5R技術(shù)體系——城鎮(zhèn)生活節(jié)水新途徑
導(dǎo)語:水資源危機(jī)已成為全球關(guān)注熱點(diǎn)問題,快速城鎮(zhèn)化導(dǎo)致生活用水需求劇增,亟需開發(fā)新型實(shí)用節(jié)水技術(shù)。為解決城鎮(zhèn)生活用水資源緊張的問題,提出了城鎮(zhèn)生活節(jié)水“5R”技術(shù)體系,一是開發(fā)超低用水量的真空便器、無水氣沖便器、智能計(jì)量沐浴系統(tǒng)等節(jié)水器具并推廣使用,實(shí)現(xiàn)用水量減少(Reduce);二是采用污水源分離系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)黑水的能量回收和灰水資源的多用途回用(Resource,Recycle);三是開發(fā)雨水收集、處理和貯存技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)水資源回收(Recover);四是對(duì)原城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)污水處理廠出水與中水進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控,提出保證不同用水水質(zhì)的安全回用(Reuse)技術(shù)。對(duì)以上技術(shù)進(jìn)行集成與綜合節(jié)水定量評(píng)價(jià),形成節(jié)水綜合管理和決策系統(tǒng)(“5R”技術(shù)體系),以期解決城鎮(zhèn)生活用水多水源多用戶的水量平衡和水質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系等問題。
作者簡(jiǎn)介:王紅武(1970-),女,福建龍巖人,博士,副研究員,研究方向?yàn)樗廴究刂、城市雨洪管理?/span>
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的不斷加快,各類用水消耗速度飛升,使水資源的供需矛盾日益突出。據(jù)報(bào)道,全球?qū)λY源的需求正以每年1%的速度增長(zhǎng),在未來二十年還將大幅加快;并且未來工業(yè)用水和生活用水需求量將遠(yuǎn)大于農(nóng)業(yè)需水量。發(fā)展中國(guó)家和新興經(jīng)濟(jì)體對(duì)水資源需求的增長(zhǎng)最為迫切,我國(guó)水資源水量地域分布不均,約有45%的國(guó)土處于干旱、半干旱、少水和缺水的地區(qū),淡水分布與人口和耕地的分布不相適應(yīng);我國(guó)淡水資源年均擁有量為27742×108m³,名列世界第六位,但人均資源總量不及世界人均淡水資源量的1/4,僅列世界第109位。盡管我國(guó)已開展了大規(guī)模的防治水害和開發(fā)利用水資源的工作,取得了巨大成就,但缺水問題仍然嚴(yán)重,水環(huán)境污染和水資源危機(jī)成為制約全社會(huì)發(fā)展的瓶頸。
2016年Larsen等指出城鎮(zhèn)化水資源管理迫切需要在技術(shù)研究、政策制定和工程實(shí)踐方面開展跨學(xué)科工作,應(yīng)開發(fā)對(duì)城市生活和水生態(tài)系統(tǒng)都有影響的替代品,通過實(shí)現(xiàn)污水源分離、分質(zhì)處理及回用,雨水可持續(xù)利用及節(jié)水器具使用等來破解水資源危機(jī)。為此,提出以用水終端節(jié)水(Reduce)、污水再生資源化和雨水回收利用 (Recycle、 Resource、Recover、Reuse)為核心的“5R”城鎮(zhèn)生活節(jié)水技術(shù)體系,從不同用水環(huán)節(jié)節(jié)水、非傳統(tǒng)水資源開發(fā)及加強(qiáng)管理等多個(gè)角度、多個(gè)層面來實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)生活節(jié)水及其綜合管理,從而解決城鎮(zhèn)生活用水水資源緊張的問題。
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城鎮(zhèn)生活用水排水的現(xiàn)狀問題
