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時(shí)間：2024-03-30 17:55:57
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇節(jié)水循環(huán)利用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
0.引言
水資源是人們生產(chǎn)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(gè)缺水十分嚴(yán)重的國家，這主要是因?yàn)槲覈丝诒姸?，人均占水量只有世界水平的四分之一，而且分布地區(qū)很不均勻，有許多地區(qū)常年處于干旱的情況，這個(gè)工業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境都有著一定的影響，因此對于水資源的節(jié)制是很有必要的。
1.節(jié)能的概念
隨著環(huán)境的破壞和能源的減少，人們也逐漸認(rèn)識到能源的重要性，因此人們在生活生產(chǎn)中不斷提出節(jié)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(xù)發(fā)展”等節(jié)能方面的戰(zhàn)略發(fā)展。節(jié)能的主要是為了盡可能的減少人們在生產(chǎn)生活中的能源消耗，實(shí)現(xiàn)對其能源的管理，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都采用合理的手段，減少各個(gè)環(huán)節(jié)的能量消耗和損失，從而達(dá)到人與自然和諧相處的目的，使得社會改變傳統(tǒng)的發(fā)展方向，朝著節(jié)能的目的強(qiáng)行。
目前，節(jié)能已成為我國的基本國策，并且也已經(jīng)制度出了相關(guān)的法律法規(guī)，來對人們繼續(xù)約束，對環(huán)境進(jìn)行一定程度的保護(hù)，并且取得了不錯(cuò)的效果，而且人們也已經(jīng)自覺的擁有了一定的節(jié)能意識，這對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著絕對性的作用。
當(dāng)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(jìn)行節(jié)能措施的保護(hù)的時(shí)候，也要考慮到水資源的節(jié)省，這不但有了有利于電力行業(yè)的發(fā)展，還推動(dòng)了當(dāng)前節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步。因此在火電廠發(fā)電的時(shí)我們不但要采取節(jié)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(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。
2.火力發(fā)電廠
火力發(fā)電廠又被人們稱之為火電廠，它主要是通過燃料燃燒產(chǎn)生的熱能，把水轉(zhuǎn)化成水蒸氣，在蒸汽壓力的作用下推動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得熱能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，從而帶來發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能。其實(shí)工作原理很簡單就是通過汽水系統(tǒng)和燃燒系統(tǒng)的配合使用，達(dá)到能源的轉(zhuǎn)換，讓熱能轉(zhuǎn)化成電能，起到電能生產(chǎn)的目的。
火力發(fā)電是一門比較久遠(yuǎn)的發(fā)電技術(shù)，它起源于19世紀(jì)70年代，而且隨著時(shí)代的發(fā)展，在20世紀(jì)30年代的時(shí)候已經(jīng)得到了較大的發(fā)展和廣泛的使用。由于不斷的發(fā)展與進(jìn)步火力發(fā)電技術(shù)越來越成熟，現(xiàn)在也已經(jīng)成為電力主要的來源。不過火力發(fā)電也存在著許多的確定，其中最主要的就是對環(huán)境造成嚴(yán)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(chǎn)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(gè)發(fā)電工程的90%以上，并且當(dāng)前水資源的問題越來越突出，因此循環(huán)水系統(tǒng)有著十分重要的作用。但是在使用循環(huán)水時(shí)，也對熱力系統(tǒng)有著一定的影響，有可能或影響發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率，所以我們在進(jìn)行循環(huán)水處理的時(shí)候，一定要注意。
3.現(xiàn)代循環(huán)水處理技術(shù)
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(huán)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(shí)可以將雜質(zhì)隨著反洗水一起排出系統(tǒng)，反洗水的雜質(zhì)濃度遠(yuǎn)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(huán)水系統(tǒng)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(yōu)點(diǎn)，濾速可高達(dá)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(shù)
