口的发展规模控制在水资源承载能力范围之内。
1.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环
发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境，水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环，且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济的健康、良性循环特征体现在水资源利用的各个环节中，需要贯彻以下三个基本原则。
（1）输入端的减量化原则（Reduce）。要求在供水环节，减少进入生产和消费流程的水资源量，即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求，在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。在生产中，要求采用清洁生产技术、节水技术和节水实践，从而减少生产过程中对水资源的需求量；在生活中，要求人们使用节水器具和采用节水实践来减少对水资源的过度需求，从而达到减少废水排放的目的。
（2）过程控制的再利用原则（Reuse）。为了提高水资源的利用效率，要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用，水资源在生产过程中尽量多次重复利用。在生产中，要求企业采用清洁生产和先进技术，以便于排出的水能够不经任何处理就能为另一用途所用；在生活中，鼓励人们采取措施将生活水重复使用后用于冲厕、灌溉等用途。
（3）输出端的再循环原则（Recycle）。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。废水资源化通常有两种方式：一是水资源循环利用后形成与原来相同的产品，二是水资源循环利用后形成不同的新产品，废水资源化后形成不同的产品可用于不同的用途。再循环原则要求水资源相关者将失去功能的废水恢复功能，从而可以再利用，以使水资源整个流程实现闭合。
1.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力，如果没有先进技术的输入，水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。水循环经济的技术支持体系由五类构成，包括替代技术、减量化技术、再利用技术、污水资源化技术、系统化技术等。
有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用，充分利用价格、税收和财政等各种经济手段，包括建立征收水资源税制度、上下游生态补偿制度、污水资源化税收优惠制度等，从而实现符合水循环经济发展要求的3R原则。
法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展，也是所有发达国家普遍采用的重要手段。从目前法制建设的需要来看，我国在水循环经济立法中存在着很多立法空白，极大地影响了水资源循环利用的顺利进行，迫切需要制定新的法律法规来规范各种水资源利用的行为，例如：建立《节水型社会基本法》、《污水资源化利用管理条例》等法律和制度，是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。2水循环经济国内外研究进展
在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等[3]认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf[4]从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman[5]从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund[6]对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie[7]建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。
其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150GL到200GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议：水循环的定义、水循环经济的必要性、循环水的水权问题、相关制度和标准的修订和建立、循环水项目的可行性研究、循环水成本与价格方案与操作办法、对污水处理过程的技术创新、循环水项目的投融资方式、国家水资源管理机构改革、公众参与循环水项目的必要性等[8]。
随着水资源的日益紧缺，在中国，许多城市将废水循环利用作为满足日益增长水资源需求的一项重要的战略措施，对于水资源节约利用、社会经济系统水循环利用的研究也逐渐开展起来，但仍处于起步阶段，研究深度不够，成果较少。代表成果主要有：陈志恺[9]的“坚持科学发展观建设节水防污型社会研究”，贾绍凤[10]的“社会经济系统水循环研究进展”和陈琨[1]的“我国实施水循环经济模式的途径”等，这些成果对节水型社会的建立、社会经济系统水循环的研究方向、社会经济系统水循环的评价、水循环经济发展模式进行了研究。在实践方面，废水循环利用主要在以下几方面：农业灌溉，同时改善河流质量；作为工业冷却水；市政用水，如草地和树林；酒店和居民区冲洗厕所；经过处理的废水再利用于城市景观绿化；为了更加明确再生水项目执行的可行性，许多水资源短缺和污染严重的城市，如北京、天津、太原、大连和青岛，已选择部分地方和工业园区作为试点。
综上所述，随着水资源危机逐渐加剧以及人类对可持续发展目标的追求，传统的以“扩大水资源供给”为目的的工程水利管理方式以及对水资源不合理的开发、利用方式已经不能适应可持续发展战略对水资源合理开发利用的要求。传统的单一管理方式逐步向水资源与经济社会协调利用的循环经济方式转变，水资源与社会经济之间关系的研究也逐步由过去的单一水文学向多学科交叉延伸。
3水循环经济研究的新理论支柱
关于水循环经济研究的理论基础呈现出多学科交叉发展，可持续发展理论、物质代谢理论以及产业生态学理论逐步成为该领域研究的主要理论支柱。
3.1可持续发展理论
产业革命以来，人类活动对自然的两重性愈加明显，随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出，可持续发展成为我国，也成为全世界二十一世纪发展经济的主题。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见，“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理，并由此构成未来水资源管理的新理论。
首先，可持续发展理论要求水资源利用要关注流域尺度或区域惊尺度的可持续发展。由于水资源与水环境系统以流域尺度为基本单元，可持续发展在协调水环境系统与经济系统的关系时，必须以流域整体思想为指导。恢复和逐步改善流域水资源环境系统的功能，是谋求可持续发展的必由之路。
其次，可持续发展理论要求定量描述并分析水环境系统与经济系统的关系，使得水环境核算研究成为当前水环境经济领域的最前沿课题。水环境核算包括实物量核算与价值量核算，实物核算是建立在水循环定量分析的基础上，用实物单位描述经济系统与水资源的输入输出关系；价值核算集中在水环境价值的内涵、类型及量化方法上，水资源价值核算将为水权、水价、排污权等水环境保护市场机制的形成奠定理论基础。
最后，可持续发展理论要求水资源利用从循环经济的角度考虑。循环经济作为生态效率高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的经济生产模式，在全球范围受到广泛的重视，是对可持续发展的重要贡献。
3.2物质代谢理论
人类社会发展的实质是物质生产和消费方式在不同时期的动态演进，也是人类对自然世界不断进行改造的历史。早在19世纪中叶，马克思就曾注意到城市迅速发展导致养分循环代谢断裂的问题（MetabolicRift），并且指出人类社会与自然界之间存在着相互制约、相互影响的重要生态关联[11]。但这以后，很少有学者在此基础上进一步提出物质代谢研究的重要思想或分析方法。
直到20世纪60年代，Kneese与Ayres以及Leontief等经济学家重新意识到现代经济社会中物质代谢过程的重要性，明确指出应当尽早开展关于物质流系统的研究，并且基于经济学理论和投入产出方法分别提出了物料平衡分析的初步方法，用以解释经济系统的生产与消费以及外部性问题，从而推动了物质代谢研究开始逐渐应用于识别产业经济结构及其导致的环境影响。1988年Ayres首次提出物质代谢（IndustrialMetabolism，也叫产业代谢）的概念，并且指出所谓物质代谢就是现代经济体系运用劳动力要素将原材料转化为产品与废物的一系列物质过程的集合，这标志着物质代谢研究范畴正式确立并得到广泛认可[12]。
进入20世纪90年代，产业生态学的建立和进一步发展为物质代谢理论和成果应用提供了切实的理论依据，促进了现代物质代谢分析技术的发展与繁荣，使得人们逐渐认识到现有的物质生产和消费模式，即物质社会代谢的结构与组织形式，是导致人类社会与自然生态系统之间尖锐冲突的本质根源。由此，以优化或重组物质代谢过程为目标，从根本上转变现行经济结构使之更加符合自然生态规律，已成为实践可持续发展道路的主流方向之一。同样，水循环经济发展模式的研究也需要分析生产、消费等环节的水资源物质流代谢过程，从根本上提出符合水资源节约、高效的经济发展模式，因此，物质代谢理论成为了水循环经济研究的基础理论之一。
3.3产业生态学理论
产业生态学主要以物质和能量代谢为主要研究内容。其主要采用物质利用强度、物质生产力、循环利用率三种指标分析社会经济的物质代谢效率[13]。以生产部门的水资源为例，物质利用强度通过分析部门水资源消耗强度与其相应的经济产出在整个经济系统中所占比例，识别水资源利用效率；物质生产力则将水资源投入作为生产力要素之一，采用单位水资源的产品或产值指标来衡量水资源生产力水平。水资源利用强度越低、水资源生产力水平越高，说明经济体系对于水资源投入的依赖性越小，系统的封闭性越好；水资源循环利用率则用于表征经济系统内部产生的“废水”或“水污染物”的再循环、再利用程度，循环利用率越高，说明耗散损失进入环境的水污染物越小，经济活动对水资源、水环境的压力就越小，而系统的稳定性也越高。
应当指出，虽然自然生态系统的构成与运行模式为重新组织现代经济生产方式与消费提供了一个参照系，但是到目前为止产业生态学并未提出标准的社会经济发展模式来保证这一战略目标的实现，目前关注的焦点问题主要包括：（1）自然生态系统的资源代谢过程的组织和协调机理如何？对于现代社会的生产和消费以及污染物的循环利用有哪些现实意义？例如，水资源在社会经济系统中的代谢规律如何进行定量描述？如何提高废水循环利用率？（2）自然生态系统中的物质分解和再利用的方式有哪些？它们对发现水循环利用的新途径有哪些启示？例如，如何避免经济系统中污水回收和再利用过程本身也可能导致的环境污染？尽管产业生态学理论尚未发展完善，但是其提出的一系列理论方法为水资源的社会经济系统分析和循环经济发展模式制定提供了重要参考价值，使水资源循环经济按照自然生态系统的组成结构、运行规则重构社会经济系统成为可能和可行。4水循环经济研究新方法与手段
在对水循环与经济发展关系研究的方法上，由于水的流动与循环，水环境系统与水社会经济系统在不同时空尺度下进行能量、物质的交换并交互影响，现代水资源与经济发展关系研究必须从系统的角度出发，研究水环境系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用，从区域、流域方面加强水资源循环、定量分析。为此，物质流分析技术（MaterialFlowAnalysis,MFA）与投入产出分析技术（Inputandoutput,I/O）成为了水循环经济研究的主流方法。
4.1物质流分析技术（MFA）
物质流分析是根据工业代谢和社会代谢的概念，依自然环境为经济社会系统提供的物质输入，通过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程形成的系统内存储，以及返回到自然环境中的物质输出等环节过程进行各类物质统计。根据物质守恒定律，整个系统中的输入量应等于输出量与存储量之和。物质流分析中，主要衡量的是社会经济系统中的物质投入、产出和物质利用效率，只考虑通过研究系统边界的物质输入/输出流，而对系统内部的物质流动结构不再细化反映。物质流分析提供了关于环境与经济体系运行机制的整体理解，使得决策者能够确定关键问题所在、选择优先控制目标和相应政策方案，从而通过改善整个经济体系的物质代谢效率来解决生态环境问题。因此，物质流分析已成为20世纪90年代以来环境管理和政策制订的重要技术方法，广泛为发达国家和国际组织所采用[14]。
从物质流分析和水循环经济的相互关系来看，物质流分析的调控作用主要体现在以下几个方面：
（1）减少水资源供应总量。在社会经济活动中，需水的多少直接决定水资源的供应量和对生态环境的影响程度，水资源消耗的减少意味着水资源供应的减少，其对整个社会经济和环境的意义是极为重要的。通过物质流分析，可以发现各部门、各环节水资源输入量的多少，进而通过技术和管理手段，不断提高水资源利用率和增加水资源循环利用量。
