城市节水技术

2014年春季学期研究生课程考核（读书报告、研究报告）考核科目:城市节水技术学生所在院（系）:市政环境工程学院学生所在学科:建筑与土木工程学生姓名:兰迪学号:13S127011学生类别:应用考核结果阅卷人城市节水的途径和方法节约用水不仅是根据城市水资源紧缺所采取的基本国策，也是为了降低供水投资、减少污水排放、提高水资源利用效率的合理选择，是解决我国城市水资源问题的现实选择。

目前在我国城市用水中工业用水量占60%，其中约80%由工业企业自备水源供给。

由于工业用水量大量较集中，其节水潜力相对较大且利于采取节水措施，因此在相当长的时期内工业节水仍是城市节水的重点。

但从发展趋势看，随着城市化水平的提高及城市人口的增加，城市人均生活需水量将呈适度增长之势，城市生活需水总量占城市总需水量的比例也将随之升高，因此生活节水的潜力不容忽视。

针对这一现状，近年来，国家大力提倡节水型社会，号召各行业爱水节水，规范用水准则，落实推动切实可行节水方案，城市节水取得明显成效。

本文对城市节水途径和方法进行探讨并以济南市节水规划为例进行分析。

1城市工业节水我国工业化进程在“十二五”期间将继续保持飞速发展势头，这意味着对水质和水量的要求都将提高。

合理有效的利用工业用水是缓解水量紧张最有效的方法。

1.1循环冷却水工业冷却水占工业生产用水总量的70%~80%，合理利用冷却水将大大提高工业用水的效率，从根本上实现节水。

节约工业用水的方法有很多，最有效的是循环利用冷却水。

发达国家对于冷却水的利用率比较高，可以达到75%左右，我国对冷却水利用率低，只有30%~40%。

采用合理的节水途径和方法，我国冷却水利用率提高还有很大空间，可以考虑采取以下几种方法提高循环冷却水利用率。

1.1.1直流水系统改进成循环冷却水系统循环冷却水系统将系统产生的废水，经适当处理后重复使用，不补充或少量补充新鲜水，不排放或少排放废水，提高了水量利用率的同时减少能量损耗，提高了热交换装置的热利用效率，避免了热污染。

1.1.2选用高效的冷却构筑物冷却构筑物类型的选取关系到整个冷却系统的费用，节水效率，成本控制和环境保护等多方面的问题。

应该根据生产工艺和地理条件因地制宜的选取最优的冷却构筑物。

例如，火电厂的冷却塔通常做成双曲线形。

这是因为双曲线设计使构筑物底部有最大的圆周，使冷空气最大限度地进入冷却塔，冷空气到达最细部位时，接触热水，由于管径变小，空气流速加快，快速带走热水中的热量。

此外，由于管径变小，冷空气的体积也受到压缩，故压力也增大，流体的含热能力也随之增加，于是在细腰部冷空气可以最大限度的吸收热水的热量从而使热水冷却。

到了最上部，管径再次扩大，已携带了大量热量的空气由于流速减慢，压力减小，将所含的热量最大程度释放。

1.1.3采用密闭式循环冷却水系统密闭式循环冷却水系统中的循环水经由泵输送到水冷器中，冷却热工艺介质，冷却水的热水通过二次换热，在另外的换热器，或称二次冷却器中被其他介质间接冷却变冷水再返回循环系统使用。