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(xué)位差為推動(dòng)力，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、提純和富集的方法。膜分離技術(shù)特點(diǎn)：
3.2.1不發(fā)生相變，與其他分離技術(shù)相比能耗低。
3.2.2在常溫下進(jìn)行，尤其適用于對熱敏感的物質(zhì)。
3.2.3適用范圍廣。除了有機(jī)物、無機(jī)物、病毒、細(xì)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(diǎn)：
對水質(zhì)要求高，壓力波動(dòng)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(huán)水系統(tǒng)。
3.3化學(xué)法
化學(xué)法又叫化學(xué)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(shí)降低。一些電廠的循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中各種離子及懸浮物含量不斷增大， 導(dǎo)致水質(zhì)穩(wěn)定效果下降。在電廠循環(huán)水系統(tǒng)中應(yīng)用石灰軟化―混凝沉降及二氧化碳相結(jié)合的方法可以使循環(huán)水的硬度和濁度降低，而且能夠重新返回循環(huán)水系統(tǒng)。
3.4離子交換法
弱酸陽離子交換樹脂在水質(zhì)軟化處理中的應(yīng)用越來越廣泛。弱酸樹脂的羧酸基團(tuán)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(dá)到強(qiáng)酸樹脂2倍以上。另外，由于補(bǔ)充水中的懸浮物被除掉，減少了行程結(jié)垢的晶核，更有利于組織結(jié)垢。但是，水中懸浮物和有機(jī)物的存在對樹脂的運(yùn)行周期產(chǎn)生嚴(yán)重的影響， 另外樹脂價(jià)格較高、操作復(fù)雜。[2]
4.循環(huán)水處理在電廠節(jié)能中所起的作用
在開放式的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中，循環(huán)水通過冷卻水塔冷卻，在冷卻過程中會有大量的水分蒸發(fā)掉，這樣循環(huán)水就會不斷地被濃縮。
根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)可以得出，濃縮倍率越大，補(bǔ)充水率越小，但是濃縮倍率的提高的作用有限，當(dāng)其到一定程度時(shí)，進(jìn)一步提高對降低補(bǔ)充水率所產(chǎn)生的作用不大，而且提高濃縮倍率的提高與循環(huán)水處理技術(shù)和投資成本密切相關(guān)。
采用弱酸陽例子交換水給循環(huán)冷卻水作補(bǔ)充水，同時(shí)往循環(huán)水中加入一定濃度的緩蝕阻垢劑可使循環(huán)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(jié)垢，而且可以最大程度的節(jié)約水資源。
通過改變循環(huán)水處理方式，保持循環(huán)水良好的水質(zhì)，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(jī)部分的發(fā)電效率。在循環(huán)水的進(jìn)水溫度一定時(shí)，凝汽器的換熱效果越好，汽輪機(jī)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(guān)。循環(huán)水側(cè)的結(jié)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(jī)的排汽溫度及其真空度，進(jìn)而影響整個(gè)機(jī)組的發(fā)電效率。
5.結(jié)論
由此可見，在火電廠中的水資源的循環(huán)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(jié)能效果，還促進(jìn)了電力行業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是，我國火電廠在進(jìn)行循環(huán)水處理的時(shí)候還是存在一定的不足，對汽水系統(tǒng)的發(fā)電率帶來了一定的影響，因此，我們在進(jìn)行循環(huán)水的處理過程中，一定要保證凝汽器的清潔，減少循環(huán)水中的雜質(zhì)，從而降低汽水系統(tǒng)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(shí)踐中不斷氣探索，從而促進(jìn)我國節(jié)能技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。
一、概述