目前的城鎮(zhèn)生活用水包括飲用、洗滌、洗澡、沖廁等,其節(jié)水方法包括節(jié)水器具使用、雨水收集回用和污水再生利用等方面,這三個(gè)方面的研究和應(yīng)用問題已經(jīng)逐漸受到關(guān)注了,而排水方式上的水資源和能源浪費(fèi)問題卻往往被忽略。大約200年前,沖水馬桶引入家庭是歐洲早期城市化的標(biāo)志,在此基礎(chǔ)上沖水馬桶排污和生活污水甚至雨水混合通過下水道排放的水載重力排水系統(tǒng)得以發(fā)展,成為近代全球城鎮(zhèn)排水的基本模式。100多年前發(fā)明的活性污泥法則成為目前最重要的一種以去除COD為主的污水處理技術(shù),而被處理的混合污水中人糞尿僅占污水總量的1%左右,卻包含了污水中大部分的COD和營(yíng)養(yǎng)鹽。后來隨著富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境污染問題的出現(xiàn),城鎮(zhèn)污水的脫氮除磷技術(shù)等得到。這些傳統(tǒng)模式都是先將人糞尿成百倍地稀釋,然后再消耗大量能量將其分離分解,在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面嚴(yán)重不合理,浪費(fèi)大量水資源和能源,傳統(tǒng)模式的混合排放和遠(yuǎn)距離輸送均不利于污水的資源化和城市水圈的良性循環(huán),經(jīng)處理后的出水如要回用必將涉及較高的輸水費(fèi)用,從經(jīng)濟(jì)上又限制了再生水在城鎮(zhèn)區(qū)域的應(yīng)用。
傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的發(fā)展及其弊端見圖1。
圖1傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的弊端
此外,城鎮(zhèn)生活某些傳統(tǒng)用水器具在結(jié)構(gòu)和功能上存在缺陷,導(dǎo)致水資源的浪費(fèi),雖然我國(guó)近三十年來一直推行節(jié)水器具,但目前的節(jié)水器具尤其是節(jié)水便器依然有待改進(jìn);另一方面,在非常規(guī)水資源的使用和開發(fā)方面,亟需開展雨水的收集、處理和貯存研究及雨水利用工作,同時(shí)需要開展高排放標(biāo)準(zhǔn)的城鎮(zhèn)污水處理廠出水作為中水回用的輸送關(guān)鍵技術(shù),以及 水質(zhì)保障技術(shù)的研究和應(yīng)用示范。
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城鎮(zhèn)生活用水終端節(jié)水(Reduce)
世界各國(guó)早已注意到計(jì)量器具和節(jié)水器具的安裝和使用可起到良好的節(jié)水效果,節(jié)水馬桶、節(jié)水龍頭、節(jié)水型水箱、洗衣機(jī)、淋浴設(shè)備等節(jié)水器具得以開發(fā)。美國(guó)一項(xiàng)研究表明:通過計(jì)量和安裝節(jié)水裝置,家庭用水量可降低11%。以色列、日本等國(guó)通過引進(jìn)節(jié)水型器具可實(shí)現(xiàn)家庭用水量減少20%~30%,其中日本節(jié)水龍頭可節(jié)水1/2、 真空式抽水便池可節(jié)水1/3、 節(jié)水型洗衣機(jī)每次可節(jié)水1/4。值得注意的是,國(guó)外在開發(fā)相應(yīng)節(jié)水器具的同時(shí),采取了多種配套政策措施以推廣節(jié)水器具的使用,如以色列、意大利以及美國(guó)的加利福尼亞、密執(zhí)安和紐約等州分別制定了法律, 要求在新建住宅、公寓和辦公樓內(nèi)安裝的用水設(shè)施必須達(dá)到一定的節(jié)水標(biāo)準(zhǔn);各國(guó)政府要求制造商只能生產(chǎn)低耗水的衛(wèi)生潔具和水噴頭,日本還對(duì)節(jié)水效果好的節(jié)水器具給予獎(jiǎng)勵(lì)。
城鎮(zhèn)生活用水對(duì)象包括飲用、洗滌、洗澡、沖廁等,曾有調(diào)查表明沖廁水占的比例可高達(dá)26.8%,研發(fā)節(jié)水衛(wèi)生器具是實(shí)現(xiàn)生活節(jié)水的一條重要途徑。我國(guó)在節(jié)水器具方面起步雖晚,但開發(fā)力度很大,2015年發(fā)布了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《節(jié)水型衛(wèi)生潔具》(GB/T31436—2015),要求節(jié)水型蹲便器一次沖洗水量≤6L,坐便器≤5L,小便器≤3L;但受制于坐(蹲)便器以沖洗水本身作為驅(qū)動(dòng)力和輸送載體的沖廁原理,致使傳統(tǒng)的衛(wèi)生器具(包括節(jié)水型)具有高耗水、混合收集和排放人類排泄物的特點(diǎn),從而導(dǎo)致后續(xù)的排水系統(tǒng)具有高耗水、高耗能及資源流失等弊端。如果不從結(jié)構(gòu)和原理上對(duì)衛(wèi)生器具進(jìn)行改進(jìn),民用上幾乎不可能實(shí)現(xiàn)大幅度降低廁所沖洗水量(即節(jié)水)的目的。開發(fā)超低用水量的真空便器、無水氣沖便器以及基于負(fù)壓的新型節(jié)水衛(wèi)生器具等,可以實(shí)現(xiàn)大幅降低沖洗水(即節(jié)水)的目的,對(duì)于優(yōu)化排水模式和構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。假設(shè)每人每天大便1次,小便5次,按照常規(guī)便器每次沖水10L,常規(guī)節(jié)水型便器每次大便/小便分別沖水6L/3L,常規(guī)糞尿分集便器每次大便/小便分別沖水5L/2L。負(fù)壓便器每次沖水1L,負(fù)壓糞尿分集便器每次大便/小便分別沖水1L/0.1L,計(jì)算1000人使用不同便器每天的沖洗水量及不同便器產(chǎn)生的污水量,結(jié)果見圖2。
