節水循環利用匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇節水循環利用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

0.引言

水資源是人們生產生活中不可缺少的一部分，它在人們生活中有著十分重要的意義。目前我國的淡水資源總量為28000億立方米，而且占全球總水量的6%，在世界上排行第四。但是我國也是一個缺水十分嚴重的國家，這主要是因為我國人口眾多，人均占水量只有世界水平的四分之一，而且分布地區很不均勻，有許多地區常年處于干旱的情況，這個工業生產和生態環境都有著一定的影響，因此對于水資源的節制是很有必要的。

1.節能的概念

隨著環境的破壞和能源的減少，人們也逐漸認識到能源的重要性，因此人們在生活生產中不斷提出節能的口號，并且近幾年，我國也開始提出了“低碳生活”和“可持續發展”等節能方面的戰略發展。節能的主要是為了盡可能的減少人們在生產生活中的能源消耗，實現對其能源的管理，在技術上和經濟上都采用合理的手段，減少各個環節的能量消耗和損失，從而達到人與自然和諧相處的目的，使得社會改變傳統的發展方向，朝著節能的目的強行。

目前，節能已成為我國的基本國策，并且也已經制度出了相關的法律法規，來對人們繼續約束，對環境進行一定程度的保護，并且取得了不錯的效果，而且人們也已經自覺的擁有了一定的節能意識，這對我國經濟發展有著絕對性的作用。

當前，火電廠對燃料和水資源都有著很大的消耗，因此我們在對燃料進行節能措施的保護的時候，也要考慮到水資源的節省，這不但有了有利于電力行業的發展，還推動了當前節能技術的進步。因此在火電廠發電的時我們不但要采取節水措施，還要充分的利用水資源，提高水資源的利用率，這樣才能做到環境的保護和可持續發展戰略的實施。

2.火力發電廠

火力發電廠又被人們稱之為火電廠，它主要是通過燃料燃燒產生的熱能，把水轉化成水蒸氣，在蒸汽壓力的作用下推動汽輪機的轉動，使得熱能轉化成動能，從而帶來發動機的運轉產生電能。其實工作原理很簡單就是通過汽水系統和燃燒系統的配合使用，達到能源的轉換，讓熱能轉化成電能，起到電能生產的目的。

火力發電是一門比較久遠的發電技術，它起源于19世紀70年代，而且隨著時代的發展，在20世紀30年代的時候已經得到了較大的發展和廣泛的使用。由于不斷的發展與進步火力發電技術越來越成熟，現在也已經成為電力主要的來源。不過火力發電也存在著許多的確定，其中最主要的就是對環境造成嚴重的污染，對資源的消耗也十分的大，對不可再生能源有著一定的影響。而且在火電廠中消耗的不只是礦產資源，還要大量的水資源。在我國火電廠中冷卻水消耗的總量就占整個發電工程的90%以上，并且當前水資源的問題越來越突出，因此循環水系統有著十分重要的作用。但是在使用循環水時，也對熱力系統有著一定的影響，有可能或影響發電設備的發電效率，所以我們在進行循環水處理的時候，一定要注意。

3.現代循環水處理技術

3.1過濾法

過濾是最常用的旁流處理方式，它的處理能力通常是循環水總量的2%-5%，可以除掉水里面含有的大部分懸浮固體、粘泥和微生物等，但是降低不了水的含鹽量和硬度，反沖洗時可以將雜質隨著反洗水一起排出系統，反洗水的雜質濃度遠高于排污水的，所以消耗的水量較少，通過過濾可以顯著降低排污量。

大型循環水系統一般采用重力無閥旁慮池，以無煙煤和石英砂為濾料，濾速只能控制在10m/h以下，懸浮物濃度只能控制在10mg/l以下。與石英砂相比，纖維濾料具有孔隙率較高、孔隙分布合理以及比表面積大等優點，濾速可高達20-85m/h。纖維柔軟且具有可壓縮性， 隨著水流阻力的增大而逐漸被壓縮， 使濾料上層受力小、孔隙大， 下層受力大、孔隙小， 使得纖維濾料納污量大、過濾周期長。[1]

3.2膜分離技術

通常所說的膜分離法，是指用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法。膜分離技術特點：

3.2.1不發生相變，與其他分離技術相比能耗低。

3.2.2在常溫下進行，尤其適用于對熱敏感的物質。

3.2.3適用范圍廣。除了有機物、無機物、病毒、細菌、微粒外，還適用于特殊溶液體系。

3.2.4分離裝置簡單，易控制、易維修。

缺點：

對水質要求高，壓力波動會將分離膜破壞，易堵塞、污染。一次性投入成本高，膜分離法不適用處理大型電廠的循環水系統。

3.3化學法

化學法又叫化學沉淀軟化法，是一種采用石灰―純堿來降低水中的碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度的方法。使得水的降低濁度和硬度的同時降低。一些電廠的循環水系統在運行過程中各種離子及懸浮物含量不斷增大， 導致水質穩定效果下降。在電廠循環水系統中應用石灰軟化―混凝沉降及二氧化碳相結合的方法可以使循環水的硬度和濁度降低，而且能夠重新返回循環水系統。

3.4離子交換法

弱酸陽離子交換樹脂在水質軟化處理中的應用越來越廣泛。弱酸樹脂的羧酸基團對Ca2+、Mg2+具有較大的親和力，能有效降低水中的碳酸鹽硬度， 可以有效防止碳酸鈣垢的生成，并且其工作交換容量可達到強酸樹脂2倍以上。另外，由于補充水中的懸浮物被除掉，減少了行程結垢的晶核，更有利于組織結垢。但是，水中懸浮物和有機物的存在對樹脂的運行周期產生嚴重的影響， 另外樹脂價格較高、操作復雜。[2]

4.循環水處理在電廠節能中所起的作用

在開放式的循環水冷卻系統中，循環水通過冷卻水塔冷卻，在冷卻過程中會有大量的水分蒸發掉，這樣循環水就會不斷地被濃縮。

根據以往運行經驗可以得出，濃縮倍率越大，補充水率越小，但是濃縮倍率的提高的作用有限，當其到一定程度時，進一步提高對降低補充水率所產生的作用不大，而且提高濃縮倍率的提高與循環水處理技術和投資成本密切相關。

采用弱酸陽例子交換水給循環冷卻水作補充水，同時往循環水中加入一定濃度的緩蝕阻垢劑可使循環水的濃縮倍率提高到3.5-4倍左右，采用這種方法，不僅可以減少凝汽器銅管的腐蝕結垢，而且可以最大程度的節約水資源。

通過改變循環水處理方式，保持循環水良好的水質，維持凝汽器換熱管的清潔度，提高凝汽器的真空度，從而提高電廠汽輪機部分的發電效率。在循環水的進水溫度一定時，凝汽器的換熱效果越好，汽輪機的排汽溫度就會越低，凝汽器的真空度也會越高。凝汽器的換熱能力與換熱面的清潔程度密切相關。循環水側的結垢、污染及腐蝕物都會影響凝汽器的換熱能力的高低，直接影響汽輪機的排汽溫度及其真空度，進而影響整個機組的發電效率。

5.結論

由此可見，在火電廠中的水資源的循環利用和處理，都有著十分重要的意義，這不但大幅的提高了水資源的利用效率，起到了良好的節能效果，還促進了電力行業的經濟發展。但是，我國火電廠在進行循環水處理的時候還是存在一定的不足，對汽水系統的發電率帶來了一定的影響，因此，我們在進行循環水的處理過程中，一定要保證凝汽器的清潔，減少循環水中的雜質，從而降低汽水系統中的溫度和壓力，這樣才能很好的提高熱效率。所以，我們還要在實踐中不斷氣探索，從而促進我國節能技術的發展與進步。

篇（2）

一、概述

在鋁工業生產中，為節約水資源，許多設備的冷卻水均采用循環水進行冷卻。循環水系統分為密閉式和敞開式兩大類，無論是密閉式還是敞開式循環系統，水在長期循環使用過程中都會引起結垢、菌藻滋生和腐蝕等問題[1]，這些問題的存在嚴重影響了系統的效率，同時也縮短了設備的使用壽命，嚴重時會造成生產和安全事故[2，3]。因此針對循環水水質的處理也成為一個十分重要的課題。

二、 循環水水質處理方法對比

為了防止結垢、菌藻滋生和腐蝕所產生的危害，需要對水質進行處理。目前較為常見的水質處理方法包括：軟化法、藥劑法和直流電解法，這些方法的原理、效果和特點見表1：由表1可以看出，軟化法效果單一，并且存在加速腐蝕風險；化學法效果明顯，但清潔性差，維護管理繁瑣，經濟性能不高；直流電解法具有高效、清潔、管理簡便、經濟性能好的特點[4]。

三、直流電解法工作原理

直流電解處理工藝是通過直流電解過程中發生的電化學反應來實現除垢、殺菌滅藻和防腐蝕效果，其工作原理如下：

（一）除垢

直流電解過程中陰極會發生析氫反應生成氫氧根離子，使陰極區域產生強堿性環境，促使水中鈣鎂離子發生沉淀，其具體反應過程如下：

陰極反應：

沉淀反應：

上述反應會使水中鈣鎂硬度沉積在電解反應器陰極表面，然后通過倒極電解或機械刮除的方式使其從陰極脫落并從設備中排出，使水中鈣鎂離子濃度不斷降低。當鈣鎂離子濃度低于沉淀溶解平衡濃度時，管道和換熱器表面所結碳酸鈣垢就會不斷溶解，從而實現系統除垢，其反應過程如下：

水垢溶解：

水垢溶解形成的鈣鎂離子又被電解去除，從而實現系統徹底除垢。

（二）殺菌滅藻：

直流電解工藝采用具有電催化性能的特殊陽極，在直流電解過程中由于陽極催化作用會產生活性氯、活性氧、自由基等物質，具體反應過程如下：

析氯反應：

自由基生成反應：

電解過程中陽極產生的活性氯、活性氧和自由基具有極強的氧化性，對水中的菌藻類微生物具有強烈的殺滅作用，從而防止菌藻滋生和生物粘泥附著。由于自由基類物質氧化還原電位很高，能夠避免各種微生物產生抗藥性。

（三）緩蝕

防止生物腐蝕：由于電解過程能實現除垢和避免菌藻滋生，因此能有效防止垢下腐蝕和硫細菌、鐵細菌等引起的點蝕、孔蝕。

四、實驗結果分析

本次實驗選用沈陽艾柏瑞環境科技有限公司的ZD系列設備對循環水水質進行處理，該設備通過直流電解使陰極結垢，當陰極結構達到一定厚度時停止電解，啟動刮渣裝置，通過機械動作刮除陰極上所結的碳酸鈣垢，使其從陰極上脫落，落入電解反應器底部，然后通過開啟排垢閥排入儲垢槽。排垢結束后，重新進行電解除垢過程。除垢及殺菌滅藻實驗結果分別見圖1及圖2。

由圖1可以看出：在設備安裝初期，系統中硬度迅速降低，半個月后系統硬度維持在20～30mmol/L；運行一個月后，系統水垢濃度進一步降低，并保持在一個較低的濃度，表明系統原有硬垢排放基本完成，而系統達到了硬度補給和排垢平衡。

由圖2可以看出：在設備安裝前幾天中系統中細菌總數迅速降低，此后系統細菌總數一直保持在102～103CFU/L水平，表明直流電解處理設備具有良好的殺菌滅藻效果，抑制系統粘泥滋生和腐蝕。

五、結論

通過以上的分析表明，直流電解法作為一種新型技術應用在水循環系統的除垢及殺菌滅藻領域具有重要作用，可明顯改善系統傳熱效率，降低系統運行能耗和水耗；不需投加任何化學藥劑，環境清潔性極高。隨著該技術的研究進一步深入，直流電解技術在循環水處理領域必將具有更廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]周本省.工業水處理技術[M]. 第二版. 北京： 化學工業出版社， 1996.