在鋁工業(yè)生產(chǎn)中，為節(jié)約水資源，許多設(shè)備的冷卻水均采用循環(huán)水進(jìn)行冷卻。循環(huán)水系統(tǒng)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(huán)系統(tǒng)，水在長期循環(huán)使用過程中都會引起結(jié)垢、菌藻滋生和腐蝕等問題[1]，這些問題的存在嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的效率，同時(shí)也縮短了設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會造成生產(chǎn)和安全事故[2，3]。因此針對循環(huán)水水質(zhì)的處理也成為一個(gè)十分重要的課題。
二、 循環(huán)水水質(zhì)處理方法對比
為了防止結(jié)垢、菌藻滋生和腐蝕所產(chǎn)生的危害，需要對水質(zhì)進(jìn)行處理。目前較為常見的水質(zhì)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(diǎn)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(fēng)險(xiǎn)；化學(xué)法效果明顯，但清潔性差，維護(hù)管理繁瑣，經(jīng)濟(jì)性能不高；直流電解法具有高效、清潔、管理簡便、經(jīng)濟(jì)性能好的特點(diǎn)[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(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)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(fā)生析氫反應(yīng)生成氫氧根離子，使陰極區(qū)域產(chǎn)生強(qiáng)堿性環(huán)境，促使水中鈣鎂離子發(fā)生沉淀，其具體反應(yīng)過程如下：
陰極反應(yīng)：
沉淀反應(yīng)：
上述反應(yīng)會使水中鈣鎂硬度沉積在電解反應(yīng)器陰極表面，然后通過倒極電解或機(jī)械刮除的方式使其從陰極脫落并從設(shè)備中排出，使水中鈣鎂離子濃度不斷降低。當(dāng)鈣鎂離子濃度低于沉淀溶解平衡濃度時(shí)，管道和換熱器表面所結(jié)碳酸鈣垢就會不斷溶解，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)除垢，其反應(yīng)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)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(chǎn)生活性氯、活性氧、自由基等物質(zhì)，具體反應(yīng)過程如下：
析氯反應(yīng)：
自由基生成反應(yīng)：
電解過程中陽極產(chǎn)生的活性氯、活性氧和自由基具有極強(qiáng)的氧化性，對水中的菌藻類微生物具有強(qiáng)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(zhì)氧化還原電位很高，能夠避免各種微生物產(chǎn)生抗藥性。
（三）緩蝕
防止生物腐蝕：由于電解過程能實(shí)現(xiàn)除垢和避免菌藻滋生，因此能有效防止垢下腐蝕和硫細(xì)菌、鐵細(xì)菌等引起的點(diǎn)蝕、孔蝕。
四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
本次實(shí)驗(yàn)選用沈陽艾柏瑞環(huán)境科技有限公司的ZD系列設(shè)備對循環(huán)水水質(zhì)進(jìn)行處理，該設(shè)備通過直流電解使陰極結(jié)垢，當(dāng)陰極結(jié)構(gòu)達(dá)到一定厚度時(shí)停止電解，啟動(dòng)刮渣裝置，通過機(jī)械動(dòng)作刮除陰極上所結(jié)的碳酸鈣垢，使其從陰極上脫落，落入電解反應(yīng)器底部，然后通過開啟排垢閥排入儲垢槽。排垢結(jié)束后，重新進(jìn)行電解除垢過程。除垢及殺菌滅藻實(shí)驗(yàn)結(jié)果分別見圖1及圖2。
由圖1可以看出：在設(shè)備安裝初期，系統(tǒng)中硬度迅速降低，半個(gè)月后系統(tǒng)硬度維持在20～30mmol/L；運(yùn)行一個(gè)月后，系統(tǒng)水垢濃度進(jìn)一步降低，并保持在一個(gè)較低的濃度，表明系統(tǒng)原有硬垢排放基本完成，而系統(tǒng)達(dá)到了硬度補(bǔ)給和排垢平衡。
由圖2可以看出：在設(shè)備安裝前幾天中系統(tǒng)中細(xì)菌總數(shù)迅速降低，此后系統(tǒng)細(xì)菌總數(shù)一直保持在102～103CFU/L水平，表明直流電解處理設(shè)備具有良好的殺菌滅藻效果，抑制系統(tǒng)粘泥滋生和腐蝕。
五、結(jié)論
通過以上的分析表明，直流電解法作為一種新型技術(shù)應(yīng)用在水循環(huán)系統(tǒng)的除垢及殺菌滅藻領(lǐng)域具有重要作用，可明顯改善系統(tǒng)傳熱效率，降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗和水耗；不需投加任何化學(xué)藥劑，環(huán)境清潔性極高。隨著該技術(shù)的研究進(jìn)一步深入，直流電解技術(shù)在循環(huán)水處理領(lǐng)域必將具有更廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)：
[1]周本省.工業(yè)水處理技術(shù)[M]. 第二版. 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 1996.