圖2不同便器的排污量分析
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污水源分離及回用(Resource,Recycle)
前已述及,傳統(tǒng)排水模式以水為媒介,形成人糞尿占污水總量?jī)H1%的混合污水,再 “以能耗能”的方式實(shí)現(xiàn)污染物去除。這種集中式排水管網(wǎng)和處理系統(tǒng)屬于末端處理模式,不僅輸送和收集的管網(wǎng)距離遠(yuǎn),投資費(fèi)用高,而且污水凈化后難以有效回用,浪費(fèi)大量水資源和能源。
污水 “源分離”理念由瑞士、德國(guó)、瑞典等國(guó)學(xué)者于20世紀(jì)90年代相繼提出。生活污水來自于盥洗、淋浴、洗衣、衛(wèi)生間沖廁以及廚房等用水點(diǎn),其污染物濃度差異很大,可簡(jiǎn)單分為灰水、黑水與廚房廢水。其中灰水由洗浴、洗衣和盥洗等廢水組成,占生活用水量的30%~45%,污染物濃度低,無病原微生物和色度,易于凈化。黑水由來自衛(wèi)生間的大小便和沖洗廢水,組成,占生活用水量的25%~35%,有機(jī)碳和氮磷等含量占70%以上,且含各類病原生物和色度;廚房廢水包括餐飲和廚房用水,約占生活用水量的20%~30%,主要污染物屬于有機(jī)碳類、油類和表面活性劑等。污水“源分離”即是將生活污水從源頭進(jìn)行分離和收集、輸送,將灰水和黑水分別處理和資源化、能源化;盡量讓處理設(shè)施靠近居民區(qū)或用戶終端,環(huán)境友好,再生水可就地利用;系統(tǒng)規(guī)模靈活,服務(wù)人口從幾千人到幾萬人不等;在一定區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)污染物排放最少、水資源循環(huán)利用與節(jié)水、廢物資源化和能源化利用。
采用污水源分離并實(shí)現(xiàn)黑水能量回收和灰水資源的多用途回用(Resource,Recycle)方面,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已有較小尺度的實(shí)踐案例。同濟(jì)大學(xué)、青島理工大學(xué)及德國(guó)達(dá)姆斯塔特IWAR研究所聯(lián)合提出“半集中式處理”概念,先導(dǎo)試驗(yàn)工程已在青島市應(yīng)用示范(見圖3)。
圖3基于污水源分離的區(qū)域性分質(zhì)供排水和資源化工程案例
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城鎮(zhèn)社區(qū)雨水綜合利用(Recover)
雨水綜合利用可節(jié)水、削減面源污染、控制內(nèi)澇。國(guó)外雨水利用實(shí)踐由來已久,區(qū)別于單一分散住宅的雨水利用裝置,國(guó)外大規(guī)模系統(tǒng)化的城市雨水收集利用始于20世紀(jì)80年代美國(guó)馬里蘭州進(jìn)行的低影響開發(fā)(LID)建設(shè)。與分散住宅相比較,社區(qū)規(guī)模的雨水收集系統(tǒng)在環(huán)境改善、經(jīng)濟(jì)利益和住戶滿意度等方面均有優(yōu)勢(shì)。國(guó)外典型雨水收集系統(tǒng)的節(jié)水效率見表1。
表1 國(guó)外有關(guān)城市社區(qū)雨水收集系統(tǒng)的節(jié)水效率
研究區(qū)域及類型 |
節(jié)水效率 |
雨水用途 |
韓國(guó)大邱,城市生態(tài)社區(qū) |
65(估算) |
沖廁、清潔 |
德國(guó)柏林,城市社區(qū) |
70(實(shí)測(cè)) |
沖廁 |
巴西,城市社區(qū) |
41-79(估算) |
飲用及雜用 |
澳大利亞,城市社區(qū) |
6-74(估算) |
沖廁、洗衣、熱水及戶外 |
日本東京,商業(yè)區(qū)大型建筑 |
59(實(shí)測(cè)) |
沖廁、灌溉 |