（2）提高水资源利用效率。水资源利用效率反映了水资源消耗与经济发展之间的关系，其中生产技术和工艺是提高水资源利用效率的核心。通过物质流分析，我们可以分析和掌握水资源消耗和产值之间的关系，并通过技术、工艺改造和更新，减少水资源的消耗定额，达到尽可能少的水资源消耗获得预期经济与环境可持续发展的目的。
（3）增加水资源重复利用量。通过对生产过程的水资源利用的物质流分析，寻求提高水资源的重复利用率的途径，可以增加水资源的循环使用量，延长水资源的使用寿命，减少水资源的初始投入，从而最终减少水资源的投入量。企业内部、产业间的水资源重复利用，中水回用，雨水和污水资源化利用等都是提高水资源重复利用的重要内容和形式。
（4）减少最终水污染排放量。实际上，在社会经济活动中，通过提高水资源利用率、增加水资源循环利用量，不但可能减少水资源投入总量（新鲜水量），同时也可以实现减少污水排放的目的。因此，在发展水循环经济的过程中，可以通过提高水资源利用率和循环利用率，实行节约用水，达到减少水污染物排放的目的。
4.2投入产出分析技术（I/O）
投入产出分析起源于美国经济学家瓦西里•列昂惕夫的“投入产出分析”。列昂惕夫1931年开始研究“投入产出分析”，主要用于研究美国的经济结构，1968年联合国把它推荐为国民经济核算方法，现已在许多国家得到推广和应用。我国于1974年开始编制了部分产品的1973年投入产出表。一些省市和一些大中城市也编制了投入产出表。1988年底完成了国家1987年的投入产出表的编制工作。同时，各省、市、自治区（除、台湾外）也都编制了本地区的1987年投入产出表。这些投入产出表不同程度地为中央和地方各有关部门应用于管理、决策，并取得了显著成效[15]。
投入产出模型应用于资源环境问题的研究开始于20世纪70年代，Leontief和Ford[16]用投入产出模型研究空气污染问题，Carter和Ireri[17]用地区间投入产出模型研究加利福利亚和亚利桑那州的水资源调配问题，Thoss和Wiik[18]用投入产出模型研究水资源管理问题，Hendricks[19]用投入产出模型研究水资源的供需平衡问题，谢梅等人[20]用投入产出模型研究北京的城市水资源系统，陈锡康[21]建立了山西省水资源经济投入产出模型并研究水资源价值问题。
将水资源和环境问题纳入投入产出模型中进行研究，为观察经济活动的水资源消耗强度和水污染物排放强度（即计算水资源消耗系数和水污染物排放系数）提供了前提，同时也为进一步利用投入产出表的消耗系数，将水资源消耗和水污染物排放置于国民经济各部门的普遍联系之中，为水循环经济的物质流分析和价值流核算、循环水价格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以将投入产出模型与计量经济模型相结合，预测社会经济各部门未来水资源消耗量和水污染物产生量、排放量，根据水循环经济发展目标，提出产业结构调整的合理化建议，为水资源可持续发展经济模式的探索奠定了基础。
5水循环经济研究的重点问题
水循环经济研究的目标首先是建立科学的水循环经济理论体系；其次是技术体系适宜，经济保持适度发展；第三是选择合适的水循环经济发展模式；第四是要建立良好的水循环经济管理体制和经济运行机制，这也是今后一个时期水循环经济需研究的重点问题。
5.1水循环经济理论体系构建的研究
水循环经济理论体系的构建是水循环经济走向实践的重要基础，需要从以下几个方面着手：（1）不断地寻求理论创新，建立起符合社会经济规律的水循环经济理论与方法体系，从而更好地指导水循环经济发展的实践；（2）加强对水循环经济发展模式的研究和经济学分析，从而不断提高水循环经济模式的运行效率，促进水循环经济模式的推广；（3）加强对于流域、区域、城市和工业园区等水循环经济发展的长期分析，探索水循环经济发展的内在规律，并逐步试点示范，从而更好地服务于水循环经济发展战略与政策的制订；（4）加强对于水循环经济运行的多角度分析，如市场、价格、技术、规划、法律等，从而不断充实和完善水循环经济的内容体系；（5）加强水循环经济与相关学科的对比与借鉴研究，从而不断推进水循环经济理论的完善与发展。5.2水循环经济发展模式选择问题的研究
水循环经济发展模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中，包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是节水，减少对自然水资源的索取，二是减少排放，减少对自然水生态的扰动。水循环经济发展模式在人类实践中早有应用，如节水器具，节水的绿色建筑，还有各种中水的回用等。总体来看，对这些模式的研究和分析还不够深入，没有更好地提炼总结，尤其是从经济学角度的分析还有待加强。由于水循环经济概念出现的时间较短，还难以评价各种模式实施的效果，这也都需要加以系统分析[1]。
（1）节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪费严重。可见，我国农业节水潜力相当可观，应大力研究和分析农业节水模式，通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究，通过产业布局的调整和产业结构的调整，达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇，要加强水的循环利用研究，控城镇生活的用水浪费，减少城市给水管网和用水器具漏水损失，充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益，通过成本和效益的比较，选择最优的节约用水模式。
（2）清洁生产模式研究。近年来，世界上大力推广清洁生产，广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施，20年来，日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循环水。至2000年，我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上，但与世界先进水平的90%～95%相比，还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计，2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3，增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究，多角度地选择清洁生产模式，改进工艺和流程，进一步提高多次重复循环用水，提高用水的效率。
（3）污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命，是工业废水治理的努力方向；城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理，分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统，将生活、生产污水处理之后再次使用，从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水，主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工业废水）以每年6.5%的速度增加，预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此，污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点，需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
（4）雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因，在我国北方地区，尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计，当地人均可利用水资源占用量只有110m3，是全国可利用水资源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来，西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验，使他们得以在这里生存。面对发展的需要，这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此，今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。
（5）海水淡化模式研究。我国拥有1万8千多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区，海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算，中国城市的用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%，就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源，同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代，目前在技术上还不够成熟。今后，需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究，使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
5.3水循环经济技术创新问题的研究
“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径，在水资源供应不断减少的今天，其核心在于水的循环利用，即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施，增加水资源的间接供应，尽量减少水的使用量，这样不仅可以减少无效需求，减轻供水压力，还可以相应减少污水排放和污水处理的负担，减少对环境的污染。为此，循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施，特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。
技术创新是为了实现一定的系统目标，考虑系统内外客观因素的制约，对各种可能得到的技术手段进行分析比较，不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究，主要是从事技术科学的学者，要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中，通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析，提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。
例如，在社会经济系统中用水部门与行业中，各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备；在污水处理厂，要实现污水的资源化利用，必须不断更新处理设施和技术，以提高污水的处理水平；同样，要实现污水的循环利用，需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度，还需要考虑不同技术项目的成本与效益，如引入新的生产流程与工艺以提高水循环利用效率所需要的投入及预期产出。对于企业和区域社会经济发展来看，还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本，从而确定水循环技术的可行性。这些工作，需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素，对各类循环水的技术和设备进行系统的分类，并提出相关的技术识别评价指标，以为水循环经济的发展提供理论指导。
篇3
关键词：水资源，循环利用，持续发展
Abstract: with the global process of urbanization, the shortage of water resources and water pollution becomes more and more serious water recycle can not only reduce the pressure of the big water shortages, is also the most positive to protect the water environment. This paper introduces the concept of water resources recycling, and probes into the way of water cycle and development model.