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(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104（2012）02-
連鑄結(jié)晶器作為煉鋼生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備連鑄機(jī)的核心部件一直以來倍受人們關(guān)注。連鑄結(jié)晶器高效安全地連續(xù)運(yùn)行是取得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)鋼坯的保證。長期以來，連鑄結(jié)晶器制造商企業(yè)的工程技術(shù)人員持續(xù)對不同類型的連鑄結(jié)晶器的設(shè)計(jì)、加工工藝及壁內(nèi)鍍層等諸多關(guān)鍵因素實(shí)施了創(chuàng)新改進(jìn)，同時(shí)，煉鋼企業(yè)也層出不窮的推舉預(yù)防連鑄坯缺陷的措施和新技術(shù)，諸如：采用大包下渣檢測技術(shù)；結(jié)晶器電磁制動(dòng)技術(shù)、結(jié)晶器液面自動(dòng)控制；電磁攪拌；鑄坯表面缺陷檢測技術(shù)等，其最終的目的在于提高連鑄坯的產(chǎn)品質(zhì)量，滿足高速拉坯出鋼的生產(chǎn)需求，極大限度地提高或延長連鑄結(jié)晶器銅管的使用壽命，切實(shí)完善無缺陷連鑄坯技術(shù)應(yīng)用。除此之外，影響連鑄坯產(chǎn)能質(zhì)量、提高或延長連鑄結(jié)晶器銅管使用壽命的關(guān)鍵因素之一：供給連鑄結(jié)晶器銅管冷卻用水的水質(zhì)控制與優(yōu)化處理也尤為關(guān)鍵。為什么大部分在用連鑄結(jié)晶器銅管不能達(dá)到所設(shè)計(jì)的預(yù)定通鋼量？換句話說，大多數(shù)連鑄結(jié)晶器銅管在不得已更換時(shí)并不是由于其內(nèi)壁鍍鉻層被拉壞或拉坯工藝造成，而在于給其冷卻的循環(huán)水結(jié)垢引起。目前，大多數(shù)連鑄結(jié)晶器設(shè)備所使用的循環(huán)冷卻水均為軟水系統(tǒng)，其水質(zhì)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(huán)冷卻水系統(tǒng)還會出現(xiàn)諸如管路腐蝕、銅管結(jié)垢、微生物繁衍滋生現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了連鑄坯的質(zhì)量，同時(shí)，也大大降低了連鑄結(jié)晶器銅管的使用壽命，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高產(chǎn)低耗的現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。本文闡述與討論了采用普通循環(huán)冷卻水作為連鑄結(jié)晶器銅管的冷卻介質(zhì)，通過優(yōu)化循環(huán)冷卻水的處理技術(shù)保證連鑄結(jié)晶器銅管達(dá)到較高的使用壽命，產(chǎn)能與消耗取得了實(shí)質(zhì)性的突破。
問題的提出
南方某煉鋼廠投產(chǎn)一臺70噸轉(zhuǎn)爐裝置，并配套一組6流連鑄結(jié)晶器系統(tǒng)（1#系統(tǒng)），其主要產(chǎn)品為150mm×150mm方坯，采用運(yùn)河水作為補(bǔ)充水提供連鑄結(jié)晶器作為冷卻用水。該系統(tǒng)經(jīng)過一年多的運(yùn)行，逐漸出現(xiàn)連鑄坯菱變現(xiàn)象頻繁，連鑄結(jié)晶器伴有較為嚴(yán)重的結(jié)垢現(xiàn)象，導(dǎo)致連鑄結(jié)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(jié)晶器銅管的成本與增加了現(xiàn)場操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且抑制了拉坯速度，降低了高產(chǎn)低耗的生產(chǎn)目標(biāo)，同時(shí)，也帶來了出現(xiàn)拉漏鋼事故隱患。隨著公司制定了年產(chǎn)百萬噸鋼產(chǎn)量的目標(biāo)計(jì)劃，原有的水處理方案及運(yùn)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(dān)此項(xiàng)水處理技術(shù)公關(guān)項(xiàng)目。公司對循環(huán)冷卻水處理的目標(biāo)要求為：
在保持連鑄結(jié)晶器使用工藝參數(shù)的條件下，連鑄結(jié)晶器銅管使用壽命達(dá)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(jié)晶器銅管結(jié)垢造成拉漏鋼事故；
循環(huán)冷卻水所使用的藥劑配方應(yīng)采用低磷方案，滿足環(huán)保需求；
循環(huán)冷卻水在運(yùn)行過程中不得產(chǎn)生人為外排現(xiàn)象；
除此之外，OG系統(tǒng)及濁環(huán)系統(tǒng)另有控制指標(biāo)。（另文闡述）