篇（3）

Abstract：Contiuous Casting mold is one of key equipments in steel-making process.,It has a effect of holding the balance in stabilization squareness quality、improvement steel output and assurance safety manufacture for oneslef quality and technics condition . For long time , It has continued to Contiuous Casting mold in design、technics control and chromeplate of research and innovation , but many people less pay attention to cooling medium in water’s control and optimization for Contiuous Casting mold . the themeof text expatiates on improvement longevity of Contiuous Casting mold and satisfy security by means of: optimization treatment circulating-cooling water (no soft water system ) , the technology makes over ten thousand in pass steel quantity for every flow mold (over 150mm×150mm billet).

Key words：Contiuous Castingbilletmoldcirculating-cooling water

中圖分類號：D912.6文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-

連鑄結晶器作為煉鋼生產中關鍵設備連鑄機的核心部件一直以來倍受人們關注。連鑄結晶器高效安全地連續運行是取得優質高產鋼坯的保證。長期以來，連鑄結晶器制造商企業的工程技術人員持續對不同類型的連鑄結晶器的設計、加工工藝及壁內鍍層等諸多關鍵因素實施了創新改進，同時，煉鋼企業也層出不窮的推舉預防連鑄坯缺陷的措施和新技術，諸如：采用大包下渣檢測技術；結晶器電磁制動技術、結晶器液面自動控制；電磁攪拌；鑄坯表面缺陷檢測技術等，其最終的目的在于提高連鑄坯的產品質量，滿足高速拉坯出鋼的生產需求，極大限度地提高或延長連鑄結晶器銅管的使用壽命，切實完善無缺陷連鑄坯技術應用。除此之外，影響連鑄坯產能質量、提高或延長連鑄結晶器銅管使用壽命的關鍵因素之一：供給連鑄結晶器銅管冷卻用水的水質控制與優化處理也尤為關鍵。為什么大部分在用連鑄結晶器銅管不能達到所設計的預定通鋼量？換句話說，大多數連鑄結晶器銅管在不得已更換時并不是由于其內壁鍍鉻層被拉壞或拉坯工藝造成，而在于給其冷卻的循環水結垢引起。目前，大多數連鑄結晶器設備所使用的循環冷卻水均為軟水系統，其水質要求很高，對成垢因子及堿度的要求較為苛刻，即便如此，尚有許多循環冷卻水系統還會出現諸如管路腐蝕、銅管結垢、微生物繁衍滋生現象，嚴重影響了連鑄坯的質量，同時，也大大降低了連鑄結晶器銅管的使用壽命，遠遠不能滿足高產低耗的現代化生產要求。本文闡述與討論了采用普通循環冷卻水作為連鑄結晶器銅管的冷卻介質，通過優化循環冷卻水的處理技術保證連鑄結晶器銅管達到較高的使用壽命，產能與消耗取得了實質性的突破。

問題的提出

南方某煉鋼廠投產一臺70噸轉爐裝置，并配套一組6流連鑄結晶器系統（1#系統），其主要產品為150mm×150mm方坯，采用運河水作為補充水提供連鑄結晶器作為冷卻用水。該系統經過一年多的運行，逐漸出現連鑄坯菱變現象頻繁，連鑄結晶器伴有較為嚴重的結垢現象，導致連鑄結晶器銅管使用壽命長短不均，一般在400～500爐/每流，這不僅加大了更換連鑄結晶器銅管的成本與增加了現場操作人員的勞動強度，而且抑制了拉坯速度，降低了高產低耗的生產目標，同時，也帶來了出現拉漏鋼事故隱患。隨著公司制定了年產百萬噸鋼產量的目標計劃，原有的水處理方案及運行效果難以滿足公司制定的新要求。為此，我們與該鋼鐵公司一起承擔此項水處理技術公關項目。公司對循環冷卻水處理的目標要求為：

在保持連鑄結晶器使用工藝參數的條件下，連鑄結晶器銅管使用壽命達800爐以上，即每流銅管的通鋼量不小于萬噸；

不能由于連鑄結晶器銅管結垢造成拉漏鋼事故；

循環冷卻水所使用的藥劑配方應采用低磷方案，滿足環保需求；

循環冷卻水在運行過程中不得產生人為外排現象；

除此之外，OG系統及濁環系統另有控制指標。（另文闡述）

循環冷卻水系統參數及水質數據

2．1 循環冷卻水系統參數

該轉爐連鑄系統凈循環冷卻水系統保有水量約為1600M3，循環水量為2245M3，主要供中壓系統、機冷系統、結晶器系統、氧槍系統冷卻用水。補充水由運河水經絮凝沉降處理后供給，循環冷卻水系統有2臺中壓過濾器作為旁濾裝置，冷卻塔進出口溫差t=8℃，連鑄結晶器銅管進出口溫差t≤10℃。

2．2 補充水水質數據

補充水水質數據一覽表

實驗及現場應用

3．1 水質分析

根據補充水水質數據。利用Langlier飽和指數和Ryzner穩定指數對水質類型進行分析。飽和PH值與總溶固、溫度、鈣硬、總堿度有關。可以利用經驗公式計算出來。

從兩個指標計算結果看，補充水偏于腐蝕型水，經循環濃縮后，轉化為結垢型水。由于該冷卻水水質屬中硬度水質，水質波動范圍較大，因此，在試驗過程中要加以重點考慮。同時，上述兩個指數對腐蝕性離子和氧腐蝕因素未考慮，試驗過程中要兼顧腐蝕和結垢兩方面的因素。

3．2 工藝分析

對連鑄結晶器銅管而言，由于注入銅管的鋼水溫度均在1000℃以上，需水帶走的熱量巨大，導致水溫較高，而且連鑄結晶器銅管管壁溫度較高，同時，受諸多工藝條件的影響，如：不同鋼種拉速變化；水流量變化等，連鑄結晶器銅管還受裝配工藝精度的影響，如：水層縫隙稍有偏差，管壁四周受熱差異較大，導致局部受熱過大的側壁極易成垢，很快使連鑄坯產生菱形坯。

這些因素在設計水處理配方時都要加以研究。

3．3 試驗結果

根據上述水質與工藝特點分析，以及兼顧低磷環保要求，該系統水處理配方應選擇耐高溫、不易分解、低磷單劑，同時，考慮到連鑄結晶器銅管表面要力求保持光滑，故不易使用沉積型腐蝕抑制劑，通過一系列實驗，最終設計的復合阻垢分散劑經腐蝕、阻垢試驗確定，其阻垢率%＞98%，腐蝕率%（mm/a）＜0.02。

3．4 循環冷卻水系統分析

根據現場前期對循環冷卻水系統分析，發現該系統前期原水處理效果不佳，藥劑選擇不恰當；加之循環冷卻水處理針對性不強，系統腐蝕較為嚴重，管道中存在大量銹瘤，具體表現為水的濁度偏高、腐蝕性產物滋生、系統不得不處于排放置換狀態，而且，從水質數據上看，循環水總堿度始終小于補充水總堿度，這也反映了系統腐蝕現象沒有得到有效控制。同時，大量水的排放與置換，不僅浪費了水資源，而且對水體環境造成了一定的污染。

3．5 處理方案

我們的工作思路是：建立水系平衡、穩定水質指標、減緩系統腐蝕、控制銅管結垢、最終達到延長結晶器銅管使用壽命的目標。

其具體實施步驟如下：

恢復水系平衡，廢棄水系置換排放的非常規程序，以節水為目標；

加強殺菌、剝離處理，將水體中有機物粘泥盡可能除去；

加強運行前期系統腐蝕的控制，由于無法做到清洗預膜處理，故采取在正常生產條件下，通過加大藥劑投入量對系統進行預膜、補膜控制；

當系統初步建立了水質穩定平衡后，針對結晶器銅管結垢問題，投加高性能阻垢劑；

調整阻垢劑最佳使用濃度，維持水質穩定平衡，對阻垢、緩蝕、菌藻三位一體的全方位控制，最終達到延長結晶器銅管使用壽命的目標；

3．6 應用結果

根據我們對各類連鑄結晶器系統試驗及現場運行經驗積累，要保證使用常規循環冷卻水作為結晶器冷卻用水，做到保證連鑄結晶器運行處于微垢或無垢狀態，達到預防連鑄坯缺陷及提高或延長連鑄結晶器銅管的使用壽命的目標，對我們而言也是一種技術挑戰。作為要滿足水處理技術對水質的要求，該系統要達到力爭控制下列水質指標：

原水處理要達到一定標準，對濁度、總鐵要做到盡可能低；

循環水質對濁度、總鐵的控制分別在3mg/l，0.8mg/l以下；

總硬、總堿度控制在中硬度水以下，控制系統濃縮倍數≤1.5；（視補充水質數據）

系統無明顯新腐蝕產物產生，菌藻控制良好；

經過近數月的調整處理，該系統凈環主要控制水質指標趨勢圖如下：

從凈循環水系統的水質控制曲線可以看出：循環水濁度、總鐵大部分時期均滿足系統所要求的控制指標，并較為穩定。而且，凈循環水系統的水質只隨補充水的水質變化，說明針對系統研制的水質穩定劑能滿足對系統的濁度及腐蝕的控制。

結果與討論

4．1 阻垢分散劑濃度對系統的影響

經過近數月的調試運行，阻垢分散劑的藥劑濃度的總磷指標控制在3mg/l左右最佳。如果藥劑量偏低，系統水質明顯變差，表現在濁度明顯增加、形成新的腐蝕產物、鈣離子檢測數據明顯降低，連鑄結晶器銅管表面有部分結垢現象；如果藥劑量偏高，菌藻滋生加快、生物黏泥明顯增加，連鑄結晶器銅管表面迅速吸附大量活性污垢。