Key words: the water resources, recycling, sustainable development
中图分类号： TV211.1 文献标识码：A文章编号：
水是生命之源水是人类社会发展不可缺少的和不可替代的资源,水资源必将成为人类可持续利用的宝贵资源。1977年联合国水会议向世界发出“水不久将成为一个严重的社会危机”的警告，至今水资源危机仍然是困扰世界许多国家的重大难题。
我国是严重缺水国家，淡水资源总量约为2.7×1012 m3,居世界第6位。但人均年占有淡水资源量约为2500m3,为世界人均水平的1/4，居世界109位。并且，淡水资源时空分布非常不均匀，大部分降水集中在雨季；南方降水量2000mm,81%水资源集中分布在长江流域及以南地区，西北干旱地区降水量不足50mm,长江以北地区人口占全国的45.3%，耕地占全国的64.1%，水资源量仅占全国的19%。水资源时空不均匀造成了可利用水资源更加紧缺，北方缺水更加严重。
一、水资源循环概论
水是循环性资源，亦是可以再生的资源。根据其客观规律和循环的方式，我们可以把它分为自然循环与社会循环。
1.水的自然循环有多种, 对人类最重要的是淡水的自然循环。水从海洋蒸发, 蒸发的水气被气流输送到大陆, 然后以雨、雪等降水形式落到地面, 一部分形成地面水, 一部分渗入地下形成地下水, 一部分又重新蒸发返回大气。地面水和地下水最终流回海洋, 这就是淡水的自然循环。
2.水的社会循环是指在水的自然循环中，人类不断地利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产活动之需。循环系统主要由给水系统、用水系统、排水系统3个子系统组成。给水系统与排水系统好比是一个城市或区域的动脉和静脉，两者不可偏废任何一方。给水系统中若过度取水，河流生态需水量就不能满足，或者用后的污、废水不经处理或处理不到位都会影响自然水循环。
污、废水回用可以减少城市由天然水体的取水量, 缓解水资源危机。可行的污、废水回用有多方面, 工业企业内部水的循环利用和重复利用是用最广的一种, 但是我国在这方面与发达国家尚有不少差距。城市污水回用于工业, 需要进行比排入天然水体更复杂的水处理, 但对水短缺的地区, 它在许多方案中仍是比较经济合理的一种, 在国外已是一种成熟技术, 但在我国尚处于起步阶段, 今后潜力是很大的。将城市污水回用于公用设施和住宅冲洗厕所、浇灌绿地、景观用水, 浇洒道路等, 一般称为中水道技术, 也是很值得推广的。
二、水资源循环利用的主要途径
水资源循环利用的主要途径一是采取节水措施，通过清洁生产审计，控制企业单位产值耗水量。积极宣传，提高社会公众的节水意识；二是流域外调水和适度开采地下水：三是城市污水再生回用，污水经过处理中水回用资源化是国际公认的第二水源，也是水资源可持续利用的主要途径，按中水回用的各级水质不同可划分为初级、中级、高级三类。
1.城市污水经一、二级处理后的出水，即中水的初级，可用于水质要求较低的农灌、绿化和建筑施工用水等，经济技术简单可行。
2.中水的中级回用
中级回用是指二级处理后的出水，经除磷、脱氮(A／0或A2／0)法等再经过合理的调节、过滤和消毒，可用于冶炼、发电、化工等行业。
3.中水的高级回用
中水的高级回用即水质达到国家杂用水水质标准，其出水可用于市政设施、蔬菜竹产基地、冲厕、路面冲洗等，可取代占自来水总用量达30―40％的市政用水。稳定地成为城市水源的重要部分。理论上如城镇的生活污水能得到回用，则生活用水总供水量可以削减45％―50％。
三、水资源循环利用发展模式
1.节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪费严重。可见，我国农业节水潜力相当可观，应大力研究和分析农业节水模式，通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。在城镇，要加强水的循环利用研究，控城镇生活的用水浪费，减少城市给水管网和用水器具漏水损失，充分发挥节水的潜力。
2.清洁生产模式研究。近年来，世界上大力推广清洁生产，广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施，20年来，日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280 t水中，只有14 t是注入的新水，其余用的都是循环水。至2000年，我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上，但与世界先进水平的90%～95%相比，还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计，2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3，增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究，多角度地选择清洁生产模式，改进工艺和流程，进一步提高多次重复循环用水，提高用水的效率。
3.污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命，是工业废水治理的努力方向；城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理，分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统，将生活、生产污水处理之后再次使用，从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水，主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工业废水）以每年6.5%的速度增加，预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此，污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点，需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
4.雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因，在我国北方地区，尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计，当地人均可利用水资源占用量只有110 m3，是全国可利用水资源占有量720 m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970 m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来，西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验，使他们得以在这里生存。面对发展的需要，这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此，今后需要大力开展对西北地区雨水利用方面的研究。
5.海水淡化模式研究。海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算，中国城市的用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%，就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源，同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代，目前在技术上还不够成熟。今后，需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究，使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
四、结语
水资源循环利用是城市化进程加快的必然结果。积极采取措施，加快城市水资源循环利用，实现城市水资源的可持续发展。
参考文献：
【1】王小芳，杨玲娟.从我国水资源的现状论水污染治理的策略.天津师范学院学报.2001，21（5）：41
【2】刘 跃.中国水资源与可持续发展.中国水资源与可持续发展.1998,(5).
篇4
关键词：城市水资源 循环利用
中图分类号：TU984文献标识码： A
引言
近些年来，我国国民经济得到了快速发展，城市化进程的步伐也不断加快。在城市化建设的过程中，对于水资源的使用范围以及使用量是非常大的。当前，全球都面临着资源紧缺的挑战，我国亦是如此。水资源是人类赖以生存的重要资源，如何有效利用水资源是人们及社会得以持续发展的关键，尤其是在城市化的建设中，水资源更是不可或缺的。因此，在城市化建设中循环利用水资源就显得极为关键。
一、城市水资源循环利用的必要性分析
1、是全球社会经济发展所必须的
水是生物起源的发祥地，是人类社会赖以生存和发展的必要资源，是维持和保证社会、经济可持续发展的必不可少的自然资源。随着世界人口的膨胀及经济快速发展，全球对水资源的需求量急剧增加，但由于水资源总量有限，水资源匾乏己经成为全世界共同面临的问题，并引起国际社会的关注。目前，世界人口仍处于不断膨胀阶段，据统计，世界人口在进入90年代后每年的增加的人口虽已降到8100万以下，但并未缓解总人口的增长势头，据联合国预测，21世纪末全世界人口可能达到100亿以上，水资源供给形势非常严峻，而由此引发的水资源的争夺将可能直接导致大规模战争的爆发。因此，如何解决水资源需求与供给之间的矛盾成为关乎国际和平与发展的重要问题之一。
2、有助于我国经济的可持续发展
我国目前正处于经济快速发展的时期，由于我国经济发展起步较晚，己经没有了发达国家工业化时的廉价的水资源和充足的水环境容量，人口的增长与城市化进程的扩张，使得我国水资源的利用量已经逼近水资源的可供给量，被列为世界上13个贫水国之一。缓解城市水资源短缺的压力，维护经济社会以及自然的持续、协调发展，必须要采用水资源循环利用模式。发展水资源循环经济能够从根本上缓解水资源短缺的问题，通过将传统的对水资源的线性利用模式变为闭合的循环使用模式，增加水资源在生产、生活过程中的使用强度，提高水资源的使用效率，此外，通过各个环节对水资源的高效利用，还能产生巨大的直接和间接的经济效益，不仅可以解决水资源匾乏的问题，还能为我国经济发展创造新的经济增长点。发展水循环经济是保证水资源的永续利用进而保证社会经济可持续发展的根本途径。
二、城市水资源循环利用的主要方式
1、城市雨水综合利用
城市雨水利用是指在城市范围内，有目的地采用各种措施对雨水资源进行收集和利用，其利用方式主要包括:(1)经过简单收集、储存和净化后的直接利用;(2)利用各种人工或自然水体、池塘、湿地或低洼地对雨水径流实时调蓄、净化和利用，改善城市水环境和生态环境;(3)通过各种人工或自然渗透设施使雨水渗入地下，补充地下水资源。雨水的利用可以分为雨水直接利用(回用)、雨水间接利用(渗透)、雨水综合利用等几类。
2、跨流域调水
跨流域调水是根据各地区或流域水资源的情况，进行人为的、有目的的调配，最终实现水资源在一定区域范围内的合理配置。我国水资源“南富北贫”的特点，为实现水资源的跨流域调节提供了可能，通过全国范围的跨流域调水，重新合理配置水资源，有利于缓解与解决部分地区资源性缺水的问题。为取得最大的综合效益，本着水资源可持续利用和“三先三后”的原则，即先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水，科学确定调水量，研究工程配套、筹资方案，建设管理体制、水价政策和运营模式等。目前我国制定并实施了“南水北调”战略工程，实现了水资源的自由南北调配与东西互济，可以基本改变我国北部地区水资源严重短缺的状况，从总体上缓解我国的水危机。而对于调入水资源地区来讲，跨流域调水的一个先决条件就是必须以节水为基础，这是进行地区间水资源再分配的基本原则。
3、城市中水回用
中水回用是水资源循环利用中比较典型的一种方式，水资源在利用过程中不是经过一次性的使用便排向自然界，而是将不同生产环节中排出的水，直接或经过简单处理后再投入到生产过程中。这种方式可以有效的提高水资源的利用效率，减少新水的用量。目前世界上一些发达国家的城市用水重复利用率达到了75%以上，而我国除了北京、天津等城市的用水重复利用率达到70%以外，大部分城市的水资源重复利用率仅为30%-50%，有的城市甚至更低。现在一些缺水情况比较严重的城市正在加大重复用水的研究和应用。在工业生产过程中，不同生产环节对水质的要求不同，而经过一些对水质污染不很严重的环节的排出水，污染程度较轻，不经处理或经过简单工艺处理即可投入再利用。中水回用系统将生活、生产污水处理之后再次使用，可以节约大量的生活和工业用水。回用中水主要用于冲厕、浇灌花草、清洁道理、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他对水质要求不高的用水需求。中水回用有赖于技术和工艺的改进，通过先进的生产方式和管理方式，可以加大中水回用力度，从而可以效缓解城市水资源短缺的局面。
三、加强城市水资源循环利用的具体措施
1、建立完善的城市水资源循环利用法律体系
建立城市水资源循环利用法律体系，以法律形式规定符合城市水资源循环利用要求的水资源制度是实现城市水资源的循环利用的基础和前提。在立法时要明确城市水资源循环利用的指导思想，把提高城市用水效率作为目标;从法律角度规定城市水资源循环利用的制度体系;通过设置合理的管理执法体系保证城市水资源循环利用法律的严格执行，以最终实现城市水资源的循环利用。
2、完善水价收费标准
针对我国城市水价不能反映城市水资源价值的问题，我们应该完善城市水价构成，改变水资源费的征收方式，将水资源费和污水处理费纳入供水成本，让水价能够充分体现城市水资源的资源性和稀缺性，满足市场经济的客观规律，从而促进城市用水主体节约用水，循环用水。在实践中供水企业可以根据水质的不同，来源的不同对不同的水制定不同的价格，实行不同水质不同价格的“区别水价”机制。对高品质的饮用水可以实行高价位，对经过处理的污水，达到回用标准的中水实行相比较饮用水较低的价格。
3、逐渐实现清洁生产模式，加强水资源循环利用
清洁生产是从源头消减污染，提高资源、能源利用效率，减少或避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放的重要措施，是坚固经济社会发展和资源环境协调的双赢策略。这既是对传统污染治理方式和传统生产方式的根本变革，也是实现环境保护和优化经济发展的重要途径。清洁生产具有巨大的节水潜力，譬如，对于居民生活用水，可在家里使用节水容器来减少水的浪费，或尽可能多次重复使用，例如用洗菜或洗衣服之后的水冲厕所等方式加大水资源在使用过程中的强度，从而起到过程中控制水的使用量;对工业用水，也可以最大限度地挖掘各行业、各流程之间的水循环利用组合形式，如可用生产产生的中水进行设备冷却，然后再用于道路除尘等。水资源循环利用的清洁生产模式如下图：
4、转变城市供排水规划理念
要保证城市水资源规划符合城市水资源循环利用的要求，就要转变城市规划理念，把可持续发展思想和水资源的循环利用融入城市水资源规划理念中。实现城市水资源规划不仅仅为城市供水用水排水服务，还要为实现城市水资源循环利用服务，建立符合可持续发展观的科学合理的城市水资源规划体系。
结束语
总之，城市水资源循环利用有助于促进整个社会的可持续发展，能够有效促进水资源的有效利用，也在一定程度上促进了城市化进程的不断加快。
参考文献：
[1]徐丽. 城市水资源循环利用模式研究[J]. 才智,2009,14:38.