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)參數(shù)及水質(zhì)數(shù)據(jù)
2．1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)參數(shù)
該轉(zhuǎn)爐連鑄系統(tǒng)凈循環(huán)冷卻水系統(tǒng)保有水量約為1600M3，循環(huán)水量為2245M3，主要供中壓系統(tǒng)、機(jī)冷系統(tǒng)、結(jié)晶器系統(tǒng)、氧槍系統(tǒng)冷卻用水。補(bǔ)充水由運(yùn)河水經(jīng)絮凝沉降處理后供給，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)有2臺中壓過濾器作為旁濾裝置，冷卻塔進(jìn)出口溫差t=8℃，連鑄結(jié)晶器銅管進(jìn)出口溫差t≤10℃。
2．2 補(bǔ)充水水質(zhì)數(shù)據(jù)
補(bǔ)充水水質(zhì)數(shù)據(jù)一覽表
實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場應(yīng)用
3．1 水質(zhì)分析
根據(jù)補(bǔ)充水水質(zhì)數(shù)據(jù)。利用Langlier飽和指數(shù)和Ryzner穩(wěn)定指數(shù)對水質(zhì)類型進(jìn)行分析。飽和PH值與總?cè)芄?、溫度、鈣硬、總堿度有關(guān)?？梢岳媒?jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來。
從兩個(gè)指標(biāo)計(jì)算結(jié)果看，補(bǔ)充水偏于腐蝕型水，經(jīng)循環(huán)濃縮后，轉(zhuǎn)化為結(jié)垢型水。由于該冷卻水水質(zhì)屬中硬度水質(zhì)，水質(zhì)波動(dòng)范圍較大，因此，在試驗(yàn)過程中要加以重點(diǎn)考慮。同時(shí)，上述兩個(gè)指數(shù)對腐蝕性離子和氧腐蝕因素未考慮，試驗(yàn)過程中要兼顧腐蝕和結(jié)垢兩方面的因素。
3．2 工藝分析
對連鑄結(jié)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(dǎo)致水溫較高，而且連鑄結(jié)晶器銅管管壁溫度較高，同時(shí)，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(jié)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(dǎo)致局部受熱過大的側(cè)壁極易成垢，很快使連鑄坯產(chǎn)生菱形坯。
這些因素在設(shè)計(jì)水處理配方時(shí)都要加以研究。
3．3 試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)上述水質(zhì)與工藝特點(diǎn)分析，以及兼顧低磷環(huán)保要求，該系統(tǒng)水處理配方應(yīng)選擇耐高溫、不易分解、低磷單劑，同時(shí)，考慮到連鑄結(jié)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(shí)驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)的復(fù)合阻垢分散劑經(jīng)腐蝕、阻垢試驗(yàn)確定，其阻垢率%＞98%，腐蝕率%（mm/a）＜0.02。
3．4 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分析
根據(jù)現(xiàn)場前期對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)前期原水處理效果不佳，藥劑選擇不恰當(dāng)；加之循環(huán)冷卻水處理針對性不強(qiáng)，系統(tǒng)腐蝕較為嚴(yán)重，管道中存在大量銹瘤，具體表現(xiàn)為水的濁度偏高、腐蝕性產(chǎn)物滋生、系統(tǒng)不得不處于排放置換狀態(tài)，而且，從水質(zhì)數(shù)據(jù)上看，循環(huán)水總堿度始終小于補(bǔ)充水總堿度，這也反映了系統(tǒng)腐蝕現(xiàn)象沒有得到有效控制。同時(shí)，大量水的排放與置換，不僅浪費(fèi)了水資源，而且對水體環(huán)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(wěn)定水質(zhì)指標(biāo)、減緩系統(tǒng)腐蝕、控制銅管結(jié)垢、最終達(dá)到延長結(jié)晶器銅管使用壽命的目標(biāo)。
其具體實(shí)施步驟如下：
恢復(fù)水系平衡，廢棄水系置換排放的非常規(guī)程序，以節(jié)水為目標(biāo)；
加強(qiáng)殺菌、剝離處理，將水體中有機(jī)物粘泥盡可能除去；
加強(qiáng)運(yùn)行前期系統(tǒng)腐蝕的控制，由于無法做到清洗預(yù)膜處理，故采取在正常生產(chǎn)條件下，通過加大藥劑投入量對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)膜、補(bǔ)膜控制；