4．2 菌藻對系統影響

總體上看該系統易滋生菌藻，水中常出現絮狀生物黏泥，極易吸附于連鑄結晶器銅管表面，迅速形成活性生物黏泥污垢，嚴重影響連鑄結晶器銅管的換熱效果。因此，選擇氧化型與非氧化型殺生劑定期對系統殺菌處理顯得尤為重要。為了更有效地殺菌滅藻，我們采用了復合型的殺菌劑處理效果更佳。

4．3 對系統極具破壞性的影響因素

系統在處理前期的運行過程中，曾經出現過極具破壞性的影響因素 ― 生物黏泥。無論從水質數據，還是水體表觀看，循環水系統水質控制非常優良，但連鑄坯經常性菱變，連鑄結晶器銅管頻繁更換，有時2～3天（100多爐）6流連鑄結晶器銅管全部被更換。從銅管表面上看通體覆蓋了一層土紅色污垢，經垢樣分析發現，粘泥含量超過了30%，這種生物黏泥嚴重影響熱交換，而且生成勢頭迅猛，由于具有活性，極易粘附于銅管管壁，它如同生長了無數只爪子，將水中微量的懸浮物牢牢吸附于身，即使高速流動的水也不能將其帶走，因此，極具破壞性。經過一段時間的研究分析，得出形成這一現象的根本原因在于：早期系統的腐蝕及腐蝕產物是導致產生極具破壞性效果的最魁禍手。由于銹瘤及周邊的腐蝕產物被藥劑螯合下來導致形成具有活性粘度的生物黏泥，如果殺菌不及時，它便大量繁殖。鑒于生產任務的緊迫，無法停產對系統采取一次徹底清洗預膜處理，因此，只能采取透處理方式，配合殺菌處理，抑制并控制其發展，目前，效果明顯。

4．4 現期運行結果

經過了酷熱夏季的考驗，水質良好，系統設備運行正常，達到了利用普通循環冷卻水作為連鑄結晶器銅管的冷卻用水的目標，并在連鑄結晶器銅管使用壽命方面取得突破性進展，獲得令人矚目的成果。

結論

采用普通循環冷卻水經過技術優化處理作為連鑄結晶器銅管的冷卻用水，使每流連鑄結晶器銅管的使用壽命達800爐以上（150mm×150mm方坯），每流通鋼量達到萬噸以上；

提高或延長了連鑄結晶器銅管的使用壽命，大幅度降低了更換連鑄結晶器銅管所帶來的使用成本，僅次一項每年就節約了可觀的費用，同時，也大大降低了現場操作人員的勞動強度；

對于方坯連鑄系統，只要從技術與水處理現場管理上保證循環冷卻水水質指標，使用經過優化處理的普通循環冷卻水作為連鑄結晶器冷卻用水完全能達到滿足安全生產、提高結晶器銅管的使用壽命的目標。同時，節省了軟水系統的投資費用與運行管理、維護、設備更新費用；

提高或延長連鑄結晶器的使用壽命，除對連鑄結晶器自身技術的改進，冷卻水水質的控制與優化也是關鍵因素之一，同時，也是一種強有力技術的保證；

篇（4）

關于水循環經濟的概念，到目前為止學術界并未明確提出，大多數是在循環經濟的概念基礎上，從城市或產業的角度提出了一些近似的概念。

陳琨[1]從實施水循環經濟的模式方面，提出水資源循環經濟應該至少包括兩層內涵：一是在用水環節，對于跑、冒、滴、漏、污實現最小量化，最大限度地實現水的凈化、回收、循環利用，達到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循環規律，在區域范圍內，通過經濟、工程技術、立法等手段調整水的時空合理分布和利用，維護水的自然循環系統，使水資源得以永續利用。張鋇[2]從社會水循環的角度，提出了水產業循環經濟的概念，他認為，水產業的循環經濟應是一種在對水資源不斷循環利用基礎上的經濟發展模式，其中污水處理資源化、減量化和無害化，是水產業循環經濟的一條重要原則和標志。

正確而又合理的水循環經濟定義是水循環經濟系統分析、核算與制定水循環經濟發展模式的基礎。綜上所述，在對水循環經濟及其應用這一研究過程中，雖然各位學者給水循環經濟所下的定義，規定的研究對象、研究范圍等都有所不同，然而隨著社會的進步和研究成果的大量問世，彼此間的差異將逐步縮小。本文認為，水循環經濟首先是一種先進的水資源經濟發展模式，它是建立在社會水循環系統分析的基礎上，遵循循環經濟的思想，按照水資源節約、水環境友好的原則，在人們在生產和生活過程中，在水資源開發利用的各個環節，始終貫穿“減量化、再利用、再循環”的原則，重視采用新技術、新材料、新工藝，并以完善的制度建設、管理體制、運行機制和法律體系為保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地減輕和降低污染，來實現社會發展的最終可持續性。

1.2水循環經濟的特征

根據水循環經濟的定義，通過傳統水資源利用模式和水循環經濟模式的對比分析可以得出，水循環經濟作為一種先進的經濟發展模式具有如下特征。

1.2.1發展目標上追求效率、效益和可持續的統一性

水循環經濟模式在發展目標追求水資源利用的效率、效益和可持續性三者的統一，要求水資源利用模式必須按這三大目標進行重新構建。

（1）效率特征要求水資源利用注重節水，節水應在不降低人民生活質量和經濟社會發展能力的前提下，在先進科學技術的支撐下，采取綜合措施減少用水過程中的損失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水資源。

（2）效益特征表現在中觀上水資源配置的高效益，要構建節水型經濟系統和節水型社會系統。例如，非農產業的用水效益大大高于農業，低耗水產業的用水效益高于高耗水產業，經濟作物的用水效益高于種植業，這要求通過結構調整優化配置水資源，將水從低效益用途配置到高效益領域，提高單位水資源消耗的經濟產出。

（3）可持續性是指水資源利用充分考慮了對生態環境的保護，不以犧牲生態環境為代價，這是水循環經濟模式追求的最高目標。可持續性主要體現在宏觀層面，要求區域發展與水資源承載能力相適應，塑造持續發展型社會；要求一個流域或地區量水而行，以水定發展，打造與當地資源稟賦相適應的產業結構；要求通過統籌規劃、合理布局和精心管理，協調好生活、生產和生態用水的關系，將農業、工業的結構布局和城市人口的發展規模控制在水資源承載能力范圍之內。

1.2.2管理環節上追求供水、用水和排水等環節的健康循環

發展水循環經濟的最終目的是為人類提供健康的水資源生存環境，水循環經濟要求水資源利用的各個環節和途徑都應追求健康循環，且貫穿于整個水的社會循環過程中。水循環經濟的健康、良性循環特征體現在水資源利用的各個環節中，需要貫徹以下三個基本原則。

（1）輸入端的減量化原則（Reduce）。要求在供水環節，減少進入生產和消費流程的水資源量，即用較少的水資源投入滿足既定的生產或消費需求，在經濟活動的源頭就做到節約水資源和減少污染。在生產中，要求采用清潔生產技術、節水技術和節水實踐，從而減少生產過程中對水資源的需求量；在生活中，要求人們使用節水器具和采用節水實踐來減少對水資源的過度需求，從而達到減少廢水排放的目的。

（2）過程控制的再利用原則（Reuse）。為了提高水資源的利用效率，要求從上一工序或過程排出的水資源能夠直接為下一工序或過程所用，水資源在生產過程中盡量多次重復利用。在生產中，要求企業采用清潔生產和先進技術，以便于排出的水能夠不經任何處理就能為另一用途所用；在生活中，鼓勵人們采取措施將生活水重復使用后用于沖廁、灌溉等用途。

（3）輸出端的再循環原則（Recycle）。要求生產和消費過程中的污水重新變成可以利用的資源而不是無用的廢水。廢水資源化通常有兩種方式：一是水資源循環利用后形成與原來相同的產品，二是水資源循環利用后形成不同的新產品，廢水資源化后形成不同的產品可用于不同的用途。再循環原則要求水資源相關者將失去功能的廢水恢復功能，從而可以再利用，以使水資源整個流程實現閉合。

1.2.3利用手段上追求科學技術、經濟與行政手段的一體化

先進的科學技術是循環經濟的核心競爭力，如果沒有先進技術的輸入，水循環經濟所追求的經濟和環境多目標將難以從根本上實現。水循環經濟的技術支持體系由五類構成，包括替代技術、減量化技術、再利用技術、污水資源化技術、系統化技術等。

有效的經濟政策是水循環經濟發展的重要推動力和必要保障。水循環經濟發展模式要求應充分發揮市場機制對水資源配置的基礎作用，充分利用價格、稅收和財政等各種經濟手段，包括建立征收水資源稅制度、上下游生態補償制度、污水資源化稅收優惠制度等，從而實現符合水循環經濟發展要求的3R原則。

法律和法規作為一種強制手段可以有效地推動水循環經濟的發展，也是所有發達國家普遍采用的重要手段。從目前法制建設的需要來看，我國在水循環經濟立法中存在著很多立法空白，極大地影響了水資源循環利用的順利進行，迫切需要制定新的法律法規來規范各種水資源利用的行為，例如：建立《節水型社會基本法》、《污水資源化利用管理條例》等法律和制度，是水循環經濟發展模式在管理手段上的重要特點。2水循環經濟國內外研究進展

在水循環的研究與實踐應用方面，近年來許多國家和地區結合自己的實際做了大量的工作。這些國家和地區包括：澳大利亞、美國、加拿大、納米比亞、日本、歐盟成員國以及西亞、非洲、拉丁美洲等國家。Asano等[3]認為水資源需求的數量和調配的范圍隨著人類生活與社會生產力的發展而不斷擴大，一方面社會生產力的發展需要擴展水資源的調配范圍；另一方面社會生產力的發展也提高了調水的經濟和技術實力。Metcalf[4]從污水再生的角度系統論述了污水處理、處置和回用的基本原理。Beekman[5]從節水減污的角度系統論述了水體保護、循環利用的基本原理。Lund[6]對調水的成本與風險交易以及對自然、經濟的影響進行了分析。Glenn-Marie[7]建立了國家層面水資源循環體系和水實物量核算投入產出表，并用于南部非洲國家（如納米比亞）的水資源核算，進而分析水資源對各部門經濟的影響，提出產業發展政策。