篇5
关键词：节能减排 天台降雨积水 水循环利用
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1008-925X(2012)O8-0129-01
我国是水资源短缺非常严重的国家，且城市缺水问题尤为突出，全国666个城市中，有400多个城市缺水，100多个城市严重缺水，水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的突出问题[1]。
调查显示城市居民生活平均日用水量构成中洗澡占（25%），洗衣服占（17%），做饭占（14%），洗涤占（11%）冲厕占（9%）洗漱占（7%），饮用占（2%），其他占（15%）。如果把其中洗衣、洗涤、洗漱用水中较为干净的二手水用于厕所的冲洗那么厕所冲洗用水便不再要用洁净的自来水了。这样既节省9%的冲厕用水量，也减少了更多的脏水排放量。同时降雨水的循环利用也越来越受到重视，各大城市中，越来越多的社区和单位为了收集利用雨水，使用上了众多高科技的手段，在北京更是把降雨水的收集利用写入地方性法规。
1、洗漱间厕所用水循环设备设计原理
1.1 设计原理及思路
图1所示就是此次设计中的宿舍、家庭及公共洗手间洗漱用水池[2、3]。其中盆1通过B管用来排放太脏而不适合用于冲洗厕所的水，盆2通过C管把洗漱+洗头+洗衣等较干净的二手水储存于水池，通过D管(D管需添加阀门）用于厕所的冲洗。因为蓄水水位不能超过线a—b（因为水位超过a—b，则水将涌出盆来），所以布设A管用于控制蓄水水位，使多余的水排出，其中E管则根据需要来添加。添加E管则可以把上下两层楼的水池通过A管和E管连通（此时A管和E管功能相同，既起到控制水位作用，又使上下楼水池相连通），使上层楼多余的水通过E管流到下层楼的水池，使水得以充分循环利用。因为在居民楼和宿舍楼为了不使上下两层楼用水相互影响，所以不宜添加E管（此时A管仅仅起控制水位作用，不连接下楼）。而在公共场所添加E管就比较合适。
1.2 需考虑的因素
a.此设计主要要考虑的因素是冲洗厕所用水的压强。如果压强不够则需要通过调节D管的高度以及增大D管直径以提高水位差达到增强压强的效果。最理想的办法就是把上层楼蓄水池的水用于下层楼的冲洗（这样就有足够的水位差），但考虑到下层楼受上层楼的影响，因此此种方法应有选择性的使用，而在公共厕所（例如学校的教学楼）通常都使用节水水箱冲水，因而可以把上层楼的蓄水直接输送到下层楼的节水水箱，所以压强因素可以解决。b.水池的清洗也是需要考虑的因素，可以把盆2设计成活动式，清洗时把盆2提出就可以进行水池的清洗。也可以在a—b上方设计开口用于水池冲洗。当然有了此种设施原有的厕所冲水设施也必须保留，使水池在没有水时厕所仍可以正常冲洗。
2、天台降雨水积蓄池设计原理
2.1 设计原理及思路
如图2所示为天台降雨蓄水池，原理简单实际，可用于积蓄雨水，同样也起到隔热作用。底部铺沥青用来隔水，上面再铺上图2所示小块水泥板用来盖住水面，在降低水的蒸发的同时也便于在天台上行走。接上A管，再在每层楼道上接上水龙头就可以利用天台所积蓄的雨水。可以用此水来进行许多清洗工作，也可以用来浇花等，因为雨水较为洁净所以有多种用途。
2.2 需考虑的因素
a.此设计需考虑降雨积水的水位，因为如果降雨量过大，积水过多，水位过高则会盖过小水泥板，影响天台空间的综合利用。b.此设计还需考虑天台楼板所能承受的压力大小，所以积水所产生的压强必须小于天台所能承受压强的能力。因此综合以上两个因素设计B管，用于控制蓄水的水位，使超量的水由B管排出。
本文设计的水循环系统，既降低了自来水的用量也大大减少了生活废水的排放量，充分利用了降雨水，达到了节能减排的效果。所设计的结构物具有造价低、使用方便、适用性较强等特点。
参考文献：
[1]张灿,周从直.污水的资源化与回用[J].西南给排水,2002,24（6）:20-23
篇6
关键词：Re-flow节水系统；大学生；营销策略；创新创业
一、Re-Flow节水系统
Re-Flow节水系统是ReFlow公司在淡水资源宝贵，大型水循环系统造价高的大背景下于2015年推出的一项名为G2RSystem(简称Re-Flow)的家用水循环系统，它可以将生活中用于泡澡、洗手、洗衣等各种清洁用途的用水进行回收，存储于马桶水箱或储水设施中实现重复利用。Re-Flow家用水回收系统安装简单，可方便放置于浴室，由一个连接头回收泡澡或洗衣时的清洁废水并将废水存储至系统的超大水箱中，经过过滤等处理后回流到马桶水箱等储水设施中，可用于冲洗马桶、植被浇水及洗车等用途，该系统看似简单，但可以在解决日常家庭中耗时、耗力、浪费空间等问题的同时节约30%的家用淡水消耗，是一项比较划算的长远投资。
二、Re-Flow节水项目的可行性分析
Re-flow节水项目的可行性可以从两个方面进行阐述：一、Re-Flow家用水循环系统是在淡水资源短缺制约社会可持续发展，大型水回收处理装置造价昂贵的环境下，在家庭基本生活经验的基础上应运而生的一种家用节水装置。因此，该节水项目符合社会发展的规律，能够迎合大众的消费需求。二、对于作为实践经验有限，主要以市场调查、环境分析、理论分析为主的大学生创业群体而言，Re-Flow家用水循环系统对于社会经验不足的大学生具有很强的实际操作性，适合大学生创业群体创业。因此，中国大学生引进美国Re-flow创新节水项目，在为全球的可持续发展添一份力量的同时，促进大学生创业群体的提高与发展具有一定的现实意义，该项目是切实可行的。
三、Re-Flow节水项目的营销策略分析
企业在多样的市场中不可能对所有的顾客提品和服务，公司需要根据自身经营范围选择进入最有经济价值的细分市场，有效的目标营销需要三个步骤：一是选定不同需求和偏好的顾客群，同时分析他们的特征。二是选择一个或多个即将要进入的细分市场，三是针对具体的目标市场，逐步建立和传播公司具有特色的市场供应品。
（一）市场细分与目标市场的选择
一般来说，水循环处理系统主要分为工业水循环处理系统和家用水循环处理系统。工业水循环处理系统是对工业部门中循环利用的冷却水进行降温和水质处理的设备，主要的消费对象是各个工业企业。家用水循环处理系统是由一个连接头来回收泡澡或洗手、洗衣时多出的清洁废水，然后存储在系统的超大水箱中，经过过滤等处理后回流至马桶水箱等储水设施中，可以用于冲洗马桶，花园浇水及洗车等用途，主要的消费对象是居家生活的大众消费者。居家生活的大众消费群体按照工薪的收入水平来划分，被分为蓝领、白领、金领。蓝领工薪阶层的消费者收入水平不高，家庭负担较重，月收入刚好满足正常的生活需求。购买家庭水循环处理设备的可能性不大；金领工薪阶层的消费者收入水平偏高，但生活节奏较快，无空闲来购买家用水循环处理设备的可能性比较大；白领工薪阶层的消费者收入水平一般，家庭负担不是很重，购买家用水循环处理设备的可能性大。家用水循环处理系统在中国拥有着巨大消费市场。全国现有固定人口有135404万人（2010年，最近人口普查），流动人口9749—19498万，城市人口占38996—48745万，合计约有近5836万个家庭将成为准客户。这些准客户大部分是大、中城市的一些居家生活的白领工薪阶层的消费者。因此，锁定的目标市场是大、中城市的一些居家生活的白领工薪阶层的消费者。
（二）Re-Flow系统的4PS策略
1.产品策略作为营销组合中最基本同时最重要的要素，可以直接或间接地影响到其他要素的管理。依据目标市场的需求，Re-Flow作为一款耐用品，具有较高的使用年限与价值，相较于陶瓷卫浴产品的笨重与昂贵，Re-Flow更加轻便，并且解决了传统收集废水繁琐、费时、占地的缺点。新产品的出现与生产要符合科技的未来潮流、符合消费者的现时心理、销售量与成本的关系等。其次，新产品构思筛选后，只有具有更加明确具体的产品概念才可以配合打开销路，并使之在消费者眼中形成一种潜在的产品形象。在节约资源成为一种时尚的当下，节水设施的潜在市场十分巨大，调查问卷作为帮助企业建立吸引力最强的产品概念的利器，将结果分析后将“再利用”作为产品亮点概念，来树立产品形象。亦如汰渍洗衣粉的出生，首先将产品概念做好，给消费者留下印象，再打开产品销路。
2.营销渠道策略
Re-Flow系统作为一款节水卫浴产品，其价格的变动幅度无论大小都不会对消费人群造成太大的影响。而在具体营销过程中，预计分三阶段：（1）创业初期（水平渠道系统）。在创业初期，因资金、人力、生产技术、营销资源不足，无力单独开发市场机会，基于此，应该通过与两家以上的企业横向联合，共同开拓新的销售机会的渠道系统。这也与混合捆绑销售的定价策略相协调。（2）创业中期（通路“直销”）。绕过中间环节，直接供货给零售终端，并非直接向最终消费者销售。通过直接控制零售终端，从而提高市场的辐射力和控制力。企业一方面通过授权，严格界定销售区域和范围；另一方面通过销售队伍，加强对市场终端的服务与控制。这样既可以避免市场价格混乱、窜货现象，又可牢牢控制终端网络，从而赢得市场。（3）创业后期（基于互联网的分销渠道）。企业创业后期，由于建立了公司的产品品牌，与消费者之间的信任度日渐提升，加上当今社会互联网的迅猛发展，本公司会应用互联网提品和服务。这样，数以百万的消费者通过互联网搜索与本公司直接联系，进行电子化购买。