Russell等通過美國(guó)2700個(gè)已建雨水收集系統(tǒng)的分析比較,確認(rèn)收水材料、蓄水池材料尺寸以及雨水用途是確定節(jié)水效能的關(guān)鍵因素。Magnus等分析了澳大利亞墨爾本477個(gè)雨水收集系統(tǒng)的運(yùn)行情況,指出雨水收集系統(tǒng)良好運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵在于施工質(zhì)量與日常維護(hù)。近年來國(guó)外相關(guān)的研究多集中于雨水系統(tǒng)模型優(yōu)化決策和雨水存蓄期間的水質(zhì)變化及終端利用前的深度凈化技術(shù)。例如,Aysha等采用基于HEC-HMS的層次分析法(AHP)研究了孟加拉吉大港市南安格班德社區(qū)的雨水收集系統(tǒng),結(jié)果表明設(shè)計(jì)合理的雨水收集可以削減26%的降雨,并常年替代20L/(人•d)的供水消耗,模型研究結(jié)果為雨水收集系統(tǒng)建設(shè)提供了技術(shù)決策;John等人研究了城市雨水存蓄期間混凝劑和氧化還原條件對(duì)懸浮物顆粒穩(wěn)定性的影響,對(duì)收集雨水的水質(zhì)提升具有參考意義。從國(guó)外有關(guān)城市社區(qū)雨水收集利用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,建筑類型、密度和居住人口決定綜合節(jié)水效率,收水、轉(zhuǎn)輸管道及蓄水池材料影響雨水處理技術(shù)的選擇。
國(guó)內(nèi)系統(tǒng)化城市社區(qū)雨水利用實(shí)踐始于2006年,建設(shè)部為推進(jìn)城市水資源利用頒布了《建筑與小區(qū)雨水利用工程技術(shù)規(guī)范》(GB50400—2006),之后國(guó)家在2010年啟動(dòng)的城市內(nèi)澇防治和2013年開始的海綿城市建設(shè)中,均將城市雨水綜合利用列為重要建設(shè)內(nèi)容。國(guó)內(nèi)早期與城市雨水利用相關(guān)的研究,主要集中研究屋面及道路的雨水徑流污染特征和產(chǎn)流特征進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析。從已有的研究來看,目前城鎮(zhèn)社區(qū)雨水處理多以綠地截污和土壤下滲為主,雨水存蓄期間的水質(zhì)變化缺乏系統(tǒng)研究,尚無存蓄前后高效節(jié)能的初期雨水分流和作為補(bǔ)充水資源的強(qiáng)化處理技術(shù);雨水利用多集中在生態(tài)補(bǔ)水、綠化灌溉和下滲補(bǔ)給,雨水的飲用處理及規(guī);淖詠硭娲匆妶(bào)道;蓄水設(shè)施多采用鋼筋混凝土和塑料模型構(gòu)件,對(duì)不同工程地質(zhì)條件的針對(duì)性不強(qiáng);同時(shí),由于雨水pH值較低,水質(zhì)偏軟,在存儲(chǔ)輸配過程中極有可能造成管網(wǎng)、設(shè)施腐蝕,由此造成的水質(zhì)穩(wěn)定性降低、微生物滋生等問題尚未得到全面闡述;社區(qū)雨水利用的模式、能耗等方面缺乏系統(tǒng)數(shù)據(jù)的技術(shù)支撐。
綜上,有必要對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)社區(qū)雨水綜合利用的模式與系統(tǒng)開展研究,探索社區(qū)規(guī)模雨水利用的途徑和雨水水質(zhì)處理技術(shù),并進(jìn)行規(guī);擎(zhèn)雨水利用工程示范,為全面實(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)節(jié)水目標(biāo)提供技術(shù)依據(jù)。
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城鎮(zhèn)生活雜用水水質(zhì)保障與安全供水(Reuse)
開發(fā)利用非傳統(tǒng)水源(再生水、雨水等)是全世界節(jié)水的重點(diǎn)工作,在美國(guó)、日本、以色列等發(fā)達(dá)國(guó)家已有幾十年的歷史,其在水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)督機(jī)制、金融制度、技術(shù)規(guī)范等方面已經(jīng)形成了較為成熟且完整的體系。我國(guó)非傳統(tǒng)水源利用起步晚,且在非傳統(tǒng)水源利用技術(shù)、管理、政策方面缺乏有效的指導(dǎo)與引導(dǎo),導(dǎo)致非傳統(tǒng)水源的應(yīng)用發(fā)展緩慢。據(jù)統(tǒng)計(jì),國(guó)內(nèi)再生水利用率僅占污水處理量的10%左右,遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家70%的利用率。