封闭式循环冷却水系统采用封闭式冷却设备，循环水在管中流动，管外通常用风散热，不影响循环水水质。

密闭式冷却水系统可以大幅度提高水利用率。

1.2工艺节水通过改革生产方法，优化生产工艺，提升生产设备的方式达到节水的目的工艺称为工艺节水。

工艺节水可以从根源上减少用水量，降低能源消耗，同时可以将相应的环境污染控制在环境容量可以接受的范围内。

在水资源极其宝贵的今天，工艺节水将会越来越受到重视。

1.2.1工艺改进节水生产过程中合理的工艺改进可以使用水量有效减少。

太原平板玻璃厂通过改造氮气净化器保温外套，年节水10万吨。

部分发电厂通过采用静电除尘和干粉回收系统去除粉尘，替代传统的用水除尘办法，成功节约了用水量。

工业上产上具有节水作用的工艺还有很多，节水型印染工艺通过低给液染整、冷轧堆工艺、泡沫染整、微博染色等工艺提高水利用率。

节水型制革生产工艺通过转鼓快进工艺、酶脱毛工艺、常温少浴染色工艺等提高节约用水。

1.2.2洗涤过程节水在工业生产过程中要对零件进行洗涤以达到生产要求。

有时为了生产质量需对零件进行重复洗涤，增加了用水量。

从水量重复利用角度，洗涤方式通常有两种，可重复洗涤方式和不可重复洗涤方式。

前者指在洗涤完一批零件后不排放，收集起来再进行下一次洗涤，当收集到一定量的水后进行适当处理排放。

后者指一次洗涤完毕直接排放。

显然，重复利用的洗涤方式更加节水环保。

1.3加强节水用水管理。

通过加强用水（节水)管理以杜绝水的浪费，以及其他途径，如利用海水、大气冷源、人工制冷等，以减少水的损失，减少淡水或冷却水量，提高用水效率。

前者有时称为管理节水。

管理节水有时可以取得立竿见影的效果，其潜力较大，不容忽视。

2城市生活节水城市生活用水包括居民用水，公共建筑用水，市政用水，景观园林浇灌用水和消防用水等。

城市生活用水多直接关系到人们的生活与直接利益，其节水问题具有许多不同于工业节水的特点，诸如：绝大多数生活用水过程均属个人行为，低价的水作为社会公共产品难以引起人们对节水的足够重视且难以进行直接有效的管理；生活用水过程的随机性，使用水的强度、时间、地点等都难以确切把握，而只能求助于宏观分析。

由此决定的生活节水主要有如下基本途径。

2.1运用经济杠杆节约用水正确发挥经济杠杆与相应技术经济措施的作用，是实现城市生活节水的关键，而合理水费体制又是发挥经济杠杆作用的核心。

大量的实际情况表明，运用经济杠杆是城市水资源合理开发利用（节水）的最基本、最有效、最简单的途径，可取得立竿见影的效果。

例如：1.取消居民住宅“用水包费制”，是建立合理的水费体制实行计量收费的基础。

凡是取消“用水包费制”进行计量收费的地方都取得了明显效果。

2.调整水费节约用水提高水费可以抑制消费者（居民或城市）对水的需求，既节约用水并提高了水的有效利用程度。

水费变动对居民住宅用水量和城市生活用水量的影响程度同许多因素有关，例如消费者的经济条件、其价值观念和水资源状况等。

2.2推广应用节水器具节水器具可以有效提高水利用效果，减少甚至避免水浪费的现象。

开发并推广应用节水器具在生活节水方面有重要的作用。

有报道指出，家庭用水的40%~50%用于便器和淋浴用水。

由于渗漏和不良用水习惯导致的水浪费现象比较严重。

采用节水型便器和喷头可以减少水量浪费，缓解用水压力。

节水器具还能减少城市生活污水排放，将水体污染和处理成本控制在最低范围内。

针对水源不足和污水处理量日渐增大的难题，纽约市为市民发放补贴，鼓励市民更换节水型便器。

经过3年时间的推广，共更换大涌水量便器130万套，节水量34万吨/天，相当于纽约全市用水的7%。

节水器具的推广和应用将带来巨大的社会和经济利益。

2.3城市节水灌溉随着人民生活水平的提高，城市绿化面积不断增加，城市灌溉用水量逐年增长。

目前我国着重推广喷灌、微喷灌和滴灌等新技术，比原来的地面灌节水30%~50%，同时节省了大量劳力。

2.4宣传教育强化节水意识节水宣传教育是强化节水观念，改变与人们不良用水行为和方式密切相关的某种潜意识的重要手段，在节约用水特别是在节约生活用水中具有不同于技术手段、经济手段和管理手段的特殊作用。