當(dāng)系統(tǒng)初步建立了水質(zhì)穩(wěn)定平衡后，針對結(jié)晶器銅管結(jié)垢問題，投加高性能阻垢劑；
調(diào)整阻垢劑最佳使用濃度，維持水質(zhì)穩(wěn)定平衡，對阻垢、緩蝕、菌藻三位一體的全方位控制，最終達(dá)到延長結(jié)晶器銅管使用壽命的目標(biāo)；
3．6 應(yīng)用結(jié)果
根據(jù)我們對各類連鑄結(jié)晶器系統(tǒng)試驗(yàn)及現(xiàn)場運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)積累，要保證使用常規(guī)循環(huán)冷卻水作為結(jié)晶器冷卻用水，做到保證連鑄結(jié)晶器運(yùn)行處于微垢或無垢狀態(tài)，達(dá)到預(yù)防連鑄坯缺陷及提高或延長連鑄結(jié)晶器銅管的使用壽命的目標(biāo)，對我們而言也是一種技術(shù)挑戰(zhàn)。作為要滿足水處理技術(shù)對水質(zhì)的要求，該系統(tǒng)要達(dá)到力爭控制下列水質(zhì)指標(biāo)：
原水處理要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，對濁度、總鐵要做到盡可能低；
循環(huán)水質(zhì)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(tǒng)濃縮倍數(shù)≤1.5；（視補(bǔ)充水質(zhì)數(shù)據(jù)）
系統(tǒng)無明顯新腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生，菌藻控制良好；
經(jīng)過近數(shù)月的調(diào)整處理，該系統(tǒng)凈環(huán)主要控制水質(zhì)指標(biāo)趨勢圖如下：
從凈循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)控制曲線可以看出：循環(huán)水濁度、總鐵大部分時(shí)期均滿足系統(tǒng)所要求的控制指標(biāo)，并較為穩(wěn)定。而且，凈循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)只隨補(bǔ)充水的水質(zhì)變化，說明針對系統(tǒng)研制的水質(zhì)穩(wěn)定劑能滿足對系統(tǒng)的濁度及腐蝕的控制。
結(jié)果與討論
4．1 阻垢分散劑濃度對系統(tǒng)的影響
經(jīng)過近數(shù)月的調(diào)試運(yùn)行，阻垢分散劑的藥劑濃度的總磷指標(biāo)控制在3mg/l左右最佳。如果藥劑量偏低，系統(tǒng)水質(zhì)明顯變差，表現(xiàn)在濁度明顯增加、形成新的腐蝕產(chǎn)物、鈣離子檢測數(shù)據(jù)明顯降低，連鑄結(jié)晶器銅管表面有部分結(jié)垢現(xiàn)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(jié)晶器銅管表面迅速吸附大量活性污垢。
4．2 菌藻對系統(tǒng)影響
總體上看該系統(tǒng)易滋生菌藻，水中常出現(xiàn)絮狀生物黏泥，極易吸附于連鑄結(jié)晶器銅管表面，迅速形成活性生物黏泥污垢，嚴(yán)重影響連鑄結(jié)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(tǒng)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(fù)合型的殺菌劑處理效果更佳。
4．3 對系統(tǒng)極具破壞性的影響因素
系統(tǒng)在處理前期的運(yùn)行過程中，曾經(jīng)出現(xiàn)過極具破壞性的影響因素 ― 生物黏泥。無論從水質(zhì)數(shù)據(jù)，還是水體表觀看，循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)控制非常優(yōu)良，但連鑄坯經(jīng)常性菱變，連鑄結(jié)晶器銅管頻繁更換，有時(shí)2～3天（100多爐）6流連鑄結(jié)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(jīng)垢樣分析發(fā)現(xiàn)，粘泥含量超過了30%，這種生物黏泥嚴(yán)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(shù)只爪子，將水中微量的懸浮物牢牢吸附于身，即使高速流動(dòng)的水也不能將其帶走，因此，極具破壞性。經(jīng)過一段時(shí)間的研究分析，得出形成這一現(xiàn)象的根本原因在于：早期系統(tǒng)的腐蝕及腐蝕產(chǎn)物是導(dǎo)致產(chǎn)生極具破壞性效果的最魁禍?zhǔn)?。由于銹瘤及周邊的腐蝕產(chǎn)物被藥劑螯合下來導(dǎo)致形成具有活性粘度的生物黏泥，如果殺菌不及時(shí)，它便大量繁殖。鑒于生產(chǎn)任務(wù)的緊迫，無法停產(chǎn)對系統(tǒng)采取一次徹底清洗預(yù)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(fā)展，目前，效果明顯。