與再生水相比,雨水受污染程度較低,經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀后可直接用于回灌地下水、澆灌綠地或營(yíng)造水景觀。然而作為雜用水源的雨水水量穩(wěn)定性差,尤其是干旱季節(jié)或干旱地區(qū),單靠雨水難以保證雜用水量。而再生水是經(jīng)過處理的污水,水源穩(wěn)定,其與雨水結(jié)合共同替代傳統(tǒng)水資源有利于解決水資源短缺導(dǎo)致的水資源危機(jī)。然而再生水處理成本相對(duì)雨水較高,其亦可能在利用過程中由于復(fù)雜的水質(zhì)條件而引起土壤結(jié)構(gòu)退化、污染含水層以及危害人體健康等問題。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于城鎮(zhèn)生活雜用水的研究大多針對(duì)城市污水再生回用中微生物和化學(xué)安全性進(jìn)行評(píng)價(jià),關(guān)于再生水中的毒性化學(xué)污染物、重金屬、病原微生物的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)尚未建立,再生水的處理技術(shù)也處于初始研究階段,制約了城鎮(zhèn)生活雜用水技術(shù)系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。
為保障城鎮(zhèn)生活雜用水安全,國(guó)內(nèi)外研究者們針對(duì)再生水的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和水質(zhì)保障方面進(jìn)行了大量研究。Nurizzo等研究了再生水經(jīng)次氯酸鈉、過氧酸、紫外線照射等方法消毒過程中產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物的問題,發(fā)現(xiàn)過氧酸和紫外線照射沒有明顯導(dǎo)致消毒副產(chǎn)物的增加,即使TOC濃度很高的情況下,也只觀察到低濃度的醛和鹵代烴的生成。Tajima等研究了再生水處理系統(tǒng)的病原微生物行為,發(fā)現(xiàn)用砂濾+絮凝沉淀工藝可以降低似隱孢菌素的傳染風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)研究了再生水中病原微生物的標(biāo)準(zhǔn),指出大腸菌群并不適合作為再生水的細(xì)菌指標(biāo),因此必須建立新的細(xì)菌和病毒的檢測(cè)方法。Park等采用泥炭生物過濾器和間歇式氯化消毒可有效減少致病微生物和基因從而保證回用水的安全。Weber和Khan等認(rèn)為除微生物以外,再生水中的化學(xué)污染物也應(yīng)受到足夠重視,但對(duì)于具體的水質(zhì),應(yīng)根據(jù)常規(guī)的污染物控制指標(biāo),采用危險(xiǎn)源辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、劑量反應(yīng)關(guān)系的特性和風(fēng)險(xiǎn)特征,來描述對(duì)人體健康影響的可接受程度。何星海等對(duì)北京市再生水中氯仿等19種主要污染物的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了定量評(píng)價(jià),結(jié)果表明用于公園綠化灌溉和道路清掃的再生水對(duì)職業(yè)人群致癌的總危險(xiǎn)度為8.47×10-6,是對(duì)非職業(yè)人群致癌總危險(xiǎn)度的兩倍多。而劉克明等在城市回用水中檢測(cè)出各種多環(huán)芳烴等毒性化學(xué)污染物,并且通過Ames試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)城市回用水處理后有機(jī)污染物并未完全去除,仍具有致突變作用。楊軍等通過土柱模擬試驗(yàn)研究認(rèn)為以北京市當(dāng)前的再生水進(jìn)行灌溉,As、Cu、Pb對(duì)淺層地下水的污染風(fēng)險(xiǎn)不大。張薛等分析了使用指示噬菌體間接檢測(cè)病毒的可行性,總結(jié)了常用指示噬菌體(SC噬菌體和F-噬菌體)的幾種檢測(cè)方法。胡洪營(yíng)等研究認(rèn)為,在各種病原微生物中,隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲在污水再生水中數(shù)量較高,是引起水傳播疾病最主要的原因。仇付國(guó)等報(bào)道了回用污水用于城市綠化時(shí),細(xì)菌和病毒對(duì)人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本理論和評(píng)價(jià)方法。
