城市节制用水的理论与方法_张杰

城市节制用水的理论与方法张杰,李碧清(哈尔滨工业大学市政环境工程学院,哈尔滨150090)摘要:分析了我国的水污染状况,论述了节水的系统工程理论、水夹点技术、水平衡测试理论及水价格政策,总结了国内外节水实践经验,探讨了我国城市节制用水的措施与方法,指出污水深度处理与回用、清洁生产、利用雨水与海水、发展节水农业、提高建筑物节水效率是促进城市水环境恢复的有效途径,提出了城市节水的研究方向。关键词:水污染;节制用水;理论与方法中图分类号:X37文献标识码:A文章编号:1002-1264(2003)04-0001-03TheoriesandMethodsofCityWaterConservationZHANGJie,LIBi-qing(SchoolofMunicipal&EnvironmentalEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150090,China)Abstract:BasedontheanalysisofwaterpollutioninChina,systemtheory,waterpinchtechnology,waterequilibriumgaugeandwaterpricingweresummedup.Thepracticeandexperienceathomeandabroadaswellasthemeasuresofcitywaterconservationwerediscussed.Itispointedoutthatadvancedtreatmentofwastewateranditsreuse,clean-erproduction,utilizationofrainwaterandseawater,developingwatersavingagriculture,improvingwaterconservationefficiencyofbuildingsaretheusefulapproachesinpromotingcitywaterenvironmentrestoration.Theresearchdirec-tionofwaterconservationwasgiven.Keywords:waterpollution;waterconservation;theoryandmethod水环境劣化已引起社会各界瞩目。我国水资源时空分布不平衡,目前人均水资源量约2340m3,缺水已成为影响国民经济可持续发展的重要因素。据水利部《21世纪的中国水供求》分析,到2030年,我国将缺水400～500亿m3。大量废水排入城市附近的河流、湖泊及海域。目前我国城市的污水二级处理率仅为14%。七大江河及内陆河的水体质量按国标《地面水环境质量标准》(GB3838-88)划分,IV～V类占45%。主要湖泊及城市近海富营养化严重。全国多数城市地下水受到一定程度的污染,地下水水质污染有逐年加重的趋势[1]。为了建立节水型社会,节制用水已迫在眉睫。节制用水并不只是单纯减少用水量,而是要求合理、高效利用水资源。1城市节水的研究进展1.1系统工程理论将一个城市或一个地区作为一个系统,建立水信息数据库。研究单位产品耗水量及产业结构调整,寻找经济效益好,产品耗能耗水少,水的重复利用率高的工业部门,并确定它们优先发展的先后顺序。国内外普遍采用的总产值节水量公式是:■HM=Mn(Hn/Mn-H0/M0)=Mn(hn-h0)式中:■HM为总产值节水量;M为工业生产总产值;H0,Hn分别为基年和计算年用水量;h0,hn分别为基年和计算年单位总产值水耗,千m3/万元。唐鹣研究了北京市能源消耗与水消耗系统规律,并找出了工业部门发展的先后秩序[2]。1.2水夹点理论绝大多数工业生产过程伴随着副产物生成,尽量减少废水,是人们追求的目标。L.ZbontarandP.Glavic模拟石化企业的用水过程,开发了夹点技术[3]。研究发现,各过程用水的水质水量要求不同,部分过程用水可一水多用、循环复用、串联使用、或加水稀释后再用。企业的用水由多个过程组成,夹点技术将所有用水过程优化,以水中杂质总量M为横坐标,以水中杂质浓度C为纵坐标,绘出各用水过程的用水线,将各用水线合理连接成组合曲线,自坐标原点向组合曲线作切线,切点即为夹点,见图1。夹点上方的过程用水纯度要求比夹点处纯度1第16卷4期2003年8月城市环境与城市生态URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYVol16,No.4Aug.2003收稿日期:2003-03-03低,可用其它过程的排水,而夹点下方的过程用水纯度要求比夹点处纯度高,需使用新鲜水[4]。但在实际操作中应考查水的pH值、进出水温、过程用水之间的距离及用水安全性等。利用夹