4．4 現(xiàn)期運(yùn)行結(jié)果
經(jīng)過了酷熱夏季的考驗(yàn)，水質(zhì)良好，系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行正常，達(dá)到了利用普通循環(huán)冷卻水作為連鑄結(jié)晶器銅管的冷卻用水的目標(biāo)，并在連鑄結(jié)晶器銅管使用壽命方面取得突破性進(jìn)展，獲得令人矚目的成果。
結(jié)論
采用普通循環(huán)冷卻水經(jīng)過技術(shù)優(yōu)化處理作為連鑄結(jié)晶器銅管的冷卻用水，使每流連鑄結(jié)晶器銅管的使用壽命達(dá)800爐以上（150mm×150mm方坯），每流通鋼量達(dá)到萬噸以上；
提高或延長了連鑄結(jié)晶器銅管的使用壽命，大幅度降低了更換連鑄結(jié)晶器銅管所帶來的使用成本，僅次一項(xiàng)每年就節(jié)約了可觀的費(fèi)用，同時(shí)，也大大降低了現(xiàn)場操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度；
對于方坯連鑄系統(tǒng)，只要從技術(shù)與水處理現(xiàn)場管理上保證循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)，使用經(jīng)過優(yōu)化處理的普通循環(huán)冷卻水作為連鑄結(jié)晶器冷卻用水完全能達(dá)到滿足安全生產(chǎn)、提高結(jié)晶器銅管的使用壽命的目標(biāo)。同時(shí)，節(jié)省了軟水系統(tǒng)的投資費(fèi)用與運(yùn)行管理、維護(hù)、設(shè)備更新費(fèi)用；
提高或延長連鑄結(jié)晶器的使用壽命，除對連鑄結(jié)晶器自身技術(shù)的改進(jìn)，冷卻水水質(zhì)的控制與優(yōu)化也是關(guān)鍵因素之一，同時(shí)，也是一種強(qiáng)有力技術(shù)的保證；
關(guān)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念，到目前為止學(xué)術(shù)界并未明確提出，大多數(shù)是在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念基礎(chǔ)上，從城市或產(chǎn)業(yè)的角度提出了一些近似的概念。
陳琨[1]從實(shí)施水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式方面，提出水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)該至少包括兩層內(nèi)涵：一是在用水環(huán)節(jié)，對于跑、冒、滴、漏、污實(shí)現(xiàn)最小量化，最大限度地實(shí)現(xiàn)水的凈化、回收、循環(huán)利用，達(dá)到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循環(huán)規(guī)律，在區(qū)域范圍內(nèi)，通過經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)、立法等手段調(diào)整水的時(shí)空合理分布和利用，維護(hù)水的自然循環(huán)系統(tǒng)，使水資源得以永續(xù)利用。張鋇[2]從社會水循環(huán)的角度，提出了水產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念，他認(rèn)為，水產(chǎn)業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)是一種在對水資源不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，其中污水處理資源化、減量化和無害化，是水產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一條重要原則和標(biāo)志。
正確而又合理的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)定義是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析、核算與制定水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的基礎(chǔ)。綜上所述，在對水循環(huán)經(jīng)濟(jì)及其應(yīng)用這一研究過程中，雖然各位學(xué)者給水循環(huán)經(jīng)濟(jì)所下的定義，規(guī)定的研究對象、研究范圍等都有所不同，然而隨著社會的進(jìn)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(rèn)為，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)首先是一種先進(jìn)的水資源經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它是建立在社會水循環(huán)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，按照水資源節(jié)約、水環(huán)境友好的原則，在人們在生產(chǎn)和生活過程中，在水資源開發(fā)利用的各個(gè)環(huán)節(jié)，始終貫穿“減量化、再利用、再循環(huán)”的原則，重視采用新技術(shù)、新材料、新工藝，并以完善的制度建設(shè)、管理體制、運(yùn)行機(jī)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(shí)現(xiàn)社會發(fā)展的最終可持續(xù)性。