其中，澳大利亞無論在水循環研究方面，還是實踐方面，都頗為成功。從1977年開始，澳大利亞有關部門便開始著手再生水項目的可行性研究，為了成功舉辦2000年悉尼奧運會，澳大利亞政府相繼出臺了《國家水資源管理戰略框架》和《NSW城市和社區循環水利用導則》，并建立了相應的循環水管理機構、管理制度和標準；目前，在澳大利亞大約有500個污水處理廠，其中有一半從事循環水的開發，每年大約有150GL到200GL的廢水被循環利用。2004年，在澳大利亞國會資助下，澳大利亞技術科學與工程學院出版了《澳大利亞的水循環研究》報告。這份研究報告介紹了澳大利亞當前水循環利用情況，主要強調生活和工業廢水的處理程度和循環利用問題。報告討論了一系列問題，既有國際的，又有國內的經驗，并提出了未來水循環利用和管理的24條建議：水循環的定義、水循環經濟的必要性、循環水的水權問題、相關制度和標準的修訂和建立、循環水項目的可行性研究、循環水成本與價格方案與操作辦法、對污水處理過程的技術創新、循環水項目的投融資方式、國家水資源管理機構改革、公眾參與循環水項目的必要性等[8]。

隨著水資源的日益緊缺，在中國，許多城市將廢水循環利用作為滿足日益增長水資源需求的一項重要的戰略措施，對于水資源節約利用、社會經濟系統水循環利用的研究也逐漸開展起來，但仍處于起步階段，研究深度不夠，成果較少。代表成果主要有：陳志愷[9]的“堅持科學發展觀建設節水防污型社會研究”，賈紹鳳[10]的“社會經濟系統水循環研究進展”和陳琨[1]的“我國實施水循環經濟模式的途徑”等，這些成果對節水型社會的建立、社會經濟系統水循環的研究方向、社會經濟系統水循環的評價、水循環經濟發展模式進行了研究。在實踐方面，廢水循環利用主要在以下幾方面：農業灌溉，同時改善河流質量；作為工業冷卻水；市政用水，如草地和樹林；酒店和居民區沖洗廁所；經過處理的廢水再利用于城市景觀綠化；為了更加明確再生水項目執行的可行性，許多水資源短缺和污染嚴重的城市，如北京、天津、太原、大連和青島，已選擇部分地方和工業園區作為試點。

綜上所述，隨著水資源危機逐漸加劇以及人類對可持續發展目標的追求，傳統的以“擴大水資源供給”為目的的工程水利管理方式以及對水資源不合理的開發、利用方式已經不能適應可持續發展戰略對水資源合理開發利用的要求。傳統的單一管理方式逐步向水資源與經濟社會協調利用的循環經濟方式轉變，水資源與社會經濟之間關系的研究也逐步由過去的單一水文學向多學科交叉延伸。

3水循環經濟研究的新理論支柱

關于水循環經濟研究的理論基礎呈現出多學科交叉發展，可持續發展理論、物質代謝理論以及產業生態學理論逐步成為該領域研究的主要理論支柱。

3.1可持續發展理論

產業革命以來，人類活動對自然的兩重性愈加明顯，隨著人口問題、資源問題、環境問題——即全球問題的提出，可持續發展成為我國，也成為全世界二十一世紀發展經濟的主題。這就要求要將水資源合理開發利用提高到人口、經濟、資源和環境共同協調發展的高度來認識。可見，“可持續發展”的思想將推進水資源的開發和管理，并由此構成未來水資源管理的新理論。

首先，可持續發展理論要求水資源利用要關注流域尺度或區域驚尺度的可持續發展。由于水資源與水環境系統以流域尺度為基本單元，可持續發展在協調水環境系統與經濟系統的關系時，必須以流域整體思想為指導。恢復和逐步改善流域水資源環境系統的功能，是謀求可持續發展的必由之路。

其次，可持續發展理論要求定量描述并分析水環境系統與經濟系統的關系，使得水環境核算研究成為當前水環境經濟領域的最前沿課題。水環境核算包括實物量核算與價值量核算，實物核算是建立在水循環定量分析的基礎上，用實物單位描述經濟系統與水資源的輸入輸出關系；價值核算集中在水環境價值的內涵、類型及量化方法上，水資源價值核算將為水權、水價、排污權等水環境保護市場機制的形成奠定理論基礎。

最后，可持續發展理論要求水資源利用從循環經濟的角度考慮。循環經濟作為生態效率高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的經濟生產模式，在全球范圍受到廣泛的重視，是對可持續發展的重要貢獻。

3.2物質代謝理論

人類社會發展的實質是物質生產和消費方式在不同時期的動態演進，也是人類對自然世界不斷進行改造的歷史。早在19世紀中葉，馬克思就曾注意到城市迅速發展導致養分循環代謝斷裂的問題（MetabolicRift），并且指出人類社會與自然界之間存在著相互制約、相互影響的重要生態關聯[11]。但這以后，很少有學者在此基礎上進一步提出物質代謝研究的重要思想或分析方法。

直到20世紀60年代，Kneese與Ayres以及Leontief等經濟學家重新意識到現代經濟社會中物質代謝過程的重要性，明確指出應當盡早開展關于物質流系統的研究，并且基于經濟學理論和投入產出方法分別提出了物料平衡分析的初步方法，用以解釋經濟系統的生產與消費以及外部性問題，從而推動了物質代謝研究開始逐漸應用于識別產業經濟結構及其導致的環境影響。1988年Ayres首次提出物質代謝（IndustrialMetabolism，也叫產業代謝）的概念，并且指出所謂物質代謝就是現代經濟體系運用勞動力要素將原材料轉化為產品與廢物的一系列物質過程的集合，這標志著物質代謝研究范疇正式確立并得到廣泛認可[12]。

進入20世紀90年代，產業生態學的建立和進一步發展為物質代謝理論和成果應用提供了切實的理論依據，促進了現代物質代謝分析技術的發展與繁榮，使得人們逐漸認識到現有的物質生產和消費模式，即物質社會代謝的結構與組織形式，是導致人類社會與自然生態系統之間尖銳沖突的本質根源。由此，以優化或重組物質代謝過程為目標，從根本上轉變現行經濟結構使之更加符合自然生態規律，已成為實踐可持續發展道路的主流方向之一。同樣，水循環經濟發展模式的研究也需要分析生產、消費等環節的水資源物質流代謝過程，從根本上提出符合水資源節約、高效的經濟發展模式，因此，物質代謝理論成為了水循環經濟研究的基礎理論之一。

3.3產業生態學理論

產業生態學主要以物質和能量代謝為主要研究內容。其主要采用物質利用強度、物質生產力、循環利用率三種指標分析社會經濟的物質代謝效率[13]。以生產部門的水資源為例，物質利用強度通過分析部門水資源消耗強度與其相應的經濟產出在整個經濟系統中所占比例，識別水資源利用效率；物質生產力則將水資源投入作為生產力要素之一，采用單位水資源的產品或產值指標來衡量水資源生產力水平。水資源利用強度越低、水資源生產力水平越高，說明經濟體系對于水資源投入的依賴性越小，系統的封閉性越好；水資源循環利用率則用于表征經濟系統內部產生的“廢水”或“水污染物”的再循環、再利用程度，循環利用率越高，說明耗散損失進入環境的水污染物越小，經濟活動對水資源、水環境的壓力就越小，而系統的穩定性也越高。

應當指出，雖然自然生態系統的構成與運行模式為重新組織現代經濟生產方式與消費提供了一個參照系，但是到目前為止產業生態學并未提出標準的社會經濟發展模式來保證這一戰略目標的實現，目前關注的焦點問題主要包括：（1）自然生態系統的資源代謝過程的組織和協調機理如何？對于現代社會的生產和消費以及污染物的循環利用有哪些現實意義？例如，水資源在社會經濟系統中的代謝規律如何進行定量描述？如何提高廢水循環利用率？（2）自然生態系統中的物質分解和再利用的方式有哪些？它們對發現水循環利用的新途徑有哪些啟示？例如，如何避免經濟系統中污水回收和再利用過程本身也可能導致的環境污染？盡管產業生態學理論尚未發展完善，但是其提出的一系列理論方法為水資源的社會經濟系統分析和循環經濟發展模式制定提供了重要參考價值，使水資源循環經濟按照自然生態系統的組成結構、運行規則重構社會經濟系統成為可能和可行。4水循環經濟研究新方法與手段

在對水循環與經濟發展關系研究的方法上，由于水的流動與循環，水環境系統與水社會經濟系統在不同時空尺度下進行能量、物質的交換并交互影響，現代水資源與經濟發展關系研究必須從系統的角度出發，研究水環境系統與水社會經濟系統的整體行為、演化規律及其相互作用，從區域、流域方面加強水資源循環、定量分析。為此，物質流分析技術（MaterialFlowAnalysis,MFA）與投入產出分析技術（Inputandoutput,I/O）成為了水循環經濟研究的主流方法。

4.1物質流分析技術（MFA）

物質流分析是根據工業代謝和社會代謝的概念，依自然環境為經濟社會系統提供的物質輸入，通過加工、貿易、使用、回收、廢棄等過程形成的系統內存儲，以及返回到自然環境中的物質輸出等環節過程進行各類物質統計。根據物質守恒定律，整個系統中的輸入量應等于輸出量與存儲量之和。物質流分析中，主要衡量的是社會經濟系統中的物質投入、產出和物質利用效率，只考慮通過研究系統邊界的物質輸入/輸出流，而對系統內部的物質流動結構不再細化反映。物質流分析提供了關于環境與經濟體系運行機制的整體理解，使得決策者能夠確定關鍵問題所在、選擇優先控制目標和相應政策方案，從而通過改善整個經濟體系的物質代謝效率來解決生態環境問題。因此，物質流分析已成為20世紀90年代以來環境管理和政策制訂的重要技術方法，廣泛為發達國家和國際組織所采用[14]。

從物質流分析和水循環經濟的相互關系來看，物質流分析的調控作用主要體現在以下幾個方面：

（1）減少水資源供應總量。在社會經濟活動中，需水的多少直接決定水資源的供應量和對生態環境的影響程度，水資源消耗的減少意味著水資源供應的減少，其對整個社會經濟和環境的意義是極為重要的。通過物質流分析，可以發現各部門、各環節水資源輸入量的多少，進而通過技術和管理手段，不斷提高水資源利用率和增加水資源循環利用量。

（2）提高水資源利用效率。水資源利用效率反映了水資源消耗與經濟發展之間的關系，其中生產技術和工藝是提高水資源利用效率的核心。通過物質流分析，我們可以分析和掌握水資源消耗和產值之間的關系，并通過技術、工藝改造和更新，減少水資源的消耗定額，達到盡可能少的水資源消耗獲得預期經濟與環境可持續發展的目的。