3.价格策略
家用水循环处理系统大规模的生产销售还处于规划阶段，对于产品的价格策略设想如下：（1）创业初期（混合捆绑）。处于创业初期，公司知名度比较低，消费者对公司的产品的信任度比较低，公司将推出马桶、浴缸和家用水循环处理系统混合捆绑，顾客可以捆绑购买，也可以分开购买。（2）创业中期（撇脂定价）。创业中期，家用水循环处理设备在市场上有足够的购买者，需求缺乏弹性。基于此，把家用水循环处理设备定价定得较高些，使消费者产生高档的印象。高价使得需求减少一些，产量减少一些，单位成本增加一些，但不致抵消高价带来的利益。这不仅有利于生产成本的回收，而且有利于企业品牌的建立。（3）创业后期（渗透定价）。随着企业的经营发展，企业的生产成本和经营费用，会随着生产经营规模的扩大而下降。所以本公司会将家用水循环处理设备的价格定得相对较低，以吸引大量顾客、提高市场占有率。
4.促销策略
成功的市场营销活动，不仅需要制定适当的价格、选择合适的分销渠道向市场提供令消费者满意的产品，而且需要采取适当的方式进行促销，正确制定并合理运用促销策略是企业在市场竞争中赢得竞争优势的必要保证。为了加强对于水循环系统信息的传递以强化消费者对产品的认知，从而激发消费者的购买欲望、诱导消费、扩大销售。一般采取的方式有：（1）线上推广。主要通过互联网广告与广播等方式实现，通过与百度、搜狗、谷歌等搜索引擎合作，将广告投放至搜索结果页面排序前几位，使消费者能第一时间关注到我们的产品；通过与地市级广播电视台合作，大量广播本公司产品的广告提高产品的知名度。（2）线下推广。实体店作为目前卫浴等节水产品的一大销售渠道，采用柜台推销的方式，即通过与各大商超合作，将产品投放至各个商场，在商场内设立品牌柜台，由品牌营业员进行推销。其次，会议推销，广泛参加各种此类产品的交易会、展览会，使产品得到集中推销，来收获良好的产品推广效果。（3）公共关系。企业形象作为目前消费者购买产品时的关注焦点之一，是消费者在无形之中对比不同品牌产品的标尺，因此，在销售的同时提高企业形象至关重要。通过赞助资源保护事业，赞助部分水资源短缺的地区，免费安装本公司的家用水循环处理设备，响应国家的节水号召，塑造企业品牌的良好形象。综上所述，中国大学生通过引进美国的Re-Flow节水项目，并对美国Re-Flow公司创新节水项目进行中国市场调查分析了解，制定了符合中国消费市场的营销策划方案，这大大提升了大学生将理论知识应用于实践的能力，从而促进大学生进行自主创新创业。与此同时，该项目的进行积极的响应了国家对创新性人才的培养政策，对于大学生创新创业具有一定的指导意义。
作者:林秋萍 韩鑫 杜雪 阎贝贝 单位:德州学院经济管理学院
参考文献：
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关键词 城市；住宅；资源；循环；利用；生态；系统；
Abstract: With the development of society, remaining relatively stable and balanced ecosystem ecological residential area has been the residential construction development trend and fashion. And has important significance for the real life on urban ecological residential area water recycling. This paper describes the recycling of water resources for urban ecological residential area.
Keywords city; residential; resources; cycle; ecology; system
中图分类号：S891+.5文献标识码：A 文章编号：
引言
城市生态住宅小区是节约和循环型社会的重要组成部分，是一个技术与自然充分融合，资源利用最有效，环境清洁、优美、舒适的人工复合系统。由于生态住宅小区能够大大降低因自然灾害、生态环境破坏或暂时失衡等影响而产生的各种风险，因此有利于提高小区文明程度的稳定、协调和持续发展。水是生态住宅小区的基础。水资源的有效循环利用在生态小区规划建设中占据着十分重要的地位，水资源的“开源”是实现小区资源利用的首要环节。它要求在自然物质一经济物质一废弃物的转换过程中，通过高新技术的使用来推动物质的有效转换与再生，以及能量的多层次分级，从而在满足消费需求的同时，又能使生态环境得到保护，达到生态环境建设的目的。因此，研究生态住宅小区水资源循环利用有其重要的现实意义。
1、案例概述
东方太阳城十分重视绿色生态设计，把它作为落实可持续经营理念的技术保障体系。绿色生态设计要求“对影响所规划地区的自然界力量进行生态学的观测”,通过观测确立最适合这些自然条件的设计形式。环境中的各元素不仅承担来自人类需求的社会功能，同时也参与物质能量循环，承担着影响生态平衡的自然功能。绿色生态设计谋求这两种功能的和谐统一，强调尊重自然、享受自然、适度消耗、可持续发展。在东方太阳城的设计中，绿化和水体不仅是景观要素，也是环境优化系统的重要组成部分。这一系统包括雨水管理系统，废水处理系统，利用植物调节改善气候条件，通过水体帮助创造舒适的小气候以及清洁能源的利用等。生态设计理念的实施得益于一系列新技术的采用。如环保生态的雨污水处理系统。东方太阳城在整理、平整基址时，利用现状地貌自然形成约16万平米人工水体，通过水体达成雨水收集、防洪调蓄、改善小气候的作用，取消了惯常采用的管道雨水系统，节省了投资；雨水流入水体后受水生植物的作用得到净化，而雨水的注入又能防止水体变质。污水处理加入了中水系统，处理后的中水用于绿地浇灌和水体补水。采暖方式以水源热泵为主，独立住宅中使用了地源热泵，使用中除系统运行的电能外，其余能源均从地下采集，不需另外经济投入。这些新技术的采用有效地提高了老年社区的环境品质并降低了社区运营成本。
2、生态小区水环境
生态小区水环境系统(Water Systems)，是指满足小区内居民水量，水质要求的前提下，将水资源综合利用技术集成一体的水环境系统。它由给排水系统、污水处理与中水回用、雨水收集利用、绿化与景观用水等几个方面组成。生态小区水环境应实行低质低用高质高用的用水标准，最大限度地提高水循环利用率和用水效率，减少小区污水排放量，实现小区用水的良性循环，节水率不低于8％，非传统水源利用率不低于lO％。小区水环境系统设计中给排水子系统的设计是核心，在生态住宅小区中，节约用水和水的循环使用是生态小区水环境系统设计的重要内容。在过去的城市小区建设中，小区的给排水只是从工程角度的给排水，水从城市管网中来，或从其他自然环境中来，把好水引进建筑，把污水排放到城市管网，让城市去承担污水，这样既不利于节水和水资源的循环利用，也不利于水污染的控制，不是生态住宅小区水环境发展的方向。作为生态住宅小区的给排水系统应靠生态功能来解决，让好水进入建筑，排出去的也应是好水而不污染环境。
“生态型小区"很重要的一个衡量标准，就是能否解决好水的循环利用。我国单位工业产值的水耗是发达国家的3．5倍，工业用水的重复使用率低，而生活用水的重复使用率几乎为零，从污水处理走向中水回用，乃至实现一定地域内水资源的良性循环，污水的就近处理、就地消化将是必然的趋势。在水资源紧缺的现实下，将污水进行深度处理后作为再生水资源是必然的发展趋势，污水资源化利用技术的推广及应用势在必行。
中水回用是实现城市住宅小区污水资源化的重要方式，居住小区采用中水系统后，小区用水量将节省30％—50％。小区污水回用开辟了第二水源，降低了小区自来水取用量，经处理后的污水回用于小区，减少了污水的排放量，减轻了受纳水体的污染，也减少了治理环境污染的投资。所以污水回用既节约了水资源，也消除了环境污染，具有多重效益。一般而言，宾馆建筑设置中水处理系统可节水60％，办公楼可节水40％，民用住宅小区可节水20％。
中水优先用于小区绿化和杂用，水量多余时储存起来备用或直接排入雨水管道，不再收集到城市的污水厂集中处理，从而减轻污水集中处理的负担和节省部分污水收集管道的建设费用，小区的污水得到原位再生处理。
中水回用的经济性是决定其能否广泛应用的关键因素之一，中水回用的成本由污水收集、污水处理、回用供水、污泥处理、运行费用等组成。中水回用，实现污水资源化，是目前解决节水治污两大问题的最有效的途径之一，在水资源严重短缺的当今社会有着重要意义。
3、生态住宅小区水资源循环利用综合系统
通过政府引导、小区规划，建设过程中的配套设施等同时建设，小区居民的积极参与，资源循环利用型的生态小区将呈现在我们面前:即小区内产生的雨水和废水经过适当处理，一些被用户冲厕重新利用，一些用于污水源热泵的水源，作为居民采暖、制冷和热水的资源，一些用于小区绿化灌溉和道路冲洗.在住宅小区内实现了水资源的零排放和全利用。