据调查，上海市71％的居民家庭节水意识不强，市民与用水单位对水质型缺水与节水的关系缺少深刻的认识。

这主要是因为市政的宣传工作开展不力，宣传渠道单一，主要通过电视广播（77.7%），且没有深入到居民小区内部。

目前仍应加强公众的节水宣传工作，拓宽宣传渠道，如节水网页建设、节水教材编写或通过水费账单附带传单的方法等，将宣传深入到各单位和大中小学生中去，为节水营造良好的社会氛围。

节水宣传教育主要着眼于长期潜移默化教育的影响，而不仅仅是依靠短时期的强化宣传。

国内外的实践表明，运动式节水强化宣传只能获得暂时的节水效果，可考虑作为一种节水应急措施采用。

日本把每年“六一”、韩国把每年“七一”作为全国节水宣传日的做法值得借鉴。

我国应继续坚持城市节水宣传周活动，以此提高全社会的节水意识。

3济南市“十二五”节水规划根据济南市经济发展和人民生活水平提高对城市节水的要求，济南市规划在“十二五”期间从工业节水、生活节水和管网漏失控制三个方面全面进行城市节水。

3.1工业节水工业用水是济南市用水大户和污染大户，从优化工艺角度出发，结合环境保护和节水节能，升级改造产品以实现全面节水的目标。

济南市高耗水的工业主要集中在钢铁行业、火力发电、石油化工和啤酒行业。

“十二五”期间拟针对该类行业积极推广节水工艺改造。

针对火电厂，对现有300MW机组循环水系统进行改造。

把换热系统的铜管换成不锈钢管，并采用水质净化三场的再生水作为循环冷却水，该项改造可使单位发电量取水量降至25立方米/万千瓦时；石油化工行业通过节水型炼油生产工艺与设备的改造，提高冷却水浓缩倍数，采用市政再生水、雨水等非传统水源，提高锅炉蒸汽水会用率等方法实现节水；在钢铁工业方面，计划提高济钢综合污水厂的消化能力，实现生产生活地下水“零”提取和“零污染排放”，吨钢取水量到2015年达到3.0m3；啤酒工业主要集中在青岛啤酒济南有限公司，该单位将把工作重点放在提高用水重复利用上，进一步提高行业用水水平，拟计划到2015年单位产品取水量降低到4.7立方米/千升。

3.2生活节水济南市在“十二五”期间对生活节水的目标是推广节水型器具，加大利用非传统水源，推行实施阶梯水价，加强特种行业水资源管理。

3.3管网漏失控制城市供水管网漏失是造成城市用水浪费和损失的一个重要原因。

漏水的位置主要在主干管、蓄水池、配水管、连接管、卫生器具等，同时管网压力也是一个重要因素。

城市供水企业必须采取积极措施，加大管网检漏力度，加强管网技术改造：城市建设行政主管部门应加强对供水企业管网漏损的考核和监督管理，并限期达标。

管网漏失是水量浪费的重要来源，加强检漏，严格管理是降低管网漏失切实可行的办法。

具体的措施有：加强供水管网管理，采用流量计、水表等定量设备，完善管理制度；加强管网检漏，通过压力控制，流量控制及时发现漏水事故，及时上报及时解决；供水设施改造，“十二五”期间，济南市拟扩建4座加压站并对400余座二次加压设备进行改造。

4结论水资源短缺和用水浪费并存、水量紧缺和水质污染并重是我国目前面临的主要水问题，如不采取适当应对措施，将影响到我国社会经济可持续发展的运行及生态环境的保护。

随着经济发飞速发展，城市需水量不断增大。

实现城市节水是缓解供水不平衡最有效可行的办法。

只要注重管理，因地制宜改造升级节水工艺，城市节水的前途是非常光明的。

在我国当前的形势下，必须注意采用综合的手段，引入决策过程机制，重视水资源在不同社会生产部门之间的优化配置，强调节水在水资源总体战略和水资源一体化规划和管理中的地位，以促进我国水资源的可持续利用，进而保障我国社会经济的可持续发展。