（3）增加水資源重復利用量。通過對生產過程的水資源利用的物質流分析，尋求提高水資源的重復利用率的途徑，可以增加水資源的循環使用量，延長水資源的使用壽命，減少水資源的初始投入，從而最終減少水資源的投入量。企業內部、產業間的水資源重復利用，中水回用，雨水和污水資源化利用等都是提高水資源重復利用的重要內容和形式。

（4）減少最終水污染排放量。實際上，在社會經濟活動中，通過提高水資源利用率、增加水資源循環利用量，不但可能減少水資源投入總量（新鮮水量），同時也可以實現減少污水排放的目的。因此，在發展水循環經濟的過程中，可以通過提高水資源利用率和循環利用率，實行節約用水，達到減少水污染物排放的目的。

4.2投入產出分析技術（I/O）

投入產出分析起源于美國經濟學家瓦西里•列昂惕夫的“投入產出分析”。列昂惕夫1931年開始研究“投入產出分析”，主要用于研究美國的經濟結構，1968年聯合國把它推薦為國民經濟核算方法，現已在許多國家得到推廣和應用。我國于1974年開始編制了部分產品的1973年投入產出表。一些省市和一些大中城市也編制了投入產出表。1988年底完成了國家1987年的投入產出表的編制工作。同時，各省、市、自治區（除、臺灣外）也都編制了本地區的1987年投入產出表。這些投入產出表不同程度地為中央和地方各有關部門應用于管理、決策，并取得了顯著成效[15]。

投入產出模型應用于資源環境問題的研究開始于20世紀70年代，Leontief和Ford[16]用投入產出模型研究空氣污染問題，Carter和Ireri[17]用地區間投入產出模型研究加利福利亞和亞利桑那州的水資源調配問題，Thoss和Wiik[18]用投入產出模型研究水資源管理問題，Hendricks[19]用投入產出模型研究水資源的供需平衡問題，謝梅等人[20]用投入產出模型研究北京的城市水資源系統，陳錫康[21]建立了山西省水資源經濟投入產出模型并研究水資源價值問題。

將水資源和環境問題納入投入產出模型中進行研究，為觀察經濟活動的水資源消耗強度和水污染物排放強度（即計算水資源消耗系數和水污染物排放系數）提供了前提，同時也為進一步利用投入產出表的消耗系數，將水資源消耗和水污染物排放置于國民經濟各部門的普遍聯系之中，為水循環經濟的物質流分析和價值流核算、循環水價格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以將投入產出模型與計量經濟模型相結合，預測社會經濟各部門未來水資源消耗量和水污染物產生量、排放量，根據水循環經濟發展目標，提出產業結構調整的合理化建議，為水資源可持續發展經濟模式的探索奠定了基礎。

5水循環經濟研究的重點問題

水循環經濟研究的目標首先是建立科學的水循環經濟理論體系；其次是技術體系適宜，經濟保持適度發展；第三是選擇合適的水循環經濟發展模式；第四是要建立良好的水循環經濟管理體制和經濟運行機制，這也是今后一個時期水循環經濟需研究的重點問題。

5.1水循環經濟理論體系構建的研究

水循環經濟理論體系的構建是水循環經濟走向實踐的重要基礎，需要從以下幾個方面著手：（1）不斷地尋求理論創新，建立起符合社會經濟規律的水循環經濟理論與方法體系，從而更好地指導水循環經濟發展的實踐；（2）加強對水循環經濟發展模式的研究和經濟學分析，從而不斷提高水循環經濟模式的運行效率，促進水循環經濟模式的推廣；（3）加強對于流域、區域、城市和工業園區等水循環經濟發展的長期分析，探索水循環經濟發展的內在規律，并逐步試點示范，從而更好地服務于水循環經濟發展戰略與政策的制訂；（4）加強對于水循環經濟運行的多角度分析，如市場、價格、技術、規劃、法律等，從而不斷充實和完善水循環經濟的內容體系；（5）加強水循環經濟與相關學科的對比與借鑒研究，從而不斷推進水循環經濟理論的完善與發展。

5.2水循環經濟發展模式選擇問題的研究

水循環經濟發展模式的選擇體現在水循環體系的各個環節之中，包括供水、生產和生活用水、污水資源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是節水，減少對自然水資源的索取，二是減少排放，減少對自然水生態的擾動。水循環經濟發展模式在人類實踐中早有應用，如節水器具，節水的綠色建筑，還有各種中水的回用等。總體來看，對這些模式的研究和分析還不夠深入，沒有更好地提煉總結，尤其是從經濟學角度的分析還有待加強。由于水循環經濟概念出現的時間較短，還難以評價各種模式實施的效果，這也都需要加以系統分析[1]。

（1）節約用水模式研究。長期以來我國農業采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪費嚴重。可見，我國農業節水潛力相當可觀，應大力研究和分析農業節水模式，通過節水灌溉和節水農業相結合的辦法實現農業節水。要加強對工業行業節水的經濟學研究，通過產業布局的調整和產業結構的調整，達到水資源節約利用和水環境污染控制的目的。在城鎮，要加強水的循環利用研究，控城鎮生活的用水浪費，減少城市給水管網和用水器具漏水損失，充分發揮節水的潛力。要研究和分析各種節水模式的成本和效益，通過成本和效益的比較，選擇最優的節約用水模式。

（2）清潔生產模式研究。近年來，世界上大力推廣清潔生產，廣泛采用循環利用經過處理的工業廢水。由于采取這一措施，20年來，日本和德國的工業用水的數量沒有增加。美國鋼鐵業在每噸鋼需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循環水。至2000年，我國工業廢水的重復利用率已經達到70%以上，但與世界先進水平的90%～95%相比，還有不少的差距。根據我國目前的工業用水效率預計，2020年我國工業的年用水量將由現在的1100億m3增加到2000億m3，增加用水量約1倍。這就要求我們必須重視工業用水過程的研究，多角度地選擇清潔生產模式，改進工藝和流程，進一步提高多次重復循環用水，提高用水的效率。

（3）污水資源化模式研究。工業廢水資源化的觀念是對傳統工業廢水末端治理的革命，是工業廢水治理的努力方向；城市生活污水的處理可以考慮變集中處理為分散處理，分散處理的主要場所是居民住宅的屋頂。通過在城市建立中水系統，將生活、生產污水處理之后再次使用，從而節約大量的日常用水。經處理過的回用中水，主要可用于沖廁、體育場館、高爾夫球場、澆灌花草樹木、清潔道路、清洗車輛或基建施工、設備冷卻、工業用水及其他可接受其水質標準的用水。我國90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工業廢水）以每年6.5%的速度增加，預計到2020年城市污水產生量將達到600億t以上。因此，污水資源化應是我國21世紀城市水循環經濟的著眼點，需要大力研究污水處理技術水平和污水資源化應用的方向。

（4）雨水資源化模式研究。由于自然和歷史的原因，在我國北方地區，尤其是西北黃土高原的部分地區極度缺水。按可利用水資源統計，當地人均可利用水資源占用量只有110m3，是全國可利用水資源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水資源占有量2970m3的3.7%。目前在我國的西部地區有近1000萬人的飲用水極度困難。數百年來，西部地區居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經驗，使他們得以在這里生存。面對發展的需要，這種傳統的集水方式受到了資金短缺的制約。為此，今后需要大力開展對西北地區雨水利用方式、雨水利用投融資方式等方面的研究。

（5）海水淡化模式研究。我國擁有1萬8千多公里的海岸線和300多萬平方公里的海洋管轄區，海水利用和淡化是解決淡水緊缺問題的有效途徑。據測算，中國城市的用水中約80%是工業用水，工業用水中約80%是工業冷卻用水。如果能夠用海水替代現有工業冷卻用淡水總用量的30%，就可以使沿海城市節約近20%的淡水資源，同時減少冷卻水對環境的污染。我國的海水淡化起步于20世紀60年代，目前在技術上還不夠成熟。今后，需要加強對海水淡化技術、海水對工業設備的腐蝕、海水淡化成本與效益、海水淡化產業化等方面的研究，使海水淡化利用成為我國解決缺水問題的重要選擇之一。

5.3水循環經濟技術創新問題的研究

“節流”與“開源”是解決水資源短缺的兩個主要途徑，在水資源供應不斷減少的今天，其核心在于水的循環利用，即通過污水資源化、雨水資源化、節約用水等措施，增加水資源的間接供應，盡量減少水的使用量，這樣不僅可以減少無效需求，減輕供水壓力，還可以相應減少污水排放和污水處理的負擔，減少對環境的污染。為此，循環用水可以說是實現水資源可持續利用的重要戰略措施。循環用水需要采取工程、技術、經濟和管理等各項綜合措施，特別需要不斷更新的污水處理技術、節水技術與設備的支持。

技術創新是為了實現一定的系統目標，考慮系統內外客觀因素的制約，對各種可能得到的技術手段進行分析比較，不斷研究和尋找新的最佳方案。對水循環經濟的技術創新研究，主要是從事技術科學的學者，要將水循環經濟的理念與思路引入水的供應、輸送、使用、排放、處理和回用等過程中，通過對循環過程中水資源消耗、水循環利用、污水處理、水污染排放的分析，提出減量化、再使用、再循環的工程流程或技術建議。

例如，在社會經濟系統中用水部門與行業中，各用水部門與行業都存在節水技術與相關設備；在污水處理廠，要實現污水的資源化利用，必須不斷更新處理設施和技術，以提高污水的處理水平；同樣，要實現污水的循環利用，需要對飲用水、循環水的管道系統進行技術改造。從經濟學的角度，還需要考慮不同技術項目的成本與效益，如引入新的生產流程與工藝以提高水循環利用效率所需要的投入及預期產出。對于企業和區域社會經濟發展來看，還要對比分析采取水循環技術的長期成本和短期成本，從而確定水循環技術的可行性。這些工作，需要根據各地的水資源條件、經濟社會發展狀況、科學技術水平等因素，對各類循環水的技術和設備進行系統的分類，并提出相關的技術識別評價指標，以為水循環經濟的發展提供理論指導。

篇（5）

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（c）-0199-02

近年來，國際上對淡水資源保護與利用的關注度逐漸提高，淡水資源的循環與凈化也日益為人們所關注，國內外市場上水循環裝置的設計研究也成為一個熱潮。通過調查國內外市場上的水循環設備得知，目前市場上主要存在的水循環裝置多采用水泵來實現水資源的循環使用，設計復雜且能源消耗較大。為改善此情況，結合高校宿舍現狀，該文探討了一個水循環利用的系統設計。