节能、节水、治污生态小区资源的循环利用不但节约了水资源，充分合理利用小区垃圾为小区居民提供了更多资源和能源，而且治理了污染，美化了环境。生态小区水资源循环利用综合系统见图1。
图1生态小区水资源循环利用综合系统
4、实现生态住宅小区资源循环利用的保障措施
4.1研究、制订地方性法规
明确规定生态住宅小区必须使用再生水、中水的分类收集;对于不使用或不建设再生水、中水的企业和单位，要求交纳相当数量补偿金，由政府统一支配，用于建设城市集中污水处理回用设施和垃圾处理设施，或补助建设中水设施的开发商、企业等。对于有设施而停用的，给予处罚。鼓励小区水资源利用的商业化处理方法，制定积极的经济政策，使投资者、建设管理者、使用者的合理利益得到满足。
4.2合理规划和建设资源循环利用的设施和设备
要实现住宅小区的资源循环利用，必须规划、建设好住宅小区内的雨水、污水收集处理的设施和循环利用系统，建立和推行住宅小区水资源循环系统的管理制度，鼓励措施和支撑体系，为小区系统能正常运行提供有力的保障。
4.3建立资源价格体系
对于城市供应资源和小区循环利用资源实行不同的价格体系。总的原则是既要有利于节约社会资源，又要使居民尝到使用小区提供循环使用资源的好处。例如将中水的价格确定为饮用水50%一70%。这样以价格为导向，既可有效地鼓励中水设施的建设、使用，产生环境效益的同时产生经济效益，使污水回用、中水利用健康发展。
4. 4通过宣传和引导，使节能和治污成为自觉行动
通过小区的媒体、公共场所宣传节能、节水和治污的的政策、方针和其重要、必要性，使广大居民首先从思想上有一个正确的认识，进而从行动上按照生态住宅小区的要求进行节能和治污，最终使之成为他们的自觉行动。
结束语
小区水生态循环利用模式是一个技术与自然充分融合，水资源利用最有效的人工复合系统。在这个模式中，不仅实现了各类水资源“分质供水，优质优用，低质杂用"的要求，还做到废水再生回用，实现了居住小区水资源可持续利用。实现生态住宅小区水环境生态化有着极大的现实作用和意义，它是实现城市住宅小区节水的重要途径，能取得显著的经济效益，而且能在一定程度上缓解城市用水供需矛盾，减少污水排放量，保护环境，取得较好的社会效益和环境效益。
参考文献
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随着水资源的日益紧缺，国内外许多城市和研究者对于水资源节约利用以及对社会经济系统影响的研究和实践逐渐开展起来。Beekman［1］从节水减污的角度系统论述了水体保护、节水利用的基本原理。Lund［2］对节水的成本与风险交易以及对产业结构、社会经济发展的影响进行了分析。美国哥伦比亚大学的Glenn［3］建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并运用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，并提出相应的产业发展政策。马忠玉、蒋洪强等［4］就建设我国节水防污型社会的内容与原则进行了论述；高明杰等［5］利用区域节水高效种植结构调整的多目标模糊优化模型，阐释了节水效益对提高农作物产量的效果及意义；柴宏祥等［6］构建了适合我国西部地区绿色建筑节水项目全生命周期过程综合效益模型。在实践方面，世界上最大的水资源节约循环利用项目出现在水资源紧缺的国家和地区，例如中东、澳大利亚、美国西南部；或出现在那些对废水和水污染物处理非常严格的地方，如美国的佛罗里达、法国和意大利的沿海及内陆地区。虽然我国城市水系统现状与达成水资源节约利用还有很大差距，但是面对我国水资源、水环境的严峻形势，水危机已经受到国人越来越多的关注，并引起了政府部门的高度重视。大连、深圳、北京和天津等城市相继进行了较为系统的水资源节约利用和水环境恢复的研究和实践，是我国城市节水经济模式的初步应用。近年来，在水系统中增加再生水回用或其他非传统水资源（如雨水、海水、微咸水）利用的子系统，以提高水资源的循环利用效率得到广泛关注。本研究将着重对再生水回用模式进行理论分析，找出发展再生水循环模式的主要途径。以重庆市为例，通过分析再生水利用模式，因地制宜地选择和发展再生水经济模式。采取积极的节水政策措施，以农业节水支持工业化和城市化建设，工业反哺农业，大力节约用水和提高水资源利用率，有利于解决重庆市水资源供需矛盾和水环境恶化的根本问题，从而实现经济增长方式的根本转变和经济、社会、环境的协调发展。重庆市再生水利用模式对沿江地区多个大中城市在生活用水可持续供应、节水以及水循环经济等方面也具有重要的示范作用。
1研究区概况
重庆市介于105°17′—110°11′E，28°10′—32°13′N之间，位于青藏高原与长江中下游平原的过渡地带，气候属亚热带季风性湿润气候。重庆市东西长约470km，南北宽约450km，面积为8．24×104km2，共辖40个区县。在辖区内，北有大巴山，东有巫山，东南有武陵山，南有大娄山，地形由南北向长江河谷倾斜，山地、丘陵面积约占90％，高差达2000m以上。重庆市地处长江上游，水资源相对丰富。与水资源丰富并存的另一种情况是水资源开发利用水平低，利用率不高，水污染严重。据统计，农业用水占70％，高于全国平均水平；而工业用水占30％，低于全国平均水平，用水行业结构不尽合理。农业地区水利设施缺乏；工业主要以用水量较高的汽车、化工等重化工业为主，污水处理能力有限，水污染严重；重庆市水资源利用效率整体不高，优水差用、中水不用等水资源浪费现象长期存在。可以预期，今后重庆市的城市用水量必定会有一个大的提高，其水污染状况对长江中下游的影响越来越大，水资源供求矛盾会越来越突出。
2再生水回用模式分析
城市再生水回用是将污水进行净化处理后，进行直接或间接的回用，使之成为城市水资源的一个重要组成部分。城市污水再生回用一方面可以作为一种水源，缓解城市对新鲜水的需求；另一方面也减少了排向城市自然水体的污染物量，为城市水环境的改善提供了一个契机。因此，污水资源化及再生水回用应是我国新时期城市水循环经济发展的着眼点，必须加速我国污水管理模式的转变，大力提升污水处理技术和提高污水资源化的应用水平。
2．1我国污水再生回用现状及潜力
我国对于城市污水处理和回用的研究，早在1958年就开始列入国家科研课题，20世纪60年代关于污水灌溉研究达到了一定水平。20世纪70年代中期进行了城市污水以回用为目的的污水浓度试验，20世纪80年代初，在北京、大连、西安等缺水城市相继开展了污水回用于工业和民用的试验与研究，还修建了中水回用试点工程并取得了积极成果。例如，北京市高碑店污水处理厂利用处理后的城市污水用于电厂冷却水，北京市环保所和北京市政设计院先后在大院内和住宅小区内开展了中水回用试点工程，起到了良好的示范和推广作用［7］。在我国污水再生回用的发展过程中，还存在许多问题：（1）尽管已认识到污水资源化的作用，但在实践上还没有将其摆在重要位置上；（2）污水处理率和处理水平很低，与欧美各国的80％～90％的处理率存在很大差距；（3）资金缺乏。污水处理回用需要很大的资金，在运转上也需要很大的投入，由于系列配套设施不全，污水处理水平深度不够；（4）缺乏完善的再生水市场，尽管水价不断地进行调整，但再生水的价格还没有竞争力，建立科学合理的再生水价体系是非常必要的；（5）再生水回用的产业政策和法规制度还不健全，鼓励污水处理和回用的税收、财政政策不健全，对污水回用的安全评估制度没有建立起来。目前我国有400多个城市缺水，正常年份缺水达6．00×109m3，预计2030年缺水量将达到4．00×1010m3～5．00×1010m3。而目前全国城市污水年排放量大约为4．14×1010m3，城市污水处理率和二级处理率分别仅为30％和15％，污水回用率则更低。根据国家“十一五”环境保护规划的要求，到2010年我国城市污水集中处理率要达到60％以上，如果污水回用率平均达到20％，则“十一五”末期污水回用量至少可达到3．50×1010m3／a，这可解决全国城市缺水量的1／2以上。由此可见，我国污水再生回用的潜力巨大。
2．2再生水回用改变水循环的经济分析
在传统城市水循环系统中，加入再生水回用系统，必将对整个水循环系统的污染物和处理费用产生影响，为了说明再生水回用对整个水循环的意义，有必要对增加再生水回用后的水循环模式进行环境经济分析［8］。城市污水再生回用系统的构成如图1所示。#p#分页标题#e#
2．2．1参数设置