結(jié)合目前研究現(xiàn)狀,城鎮(zhèn)生活雜用水的水質(zhì)保障和安全供給尚需解決一系列瓶頸問題,如確定不同水源水質(zhì)的關(guān)鍵污染因子,研究水質(zhì)差異對(duì)應(yīng)的水質(zhì)保障技術(shù),探索雜用水在儲(chǔ)存和輸配過程中的水質(zhì)變化規(guī)律并提出水質(zhì)保障及安全供給策略。這些瓶頸問題的解決將為城鎮(zhèn)生活雜用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)指南奠定理論基礎(chǔ),為節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用推廣提供技術(shù)支持。
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城鎮(zhèn)生活“5R”節(jié)水技術(shù)體系
綜上所述,城鎮(zhèn)生活“5R”節(jié)水技術(shù)體系應(yīng)包括以下幾個(gè)方面:①開發(fā)超低用水量的真空便器、無水氣沖便器、智能計(jì)量沐浴系統(tǒng)等節(jié)水器具并推廣使用,實(shí)現(xiàn)用水量減少(Reduce);②采用污水源分離系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)黑水的能量回收和灰水資源的多用途回用(Resource,Recycle);③開發(fā)雨水收集、處理和貯存技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)水資源回收(Recover);④對(duì)原城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)污水處理廠出水與中水進(jìn)行水質(zhì)調(diào)控,提出保證不同用水水質(zhì)的安全回用(Reuse)技術(shù)。對(duì)以上技術(shù)進(jìn)行集成與綜合節(jié)水定量評(píng)價(jià),形成節(jié)水綜合管理和決策系統(tǒng)。技術(shù)體系示意圖見圖4。
圖4城鎮(zhèn)生活“5R”節(jié)水技術(shù)體系
根據(jù)此技術(shù)體系,針對(duì)城鎮(zhèn)生活不同用水對(duì)象和用水特征,從節(jié)流、開源、管理三個(gè)層面,開展引入負(fù)壓排水的城鎮(zhèn)生活用水超低用水量節(jié)水器具的研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化和產(chǎn)業(yè)化;開展基于生活污水灰黑源分離的半集中式分質(zhì)供排水綜合節(jié)水技術(shù)研究與集成應(yīng)用;開展基于城鎮(zhèn)社區(qū)雨污水綜合利用的節(jié)水技術(shù)研究與集成應(yīng)用;開展基于非常規(guī)水源的城鎮(zhèn)生活雜用水水質(zhì)保障與安全供水技術(shù)研究與集成應(yīng)用;研究城鎮(zhèn)生活用水綜合節(jié)水管理模式,開發(fā)決策系統(tǒng),將是今后的研究重點(diǎn)。
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結(jié)語
城鎮(zhèn)生活“5R”節(jié)水技術(shù)體系從“節(jié)水”“開源”“可持續(xù)利用”及綜合管理四個(gè)層面構(gòu)建了城鎮(zhèn)生活綜合節(jié)水途徑,以高效節(jié)水器具開發(fā)、分類收集及互聯(lián)輸送技術(shù)、生活污水源分離及資源化利用技術(shù)、雨水高效利用技術(shù)、非傳統(tǒng)水源安全回用水質(zhì)保障技術(shù)研發(fā)和綜合節(jié)水管理系統(tǒng)構(gòu)建為主線開展研究,可解決城鎮(zhèn)生活用水多水源多用戶的水量平衡和水質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系等科學(xué)問題,對(duì)緩解水資源危機(jī)、減輕環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
來源: 本文刊登于《中國(guó)給水排水》2019年第2期:城鎮(zhèn)生活用水新型節(jié)水“5R”技術(shù)體系,作者王紅武,張健,陳洪斌,畢學(xué)軍,夏四清
該文標(biāo)準(zhǔn)引用格式:
王紅武,張健,陳洪斌,等.城鎮(zhèn)生活用水新型節(jié)水“5R”技術(shù)體系[J].中國(guó)給水排水,2019,35(2):11-17.
Wang Hongwu,Zhang Jian,Chen Hongbin,et al.A novel “5R” technology system for urban domestic water saving[J].China Water & Wastewater,2019,35(2):11-17(in Chinese).
編輯:丁彩娟
制作:文凱