1 系統設計

這是一個結合過濾、儲水、微循環、再利用等特點的節水系統，該系統分為具有過濾和儲水功能的水箱以及管道結構系統兩部分構成，具體如下：每個宿舍衛生間安裝一個儲水裝置（水箱），通過管道系統將上一樓層的洗衣、洗漱用水存儲起來，經過水箱中過濾裝置的簡單處理后可用于沖便池，起到廢水循環再利用的節水目的。

1.1 系統的原理

該系統設計大、小兩個水箱同時工作，大水箱位于上方，用來儲存上層樓的洗漱用水并通過過濾裝置過濾后流向下方小水箱中，由小水箱控制便池沖水（如圖1所示）。當小水箱內水量不足6升時，自來水由進水口進入小水箱，直到水位到達浮球控制水位，實現便池沖水的目的。

1.2 過濾及儲水系統設計

以該校區四人宿舍為例，一個宿舍用來沖廁所的水量每天約為100 L，考慮到用水時段并不均勻，結合衛生間的具體情況，把大水箱容積設定為300 L，可達到儲存廢水的目的。

為避免上層樓廢水中存在的雜質堵塞管道，大水箱內部設計有兩重過濾措施（如圖2）。首先，水箱內部裝有可拆卸的過濾網和導流板將水箱分為上下兩個部分，廢水從水箱上部流經過濾網后再由導流板流入下半部分，若因雜質過多，過濾網被堵住，廢水可以從濾網頂部經過一段裝有弧形過濾網的滑道流入下部，過濾網可由滑道隨時取出清洗。其次，為了防止一些固體雜質沉積在箱底，將箱底設計成裝有可開蓋子的斜面，水箱放水后即可打開蓋子進行清洗。

1.3 管道系統及結構設計

該系統所有部件都建立在原有給排水管道之上，不破壞現有管道功能。大水箱的進水口與上層樓下水管道相連通，小水箱出水口與原有便池進水自來水管道相連通。連通道部件（如圖3所示），可通過開關恢復原有給水管道的運行。同時，蓄水箱頂部還設有通向下層樓蓄水箱的溢流管道，使整層樓的蓄水箱連為一體，當上層水過多時廢水經溢流管道自動流向下層水箱，而當最底層的蓄水箱裝滿時廢水將通過下水管道流走。在考慮到以上問題的基礎上，每個水箱都還有通向所在洗手間下水道的管道，當出現上述裝置解決不了的問題時，還可以將水全部排進下水道。

1.4 系統特色

綜合以上系統的設計，可總結出該系統具有以下創新點：（1）各宿舍水箱互聯，增大儲水量，提高廢水利用率，節水效果顯著；（2）不破壞現有給排水系統，且改進后的系統能隨時啟用；（3）不占用額外空間，不影響原有建筑結構；（4）有濾網和蓄水箱底部的蓋子雙重過濾，且方便清理維護；（5）不靠其它能源維持系統運轉，節能減排；（6）水箱間相互聯通的管道上有開關，單個水箱的破壞不會影響其它水箱的正常使用。

2 結語

經統計，該校區學生宿舍通過洗手池浪費的水資源約達20萬噸/年，這些水完全可以被循環利用于沖便池中。根據實驗，本系統裝置的節水率約為70%，若沖便池用水經過本裝置全部由衛生間產生的廢水提供，則全校區每年至少可節約4萬噸水，按常州市自來水費每噸3.07元計，則每年至少可節約水費12萬元。

參考文獻

篇（6）

中圖分類號：X741 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）11（a）-0066-02

1 海上石油平臺洗衣污水的特點

海上石油平臺生活污水種類主要有黑水（廁所排出的含有糞、尿的污水）和灰水，洗衣間排出的污水屬于后者，污染程度較輕。目前海上石油平臺洗衣房配備的洗衣機通常的洗滌過程為1次主洗、3次漂洗，不同工序所產生的廢水水|差別較大。主洗廢水中含有大量短纖維和洗滌劑泡沫，水污染程度評價指標化學耗氧量COD值較高，主要污染物來自于洗滌劑中的表面活性劑、增凈劑和漂白劑、熒光增白劑、酶等輔助成分；漂洗廢水量大，有少量泡沫，所含懸浮物較少，COD值較小，尤其是后二次漂洗廢水的水質較好；而脫水廢水量小，水質略好于漂洗廢水。

由此可見，洗衣房排放的洗滌廢水排水穩定，所含污染物濃度較低，若采取合適的工藝或技術處理，將廢水進行循環利用，將達到開源節流、減輕水體污染、改善海洋環境的目的，同時也是解決海上平臺缺水問題的有效途徑之一。海上平臺淡水資源珍貴緊缺，運送海上生活淡水是依靠儲運船只運輸供應的，運輸難、成本高。據調查，自營海上平臺平均每天用水量是21 m3，其中洗衣用水占全部用水量的30%左右。傳統的海上平臺洗衣方式造成了極大的水資源浪費，同時洗衣排放的含有洗滌劑的廢水給平臺污水處理系統帶來了巨大的壓力。2006年，國際海事組織在海上環境保護委員會會議上正式通過了MEPC.159（55）公約，提出了船舶生活污水處理裝置排出物標準和性能試驗導則，我國也于2009年頒布實施了GB4914-2008《海洋石油勘探開發污染物排放濃度限值》，規定了排海生活污水中的COD排放要求和限值。因此，進行洗衣房污水處理與循環利用問題的探討和研究有著一定的現實意義和潛在價值。

2 洗衣污水處理及回用的現狀

洗滌行業是耗水耗能的大戶，其節能減排潛力不容小覷，主要可在污水處理和回用兩方面著手。

目前海上石油平臺處理洗衣污水主要通過平臺生活污水系統來完成，其一般通過生化法和電解法來實現。前者主要通過微生物來降解生活污水中的污染物，后者主要通過氧化分解的方式達到去除污染物的目的。生化法具有消除污染物徹底、對環境不造成二次污染的優點，但現有的生化法污水裝置體積大，易發生污泥膨脹和沉淀柜沉淀污泥反硝化現象，而且操作管理比較復雜。電解法優點是裝置小、處理流程快，但存在操作維護復雜、運行費用較高的缺點。因此，海上石油平臺現行污水處理系統都存在著不同程度的缺陷，在平臺改造和新建過程中有必要注重頂層設計，最大限度地解決污染問題；其次充分考慮中水回用問題，特別是洗滌灰水的循環利用。

洗滌灰水回收再利用是實現節水的重要途徑。早在20年前國外發達國家就對洗滌廢水回用進行了研究，并開發了洗滌廢水回用裝置。目前發達國家均有技術成熟可靠的洗滌廢水回用設備，回用率在40%～80%。日本東京大學通過帶膜的活性污泥法將洗衣污水進行處理，使出水回用于沖廁。加拿大Hydroxyl Systems 公司則針對輪船上的洗滌污水研發了CleanSea Laundry Water Re-Use系統，廢水經絮凝沉淀、氧化消毒等處理后循環利用于下一次的洗滌程序中。以上系統雖然可使循環利用率高達70%，但由于其將所有洗滌廢水進行收集處理，使得處理系統工作量大、工藝復雜，繼而導致設備造價、使用和維護成本相對較高。而我國海上石油平臺尚無對洗衣設備水循環系統類似產品的研究，海上平臺受空間、資源、人力配置等所限，需要研制一套性價比更高的洗衣節水系統。

3 海上石油平臺洗衣廢水循環利用設想

基于以上分析，開發一套洗衣設備水循環系統成為本團隊研究的主要內容，從而實現洗衣淡水的科學使用，洗衣污水的循環利用，洗衣廢水減少排放，緩解平臺污水處理系統壓力的目標。

該項目水循環利用系統設計思路如下：根據不同洗衣工序污水的特點進行分質循環，主要將二次漂洗和三次漂洗的水循環利用回洗滌和一次漂洗階段，從而實現水資源的合理循環利用。具體而言，將洗衣機排水閥與洗衣機電腦控制板連接通訊，通過洗滌程序判斷后，由洗衣機電腦板主芯片輸出信號，觸發繼電器吸合控制電磁排水閥，引導洗滌廢水直接排水或排入循環系統；排入循環系統的污水流入污水存儲箱內，當每次洗滌結束后，聯動控制管道泵及過濾處理系統開始水質循環處理，處理后直接流入凈水存儲箱內，以待下一周期使用。整套系統聯動控制、自動啟動，保證洗衣污水及時處理，不隔夜存放。存儲箱入口安裝格柵過濾器，去除水中的長纖維、毛發等。污水存儲箱底部設計成錐形、設計有層流斜板，保證污水在水箱內有序流動，大顆粒懸浮物能沉入水箱底部便于定期清理。為實現上述功能，儲水系統主要由以下組成：廢水處理存儲箱、循環水存儲箱、過濾系統、連接管路、泵體閥門等；洗衣機排水處設置三通電磁閥，與主電腦板觸點連接，當洗滌程序在主洗及一次漂洗階段時，洗滌廢水直接排入地漏；當洗滌程序運行在二、三次漂洗階段洗衣廢水流入廢水儲水箱，等待后續處理。目前，海上石油平臺配置的洗衣機通常為20 kg每車洗滌量，每車耗水量通常為700 kg左右，通常一次完整的洗衣流程分為一次主洗、三次漂洗、每次洗衣耗水量通常為180～200 kg，考慮到后兩次漂洗用水可存儲于下次主洗及漂洗時使用，兩臺水洗機設計存儲水箱的體積為800 kg即可滿足使用。過濾系統采用全封閉的結構內部填充凈水活性炭粒包，通過活性炭濾料吸附凈化水體，利用其多孔性固體表面，吸附去除水中的有機物或有毒物質，使水得到凈化，該裝置對分子量500～100 0范圍內的有機物具有較強的吸附能力，對溶解度小，親水性差、極性弱的有機物如苯類化合物、酚類化合物等具有較強的吸附能力；經過過濾后的水體，通過凈水箱存儲用于后續的主洗及一次漂洗用水。

以上方案在中海油JZ9-3CEPD平臺試運行后，平均每車節水350 L，該平臺洗衣機配置為20 kg/車（2臺），按每天洗滌次數10次/臺計算，每天節水量約為7 t（350 L/車/臺×10車×2臺=7 000 L），每月節水量達到210 t。在節水的同時，上述循環利用方案也考慮到了洗滌衣物的衛生學要求，方案只是將洗滌部分洗滌廢水處理后循環回部分的洗衣程序中，洗滌過程中后2次漂洗水均是新鮮水，以確保洗滌衣物符合衛生學要求。因此，上述洗衣污水循環利用方案在保證洗滌質量的同時，實現了節能減排的目標，在海上石油平臺洗衣房改造和新建過程中值得推廣和應用。