在传统水循环模式中（图1a），设用水系统排入排水系统的水污染物为W1，排水系统排入水源系统的水污染物为W2，供水系统从水源系统取水量所含水污染物为W3，供水系统对用水系统的供水量中所含水污染物为W4。在加入再生水回用的水循环模式中（图1b），设用水系统排入排水系统的水污染物为W1′，排水系统排入水源系统的水污染物为W5，排水系统进入再生水处理系统的水污染物为W6，再生水处理系统进入用水系统的水污染物为W7，供水系统从水源系统取水量中所含水污染物为W3′，供水系统对用水系统的用水量中所含污染物为W4。设排水系统排放污水通过水源系统的水体稀释和自然净化后，污染物得到削减，其净化稀释系数为ε；用水系统、再生水处理系统和排水系统处理水量分别为Q上，Q中，QS下；用水系统、再生水处理系统和排水系统处理后污染物浓度分别为q上，q中，q下。假设整个水循环系统没有水资源损耗，则在图1a和图1b中，各参数之间的对应关系为：W3＝εW2，W4＋W7＝W1′，W5＋W6＝W2，W3′＝εW5
2．2．2费用效益函数
费用函数是描述环境污染治理费用与某种或几种变量之间关系的数学表达式，国外对费用函数的研究开展较早，美国国家环境保护局织（EPA）早在1976年就在该国范围内开展了水污染控制和管理方面的调研，取得了大量可靠的基础数据，提出了6大类56种污水和污泥处理工艺的费用函数。在我国，由于对费用函数的研究比较晚，缺乏统一的计算标准，没有充分考虑地区和时间的价差影响，各参数不尽统一，费用函数的可比性差，应用的适用性差。这里，只能借助一些研究成果进行分析。（1）供水系统费用函数。通过查阅相关资料发现，供水系统费用函数型式较多，美国建立了较为复杂的费用函数模型，国内一些学者也提出许多常用模型，认为费用函数与供水量、供水管网和污染物去除量均有关，这里以一元线性函数模型进行研究［9］。C上＝f（Q上，L）＋θ（Wλ－W出）（1）式中：C上———供水系统投资和运行费用（万元／a）；L———管网长度；θ———待定系数，可取值为6．02×10－3。（2）再生水系统费用函数。本研究再生水系统费用函数参考国内外常用工艺，选择污水二级处理加深度处理的工艺流程，其中深度处理采用混凝沉淀、过滤、消毒，该这种情况下费用函数表示为［10］：C中＝αQβ中（2）式中：C中———再生水处理厂投资与运行费用（万元／a）；α，β———待定系数，根据国内外已有的工程技术经济函数，α取15．37，β取0．83。（3）排水系统费用函数。排水系统处理费用函数按照城市污水二级处理厂进行费用函数拟合，其费用函数与污水处理量和主要污染物的去除率有关［11］。C下＝k1Qk2下＋k3Qk2下ηk4（3）式中：C下———排水系统污水处理厂投资和运行费用（万元／a）；k1，k2，k3，k4———待定系数，可由实际调查确定或经过系列设计计算得到费用矩阵后采用最优化方法仿真确定，有关资料通过费用拟合，得出其取值分别为9，0．657，22，1．7；η———水污染物去除率（一般指COD去除率）。（4）污染损失费用函数。城市水循环系统除了要计算处理污水实际支出的费用外，还应计算污水排放所造成的污染损失。水污染损失是水资源所具有的价值由于被污染而降低或丧失所造成的经济损失。计算水污染损失有两种方法：一种是虚拟治理成本法（又叫恢复费用法），一种是污染损失评估法。本研究采用虚拟治理成本法，则水污染损失的计算模型为［12］：F＝R（W入－W允）（4）式中：F———污水排放所造成的经济损失；R———单位废水治理所花费的成本；W入———城市水污染物排入水源系统中的量；W允———水源系统允许的污染物排放量（环境容量）。（5）经济效益函数。污水再生最重要的经济效益在于减少为满足用水要求而必须从水源系统中取水的数量，增加城市供水量而带来的经济效益，其效益应为再生水量W7的函数，用公式表示为［13－14］：B1＝μW7（5）式中：B1———因污水再生回用而减少取水量带来的经济效益（万元／a）；μ———缺水量所影响的经济产值系数（或供水的单位价格）。在无法准确估量公共物品经济效益时，应按照水资源影子价格进行计算，根据联合国开发计划署、世界银行近几年进行的技术援助项目研究成果，我国每1m3水的影子价格平均为3～4元，缺水地区每1m3影子价格超过5元。
2．2．3环境经济分析
从以上分析中可以看出，在城市传统水循环系统中加入再生水回用这一环节后，整个水循环系统排放的污染物和处理费用都发生了相应的变化，其变化量详见表1。从表1可以看出，加入再生水回用这一环节后，排水系统处理污染物增加，供水系统处理污染物减少，排入水源系统的污染物减少，与之对应的费用也相应增减。传统水循环模式与新的水循环模式各项费用之差即为增加再生水回用的环境净效益，则整个水循环系统再生水回用产生的环境经济净效益为：B＝θεW6＋R（W2－W6）＋k3Qk2下（ηk41－ηk42）－αQβ中＋μW7（6）对于缺水城市，供水量Q上有限；在污水处理量Q下和工艺一定的情况下，W2，W4也一定，W5和W7只与污水再生量Q中有关。显然，根据不同地区、水域等外界条件确定公式中的参数后，目标函数仅与污水再生量Q中有关。对此函数求导，即可得到使用单位回用水的边际净效益。对于缺水地区，按照规划要求应使用再生水而未使用的用户，该值即为该用户对水循环系统造成的环境经济损失。因此，对用户超过规定用水量后仍使用优质水情况，有关管理部门应对超标用水量按照此边际净效益值处以相应的罚款，以激励用户使用再生水。
3重庆市再生水回用模式环境经济分析
城市污水的利用不但解决了环境污染的后患，而且为城市水资源的供给提供了新的来源。尤其对于逐渐从农业向第三产业发展的城市，废污水是不可多得的宝贵资源，通过污水处理可以将这部分水量用于农业灌溉、城市绿化、景观水道用水，同时还可以使地下水资源得到补给。由于目前对费用效益函数的分析还处于探索阶段，加之重庆市的再生水回用工程还不完善，只能在假设的基础上，对再生水回用改变水循环的环境经济效益进行粗略分析。#p#分页标题#e#
目前，重庆市已投入运行的两个污水处理厂污水处理能力为1．50×105m3／d，第一中水厂生产中水7．50×104m3／d，根据3，4和5污水处理厂的设计能力总计为2．50×105m3，合计处理污水4．00×105m3，按照2004年中水处理率的75％计算，2005年第一、二中水厂全面投入使用，日生产中水1．00×105m3／d，2010年处理率提高到80％。如果5个中水厂全部投入使用，那么每天可生产中水3．20×105m3。这部分水资源可以用于生活杂用水、景观用水、农田灌溉用水、工业冷却用水、建筑用水等。在现在污水处理能力和生产中水能力的基础上，重庆市2011年第一、二污水处理厂生产中水能力为1．00×105m3／d，预计2012年5个污水处理厂生产中水能力将提高到3．00×105m3／d。假定固定资产投资折旧期限为10a，则其带来的环境经济净效益计算步骤为：（1）首先，确定费用函数系数。重庆市费用函数系数具体取值为：ε＝0．25，θ＝6．02×10－3，Q下＝3．00×108m3／a，Q中＝3．00×107m3／a，q上＝0．29kg／m3，q中＝0．05kg／m3，q下＝0．05kg／m3，μ＝2元／m3，R＝2．5元／m3，K2＝0．657，K3＝22，K4＝1．7，α＝15．37，β＝0．83。（2）根据再生水计算公式和费用系数具体取值计算可得：W6＝q下Q中＝1563t／a；W2＝q下•Q下＝15630t／a；W7＝q中Q中＝1500t／a；W1＝q上•Q下＝87000t／a；W5＝W2－W6＝14067t／a；η1＝1－W2W1＝0．821；η2＝1－W5＋W6W1＋W7＝0．834（3）最后根据公式计算污水处理回用工程的环境经济效益：C＝1．51×10－3W6＋2．5（W2－W5）＋2Q中－15．37Q0．83中／10＋22Q0下．657（η1．71－η1．72）＝8362．46万元／a计算结果表明，该污水处理回用工程对于整个环境经济系统而言，每年可以产生8362．46万元的净效益，可见城市污水回用具有重要的环境经济意义。其中再生水价格的上限应是自来水价格，按国外通行惯例，再生水价格一般为自来水价格的50％～70％。根据重庆市自来水水价和课题组实地调查，重庆市生活用水综合影子价格为3．38元／m3。因此，理论上可确定重庆市再生水价格为1．7～2．3元／m3，再生水平均价格2．0元／m3。2009年重庆市再生水回用量共为2．10×105m3，则再生水的价值为42万元，占同期国内生产总值的0．003％。由此可见，重庆市目前对污水再生利用还不够重视，再生水回用量极低，再生水价值还很小。因此重庆市政府应加大投资力度，采取鼓励性措施加快城市污水回用工程的建设进程，同时，制定合理的回用水价格，以促进回用水的推广使用，缓解重庆市日益严峻的水资源短缺形势，实现水资源的良性循环。
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关键词生态建筑住宅设计建筑主体节能
中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：
建筑主体节能
建筑主体节能要求在保证舒适、健康的室内热环境基础上，采取有效的节能措施改善建筑的热工性能，降低建筑全年能耗，最大限额度的减少建筑对能源的需求，以实现可持续发展的目标。