4 結語

黨的十八屆五中全會明確指出“十三五”期間的發展理念為“創新、協調、綠色、開放、共享”，作為立足于中海油發展，服務于中海油的后勤團隊，更應該將此發展理念貫徹于公司的各項事務中。海上石油平臺洗衣污水問題存在減排、節能問題，本著“創新、綠色”的理念，該研究團隊就洗衣污水循環利用問題進行了探討和研究，方案在試運行階段取得了一定的成效，優化和推廣該方案將是后期本團隊積極推進的工作，從而真正實現中海油后勤服務的可持續化發展。

參考文獻

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篇（7）

傳統的或現行的城市給水排水專業規劃的基本要求是：如何滿足城市生產與生活用水的需求和保證排水快速安全；而城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念是：除保證城市生產與生活用水的需求和安全外，是將一個城市或一個區域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源，而對這種資源進行系統的規劃，使之合理的進行處理與循環利用，達到本區域或本流域的水環境平衡，保持社會經濟的可持續發展，構筑資源節約型，環境友好型城市。

1社會水循環與自然水循環的關系

社會水循環是自然水循環的一個附加組成部分，對自然水循環產生強烈的相互交流作用，不同程度地改變世界上水的循環運動。開發利用水資源是人類對水資源時空分布進行干預的直接方式，在人類大興水利帶來巨大生產效益和能源效益的同時，社會水循環對自然水循環帶來的負面影響也日益顯現出來。主要表現在以下幾個方面：①水循環的途徑被改變（時空變化），人工水庫、人工運河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規模地截流水量，改變水循環的途徑，使下游河段過水量減少，甚至干涸，導致河流對地下水補給量銳減。跨流域的調水，會加大地表水分支流域，水流的分散性增強，有可能影響地表水的更新周期和運動節律；②水循環量發生變化。人類提取的徑流量每年達到全球可更新水資源量的10％左右，顯著地改變了地表河流的入海量，使得不同層次區域上水循環量發生了顯著的變化。③水質的變化，水體經過人類用水循環的干擾后，在水中化學物質的種類和數量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學排放物以及農田中沖刷的和滲入地下的農用化學品。

2我國社會水循環現狀與傳統城市給排水規劃觀念的反思

目前，我國總體上來看，社會水循環仍是一種粗放式、單向流的循環機制。即從流域上游或地下水含水層取水，經過用戶一次利用之后，大部分排放至下游水體中。在整個水循環過程中，水只是一次性得到利用，并沒有形成負反饋機制。全國可開采水資源總量的58％已經被使用，工農業發展和生活用水的增長全部依靠增加水資源的開采量來得到滿足。但是，這些用于農業，農灌尾水和農田徑流挾帶著大量的化肥、農藥回歸水體，城市用戶產生的大量污水大部分直接排放，不斷地加大了對自然水循環的干擾，從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。

據預測，全國可開采利用的水資源，不考慮從西南調水，扣除生態環境用水后約為8000~9500X108m3，到2050年，全國需水量可能達到7000~8000X108m3，屆時將接近可開采量的極限。到21世紀中葉，預計我國城市污水仍有較大增長，其中生活污水增長量占據了總增長量的較大份額。

就傳統的城市給水規劃而言，給水規劃是以滿足城市用水量要求，保證供水水質為最終目的，常把重點放在尋找水源上。但由于區域水資源受到污染，或暫時受到污染，水源水質不能滿足城市供水水源的水質標準要求，在一時難以選擇到理想的水源時，許多城市不是如何想辦法治理和防止區域流域污染，而仍是從源頭、上游取水。總的來看，城鎮發展取水用水一直沿用這樣一種線性思維：從近處取水不足時從上游或周圍地區調水，用后排放、廢棄；水資源仍不足時，考慮從更遠一些的地方去調水。這種思維方式的流行，促使很多地方建設的引水工程其規模越來越大，距離越來越遠，而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來越依賴城市內陸腹地河流上游地區水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰。尤其是河流上游地區的用水增加，而下游地區可利用水資源量不斷下降，同時水質也在不斷惡化。

這種傳統用水模式的弊端是：①大量的長距離調水工程，帶來日益增長的巨額費用，造成越來越重的財政負擔和水價的上漲；②可供用水量會日益衰減，水質安全問題難以保證；③河流生命將逐步喪失，景觀和地貌會加速改變；④城市和地區之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。

在傳統的排水模式方面，城市排水則是以防止雨洪內澇、排除和處理城市污水、保護城市公共環境和本區域流域水質為目的，普遍認為污水是有害的，應盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結果往往是保護了局部的生活環境，危害了廣大流域地區。這種傳統排水模式的弊端是：①對城市排水規劃理念的認識不明確，內容過于粗糙，排水規劃只是簡單地根據用地規劃和城市道路規劃劃分排水區域，確定排水體制，大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置，沒有進行必要的區域水資源方案論證和綜合協調，缺乏科學合理的方案比較；②傳統城市排水規劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環利用與持續發展的觀念，沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本區域的排水規劃，缺乏流域綜合開發與利用的觀念；④城市排水規劃與市政污水與雨水處理設施建設缺乏有效的協調和配合；⑤缺少雨水污水資源化利用的技術配套措施。

總之，在我國傳統的城市給排水規劃理念中，比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響，沒有把人類作為流域內生態系統的一部分來加以研究和考察，片面地強調滿足人類社會發展的愿望，以致干擾甚至破壞了流域和區域生態系統的協調和均衡。

3城市可持續發展的社會水循環理念

其實，在流域的城市群中，大多數城市都是臨水而建，通過若干年的建設與發展，從城市功能上基本連成一體，一個城市的下游同時是另一個下游城市的上游。作為良好的水環境并不是局部地域而是整個流域。

在一座城市中，健康的水循環是要求城市具有完備的給水排水系統，既要有安全、可靠的供水系統，為居民提供潔凈的飲用水，又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統。

如何建立城市可持續發展的社會水循環理念，在與傳統的城市排水系統相比，至少在理念上具有以下三個方面的根本性變化。

4城市水資源循環利用與可持續發展規劃理念

提出城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念，主要是基于對目前現行的城市給水排水專業規劃在規劃理念上一種轉變的探討，是實現現代城市給排水規劃概念的關鍵，城市給排水規劃由傳統觀念向現念轉變可歸納為以下幾個方面：

從人對自然的索取向人與自然的協調共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉變；從以需定供，向以供定需轉變；從以管理出廠水質為主，向管理用戶水質轉變；從各自為政、各取所需，向資源共享、流域統籌管理轉變；從重常規處理工藝，向深度強化處理工藝轉變；從開源與節流并重，向以節流為先，治污為本，科學開源，綜合利用轉變；從重污水達標排放，向污水資源化利用轉變；從只注重終端處理，向既注重終端處理更注重始端管理轉變；從單純的雨水防洪排澇，向水資源利用角度強化雨水的管理和利用轉變；從傳統管理，向信息化管理，社會化服務，法制化監控，多元化投資轉變。

在現代城市供水系統的規劃與設計中，新的供水規劃理念是：首先考慮的是任何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水量與水環境容量，全面提高水資源使用效率；在缺水城市和地區，要向當地政府和規劃部門提出調整產業結構及控制用地規模，限制大耗水工業的發展，提高工業重復用水率；對與城市供水存在一定矛盾的上游農業區應積極發展節水農業，包括調整種植結構、產業結構使之與資源條件相匹配并推行節水灌溉，為下游城市提供豐裕的水資源環境；在城市用水規模預測中把工業節水指標考慮進去，并使工業復用水率這一主要節水控制指標落到實處；城市取水規劃應立足于依靠本地區河流的水資源來解決，最大限度地控制遠距離調水，在保證生態用水量的情況下控制取水規模。一般認為取水量不超過徑流量的40％是較為合適的；在缺水嚴重的地區，在取水量不得已超過徑流量40％時，必須根據河流生態需水的質和量要求，利用再生水補給，增加相應份額的生態用水量；上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水，實現水資源共享，每個城市既需要限制取水的數量，也要控制排水的數量和質量，不至于污染下游河段，從而保證整條河流的水資源利用是可持續的。

隨著社會的發展和環境意識的增強，我國水污染控制經歷了由單一污染源的治理、污水達標排放到區域綜合防治、總量控制的兩個階段。但其中廢水處理設備運行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多設備沒有發揮作用。同時對城市污水處理廠的重視也不夠，尤其缺乏污水再生、再循環的理念。

在新的排水規劃理念中，首先應該考慮的是如何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水環境容量，根據地形與地貌，以流域來劃分排水分區，確定排水體制，制定排放標準以及處理工藝路線，提出節能減排目標，提高水資源使用效率。

篇（8）

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（b）-0065-02

隨著社會經濟的發展與城市化進程的推進，我國水資源供需矛盾日益增加，水體日趨污染。再生水回用是緩解水資源匱乏和水污染問題的關鍵，已然成為水循環經濟發展的必然趨勢。在高校中，由于節水意識的薄弱、供水管網漏失率偏高、節水器具使用率較低，從而導致可用水量的減少，全校范圍內存在斷水、停水、水價上漲等現狀問題。現將再生水投入高校內使用，旨在使水資源得到最大限度的利用，降低用水成本，緩解供水管網的壓力，響應“低碳經濟、低碳生活”的倡導，推廣綠色價值觀念、形成綠色生活習慣。

該課題采用問卷調查法、實地調研法、文獻法等進行研究。首先，設計調研問卷對在校在職員工、學生的用水狀況、再水生的認知和接受程度進行了解；其次，通過污水處理廠、自來水管理中心、學校后勤處獲取第一手資料、數據，了解再生水工藝主要流程、水價以及用水量等，并利用網絡、圖書館資源收集大量國內外相關文獻；最后，對數據資料進行統計、處理，計算用水成本并分析水循環利用為學校帶來的經濟效益。

1 國內外再生水回用現狀

華盛頓西德維爾之友學校采用水循環系統將處理后的生活廢水、污水流入景觀圈重復使用。該校的廢水處理系統日均可清理3 000 gal的水，用于廁所沖洗和冷卻塔，經過污水的處理、再生水的循環使用以及節水性本地植物種植，為其節省了93%的用水量；以色列是目前世界上再生水使用率最高的國家，近2/3的廢水可經過處理后重復使用，全國1/3的農業灌溉使用再生水；除此之外，日本將污水通過處理廠處理后進一步加工清理，用于生活、工業生產中；印度具有自成體系的高層建筑污水回用系統，將大量的再生水回用于工業制造與農業灌溉中。

為了緩解我國水資源不合理利用導致的資源短缺、水污染問題，北京、青島、大連等多個城市相繼建設再生水回用體系，將再生水開發利用并發展成為第二大水源，大量再生水回用于工業生產、農業灌溉、景觀植物種植等領域。