因此，在建筑设计应充分考虑气候因素和场地因素，如地区、朝向、方位、建筑布局、地形地势等；应根据不同供暖空调方式来设计外墙的热工性能；寒冷地区的围护结构设计要考虑周边热桥的不利影响，同时应注意加强围护结构的保温；在夏季炎热地区，应充分考虑屋顶保温、遮阳、夜间通风等隔热降温措施的使用；此外，应充分利用天然热源、冷源来实现采暖与降温，如利用自然通风来改善空气质量、降温、除湿等。
2、常规能源的优化利用
必须符合国家当前的能源政策。应合理的选择确定整个建筑中各设备系统的能源供应方案，优化建筑中各设备系统的设计和运行，结合居住区的具体情况（规模密集、区位、周边热网状况）采取最有效的供暖、制冷方式，并加强能源的梯级利用。
例如对于小区中的采暖系统，在城市规模、市政管网设施等条件适宜的地区应推广热电联产、集中供热等大型采暖方式；在有合适的低温热源可以利用的地区可考虑采用热泵等采暖方式；对以电为主要能源的地区，电力峰谷差大的地区宜采用蓄热技术；泵、风机等动力输送设备宜采用变频技术；集中供热应对热网系统进行优化设计，并加强保温；对于集中供热的采暖末端，应设有热计量装置和温控阀等可调节装置。
3、可再生能源的开发与利用
要尽可能节约不可再生能源（煤、石油、天然气），并积极开发可再生的新能源，包括太阳能、风能、水能、生物能、地热等无污染型能源，提高可再生能源在建筑能源系统中的比例，同时要注意提高可再生能源系统的效率。
4、水的循环利用与中水处理
结合当地水资源状况和气候特点，保证安全的生活用水、生态环境用水和娱乐景观用水，制定相应的节水、污水处理回收利用、雨水收集和回用方案，实现水的循环利用和梯级利用。对于沿海严重缺水城市应考虑海水利用方案。努力提高水循环利用率和用水效率，减少污水排放量。
5、材料与资源的有效使用
应选择在生产和输送过程中消耗的自然资源少且能持久的建筑材料；同时在建筑设计和施工过程中要注意实现材料的可重复使用、可循环使用和可再生使用；减少垃圾的产生、暴露和运输，减少对环境污染。
在技术成熟、经济允许的情况下，可适当地使用新材料、新技术，提高住宅的物理性能。
篇10
关键词：火电厂 湿冷机组 循环节水技术 问题分析 对策研究
中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0272-01
内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司是目前国内最大的火力发电企业，是我国实施“西部大开发”和“西电东送”战略的重点工程。在发电过程中，对水资源进行循环利用，缓解电力工程的发展和水资源使用的紧张局面。目前公司使用的节水技术是湿冷机组循环节水技术，通过对湿冷机组的循环水浓缩倍数进行设计和调节，节约水资源的使用并减少污水的排放量。但在实际发电过程中，湿冷机组的实际运行的浓缩倍率与预设值之间存在着很大的差异，所以要在保证安全生产的基础上提高循环水的浓缩倍率，使水资源得到充分合理的利用。
一、循环水系统概述
在火力发电过程中，利用能源燃料对锅炉中的水进行加热处理，使水变成蒸汽，将燃料燃烧过程中的化学能转化为热能，通过蒸汽的压力来推动汽轮机的旋转，汽轮机通过运作，带动了发电机的运作，在此过程中将热能转化为机械能，再将机械能转化为电能。所以，水的使用在火力发电工程中具有很重要的意义。
循环水系统[1]是通过水的交换将水中的热量带走，进行水冷却的过程。通过对已经加热过的水进行冷却处理，达到水资源的循环利用。循环水系统有干式冷却系统和湿式冷却系统两种，虽然说两种系统都具有良好的节水效果，但干式冷却系统的投入比较大，效率低，进而影响火电厂的经济效益。
湿冷机组循环水技术属于湿式冷却系统，经实践经验分析，如果水浓缩倍率从原来的2.5倍提升到3.0倍，使用百万千瓦容量的装机，排污量每小时就可以减少290m3，所以提高湿冷机组循环水的浓缩倍率对于节水减排有很大的是实际意义。
二、湿冷机组循环水节水技术使用现状和问题分析
我国的水资源分布不均匀，人均水资源占有量比较少，水资源短缺严重影响我国城市化的进程和人与自然的和谐发展。但是火力发电用水量占我国工业总体用水量的40%以上，排放的废水量占全国工业废水排放量的10%左右。与其他经济发展较快的国家相比，我国的火电厂在用水方面存在着耗水量大，重复利用率低等问题，由此可见，火电厂在循环水技术运用上存在着一定的问题：
1.使用的水质不同造成水循环系统的循环水浓缩倍率不高
每一个地区的水源质量都不相同，火电厂的水源都不是固定的从一个地方输入，所以火电用水的水质存在着很大的差距。当水中的氯离子含量增多时，就会对湿冷机组的凝结器管道产生一定的腐蚀作用，使机器在正常的运作过程中，循环水的浓缩倍率达不到预设值[2]。长期使用耗水量就会比较大，排污量也较大，水资源得不到充分合理的利用，浪费严重。同时也会腐蚀凝结器的铜质管道，是水循环系统的水资源使用情况造成一种恶性循环，进而影响整个火电厂的经济效益，不利于火电厂整体工作的顺利开展。
同时，弱酸床前期出水的酸性比较强，对铜管的保护膜产生严重的腐蚀作用。很多火电厂将弱酸水作为循环水的补充水，对弱酸水的强烈的腐蚀作用的认识不到位，循环水系统运行过程中，没有积极采取相应的管理保护措施，没有做到及时清洗，及时更换输水管道。导致凝结器铜管腐蚀甚至穿孔，还会出现结垢的现象，影响循环水系统的正常运作，甚至还会出现安全隐患。
2.火电厂的循环水控制指标不够合理和完善
火电厂没有做好循环水和补充水使用前的水质鉴定，对所用水资源的成分不够清楚，也没有明文规定使用水的超标限制，在检查过程中对某中含量超标的水进行使用权的限制。同时没有做到对凝结器的铜质管道进行及时的检查管理，做不到及时的对腐蚀的管道进行维修和更换，没有对结垢的管道进行及时的清理。
三、针对使用湿冷机组循环水节水技术过程中出现问题的调整措施探讨
1.尽量避免使用弱酸水作为循环水的补充水
弱酸水对凝结器的铜管和碳钢结构都有很强的腐蚀性，如果要使用弱酸水，就必须要做好监督检查工作，及时对管道进行更换除垢。同时，在低浓缩倍率环境下，其腐蚀性更强，所以要提高运行过程中的浓缩倍率[3]。
经研究和笔者的实际工作经验来看，当浓缩倍率越大时，弱酸水的腐蚀性就越小，循环水的浓缩倍率越小，弱酸水的腐蚀性就越强。所以在运行过程中，应尽量减少弱酸水在循环水浓缩倍率小于2倍的环境中的停留时间。
在实际工作过程中，可以通过提高弱酸水的PH值，降低弱酸水的酸性，进而减小弱酸水的腐蚀作用，具体措施如下：可以在弱酸水中加入一定量的生水，一般弱酸水和生水的比例为3：2，使之进行融合，降低原弱酸水的酸性；可以通过延后弱酸床的控制终点来降低水的酸性，将出水控制的终点JD由以前的1.97mmol/L延后至3.0mmol/L，且该方法在使用过程中具有很强的可行性，也比较方便，便于现场操控。也可以在使用过程中，提高弱酸水的浓缩倍率。通过降低弱酸水的酸性，从根源上降低水的腐蚀性。
同时也可以更换补充水，用石灰水等高硬度、含碱性的水代替弱酸水，但是石灰水也具有腐蚀性，应将石灰水的PH值控制在8.5-9.5之间，过低就会造成HSn70-1A材质管道的局部腐蚀，过高就会造成凝结器空抽取BFe30-1-1的铜质管道腐蚀[4]，这样不能有效的缓解水的腐蚀作用。
2.提高循环水系统的浓缩倍率
经研究发现，80%以上的火电厂循环水的浓缩倍率都低于最佳的浓缩倍率。通过提高循环水的浓缩倍率可以适当的减少耗水量和排污量。但是如果循环水的浓缩倍率超过5倍，节水效果就不会很明显，因为在运行过程中，过高的浓缩倍率会增加循环水的含盐量，同样会对管道造成一定的腐蚀和结垢，不利于管道的畅通。所以在改进循环水浓缩倍率的过程中，一定要注意合理控制，采用比较先进的科学技术在经济条件允许的情况下，合理提高循环水的浓缩倍率。
目前，我公司循环水的浓缩倍率已经接近2-4倍，提高循环水浓缩倍率的主要方法有在水中加入硫酸调节循环水的PH值，在水中加入适当的水质稳定剂保证水中化学物质含量的均衡；使用石灰水结合水质稳定剂对水进行处理；采用循环水分级的浓缩串联补水技术进行处理。进而提高循环水的浓缩倍率，并且要对该倍率进行合理的控制，保证其在最佳范围内科学有效的运行，在提高工作效率的基础上确保工作进展的安全性。
3.改进凝结器管道的材质，对其进行及时的检查更换
尽量选用抗腐蚀性的管道，保证凝结管道的质量；同时在工作过程中，及时对管道进行检查，观察是否有腐烂堵塞的现象；在水中添加一些防腐蚀的药物，减低循环水的腐蚀性；同时也可以采用化学阴极保护法对管道进行及时的保护，如在循环水的输入和输出口加装镁质版或锌质板，来保护原有的管道。
四、结束语
为了循环经济的建设，水资源的节约与保护已经成为社会普遍关注的话题。在火电厂进行发电的过程中，用水量很大，为了达到有效节水和减少污水排放的目的，火电厂必须改进技术。提高湿冷机组循环水的浓缩倍率，采用抗腐蚀的管道结构，进而提高水资源的利用效率，有效缓解我国水资源的紧张状况，促进和谐社会的建设。
参考文献
[1]张琪琛. 火电厂系统节水及褐煤干燥研究[D].华北电力大学，2014.
[2]刘伟. 火力发电企业节水策略优化研究[D].华北电力大学，2014.