2 再生水回用可行性分析

2.1 國家政策支持

在出臺的“十二五”“十三五”環境保護規劃大框架下，國家愈來愈重視水資源的循環利用，提出重點在于環保水的處理，并明確指出，直至2015年，全國城市再生水利用率須達到20%以上，較2010年年底提高10個百分點。此前，國家在頒布的《水十條》即“水污染防治行動計劃”中提出“著力節約保護水資源的理念”，并在《全國城市供水節水與水污染防治工作》中鼓勵廢水回用，加強管理力度與管道設備的建設使用，并提升廢水處理效率和質量。

2.2 技術可行性分析

再生水原水取材處理方便，技術日趨成熟與完善，已相繼在美國、日本、俄羅斯、以色列等國大規模使用，得以緩解水資源短缺的問題，在污水回用方面取得了較好的效果。同時，我國在再生水回用工藝、利用等方面已取得較大的研究成果，并興建了若干示范工程，將再生水投入到多領域范圍內使用，為校園內再生水回用的實施與推廣提供寶貴的技術經驗。

研究人員計劃在筆者學校采用小型分散式一體化再生水回用成套設備，污水最初經過格柵的處理，并通過調節池、兼氧池進行進一步的處理，再進入MBR反應池中發生一定的化學反，除去廢水、污水中的微顆粒，最終一定量的污水、污泥得以回流，其余再生水經消毒池消毒后便可回用于生產、生活當中。

2.3 經濟效益可行

再生水作為校園用水中的第二水源，可為學校減少水資源的使用量和用水成本。以廣州市花都區華南理工大學廣州學院為例，通過對自來水價格、再生水價格的估值以及校園內可回收的再生水量的計算，對校園范圍內水資源的循環利用進行經濟效益分析。

據統計，2014年與2015年筆者學校在餐飲區和宿舍區的總用水量分別為124萬m3、105萬m3，根據再生水回用標準界定，月均可回收用水28 550 t，則該校日均處理量需達951 t（以1000 t計算）。我們雅虎被購了，美國最大的電信運營商Verizon斥資48.3億美元買下了雅虎核心資產。這場持續了半年之久的雅虎資產收購談判終于告一段落，后繼運營商Verizon將用雅虎既有的客戶資源與互聯網模式優勢與自身轉型戰略整合優化。運營商Verizon寄希望于利用雅虎的用戶群為其創造新的利潤，而我們國內的運營商呢？是否依然在轉型中徘徊，路在何方……

假定未來10年內花都自來水價格保持原有價格1.82元/m3，估算設備投資成本178.5萬、人員工資0.132元/m3、電費0.439元/m3、消毒藥劑費0.11元/m3、土建設備折舊費0.333/m3，可得再生水成本為1.014元/m3，通過計算，在購買使用設備6.07年后得以回收投資成本并獲利。

3 存在問題與建議

在再生水投入使用過程中存在一定的阻礙因素，針對高校實施水資源循環利用計劃，提出以下建議與對策。

第一，投入初期設備和管網系統建設成本相對較高，原有城市基礎設施規劃中的管網系統并無規劃再生水管道，需新建管道，日后設備、管道的維護也需要一定的資金。對此，政府應加大資金的投入，提供補助并給予優惠政策，以此來鼓勵再生水投資者的積極性。

第二，再生水的管理難度較大，相關管理部門需對藥劑的選用以及再生水的水質檢測嚴格把控、落實到位，以消除消費者的顧慮，政府部門應聯合監管再生水的使用，保質保量提供給公眾。

第三，我國政府政策不夠完善，缺乏法律、經濟及技術政策的引導，使再生水利用難以推廣，國家應頒布再生水回用配套法律法規，提倡、激勵使用再生水，并完善再生水價格構成體系。

4 結語

隨著水污染的加劇與生態環境的惡化，水循環利用將成為必然，再生水回用系統投入使用后，能為高校帶來環境效益、經濟效益以及社會效益。其可減少校園污水的排放量，緩解生態環境的壓力，產生環境效益；再生水回用設備的投資運行、管理成本呈下降趨勢，相較于日益上漲的水價和污水處理價格，再生水的經濟優勢日益突顯；此外，再生水的投入使用能夠提升公眾的節水意識，推動社會向節約型循環型社會轉變。

參考文獻

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篇（9）

從全廠取、排水著手，對排水進行清污分流、清水循環利用、污水終端治理，達標后外排。主要是針對壓榨車間含油廢水隔油處理和制煉車間節水改造，將沖洗水、洗罐水用作鍋爐除塵補充水，對廠區排污管網、排污口進行修復，恢復其功能。我廠的具體措施是：①在壓榨車間建造隔油池及循環水池，使榨機軸瓦冷卻水，經隔油沉渣冷卻后循環使用；②對制煉車間的真空泵系統、空壓機的冷卻水建造循環水池，進行循環使用；③把制煉車間大部分的洗地水、洗罐水集中泵往除塵器，作為鍋爐除塵補充水；④將制煉車間不能集中的污水、洗地水分別引入特定的厭氧污水處理塘；⑤對廠區原有的排污管網進行修復，將清水和污水溝徹底隔開；⑥同時投資200萬元將現有1號氧化塘改造成采用A2/O廢水處理工藝的末端廢水治理工程。2006年經過改造后，我廠排放的廢水基本達到當時執行的GB8978-1996《污水綜合排放標準》一級標準，通過提高各種水的循環利用率，技改后噸蔗耗新鮮水量由2.14m3/t降到1.22m3/t，噸糖污水產生量由8.59m3/t降到6.78m3/t。在循環水利用率提高及排水量下降的情況下，我廠的取水量相應下降到較低的程度，對水資源的依賴性進一步降低。如表1所示。

冷卻循環系統

通過利用冷卻塔等冷卻設備，分別對多余的汽凝水和清污分流系統收集的各種清水，根據各種水水質及用途分別進行降溫后循環使用，以達到進一步降低取、排水量的目的。在清污分流的基礎上，通過供排水衡算，進一步對各種用、排水現狀進行分析，最后根據各種用、排水水質情況，大致將冷卻塔循環冷卻系統分為3個系統。1）汽凝水二級冷卻降溫系統。此系統利用2座冷卻塔對多余的汽凝水進行二級冷卻降溫后，作為對水溫、水質要求不太嚴格的地方用水水源，節約新鮮水用量的同時延長多余汽凝水的外排時間，甚至避免外排。此套冷卻系統投入使用后，汽凝水水溫在40～60℃之間，除作為壓榨滲透水外，還用于冷卻蒸發罐、煮糖罐和加熱器等設備，用后排往循環水溝作抽真空用循環水的補充水，同時利用3個貯存總量為2000m3的酒精罐（在流動狀態下）存儲冷卻汽凝水，待小期洗機時用作車間設備沖洗用水及其它用水，降低了汽凝水的外排量。2）動力車間汽輪機冷卻水循環系統。此系統將汽輪機本體、打包系統、鍋爐輔機、制粉系統及壓榨車間的減速器、冷油器等設備冷卻水作為一個冷卻循環系統。3）制煉車間設備冷卻水循環系統。此系統將真空泵、空壓機、蒸發前效的冷罐水等能收集的設備冷卻水作為一個冷卻循環系統。這3套冷卻循環系統投入使用后，噸蔗耗新鮮水量由1.22m3/t降到0.40m3/t，噸糖污水產生量由6.78m3/t降到1.2m3/t。改造前后各項指標變化情況如表2所示。

A2/O污水生化系統及污水的回收再利用

篇（10）

構建以農業廢棄物資源化利用為核心的技術模式

1）秸稈綜合循環利用技術模式。秸稈綜合循環利用技術模式主要有:(1)秸稈肥料化利用模式，如秸稈還田、堆肥技術;(2)秸稈飼料化利用模式，如秸稈的青(黃)貯、氨化、微貯、壓塊飼料等技術;(3)秸稈能源化利用模式，如秸稈熱解(化)技術、秸稈生物汽化技術、秸稈壓塊替代燃煤技術、秸稈碳化生產燃料乙醇等技術;(4)秸稈基料化綜合循環利用模式，如用作栽培食用菌的基料，實現多級循環利用［6］。

2）畜禽糞污綜合處理利用模式。畜禽糞污綜合處理利用模式主要有:(1)戶用沼氣技術，如發展“豬—沼—果”“豬—沼—菜”“豬—沼—糧”等生態鏈，建立農戶循環農業;(2)集約化畜禽養殖場大中型沼氣工程技術，如以畜禽糞污污水為原料，建設沼氣集中供氣工程，向附近農戶提供沼氣;(3)畜禽糞污制作有機肥料技術，如利用蚯蚓轉化生產有機肥或采用微生物制劑進行畜禽糞污的發酵、除臭和脫水等無害化處理，進行商品化有機肥生產，使畜禽糞污得到無害化、資源化循環利用［6］。

3）農村生活垃圾綜合利用技術模式。主要是建立以村為基礎、鎮為樞紐、市(縣)為中心的農村生活垃圾收集運輸處理系統，即“村收集—就近處理—鄉鎮中轉—集中處置”模式。其中，就近處理主要針對生活垃圾中可資源化部分，減少垃圾終端處理的費用。如紙類、塑料、廢金屬等可回收物由當地廢品回收站回收，瓜皮、菜葉等易腐爛的有機垃圾就地簡易堆肥后農用［7］。

4）農業與農村污水循環利用模式。(1)農村生活污水截留處理技術。截留的水可以通過土地處理或種水生植物進行處理，然后排入農田，經農田利用后再排入河流。(2)大中型規模化養殖場的畜禽糞污污水資源化技術。

以節能減排為核心的農業生產技術模式

主要有:(1)農田節水技術。圍繞改革耕作制度，優化種植布局，配套田間節水設施，集成創新節水模式，形成蓄水、保水、集水、節水、用水一體化的農田節水格局。(2)農田節肥技術。重點是以小麥、玉米、棉花、蔬菜、大蒜、辣椒、花生等優勢作物為主的測土配方施肥技術，推廣“一村一站、一戶一卡”測土配方施肥模式。(3)農田節藥技術。重點推廣生物防治、生態控制、物理防治和科學用藥的綜合防治技術、精準施藥技術以及病蟲害高效機械防治技術。(4)農田節地技術。主要技術模式包括:以棉花為主的高效立體間作套種;充分利用林陰之下的土地資源，發展林下產業;積極發展庭院經濟和立體栽培。(5)農業節能技術。重點推廣清潔能源技術和節能降耗技術;加快農村生活方面機械設備的升級換代，積極推廣節煤省柴灶具，降低農業裝備能耗;積極打造“低碳農機”，推廣多功能聯合收獲、保護性耕作、復式作業機械等環保的新機具、新技術。

以發展新型農業產業為核心的技術模式