1.2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特征
根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的定義，通過傳統(tǒng)水資源利用模式和水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的對比分析可以得出，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一種先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式具有如下特征。
1.2.1發(fā)展目標(biāo)上追求效率、效益和可持續(xù)的統(tǒng)一性
水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在發(fā)展目標(biāo)追求水資源利用的效率、效益和可持續(xù)性三者的統(tǒng)一，要求水資源利用模式必須按這三大目標(biāo)進(jìn)行重新構(gòu)建。
（1）效率特征要求水資源利用注重節(jié)水，節(jié)水應(yīng)在不降低人民生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展能力的前提下，在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)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(xiàn)在中觀上水資源配置的高效益，要構(gòu)建節(jié)水型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和節(jié)水型社會系統(tǒng)。例如，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的用水效益大大高于農(nóng)業(yè)，低耗水產(chǎn)業(yè)的用水效益高于高耗水產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)作物的用水效益高于種植業(yè)，這要求通過結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化配置水資源，將水從低效益用途配置到高效益領(lǐng)域，提高單位水資源消耗的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。
（3）可持續(xù)性是指水資源利用充分考慮了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，這是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式追求的最高目標(biāo)?？沙掷m(xù)性主要體現(xiàn)在宏觀層面，要求區(qū)域發(fā)展與水資源承載能力相適應(yīng)，塑造持續(xù)發(fā)展型社會；要求一個(gè)流域或地區(qū)量水而行，以水定發(fā)展，打造與當(dāng)?shù)刭Y源稟賦相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；要求通過統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局和精心管理，協(xié)調(diào)好生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水的關(guān)系，將農(nóng)業(yè)、工業(yè)的結(jié)構(gòu)布局和城市人口的發(fā)展規(guī)?？刂圃谒Y源承載能力范圍之內(nèi)。
1.2.2管理環(huán)節(jié)上追求供水、用水和排水等環(huán)節(jié)的健康循環(huán)
發(fā)展水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最終目的是為人類提供健康的水資源生存環(huán)境，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求水資源利用的各個(gè)環(huán)節(jié)和途徑都應(yīng)追求健康循環(huán)，且貫穿于整個(gè)水的社會循環(huán)過程中。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的健康、良性循環(huán)特征體現(xiàn)在水資源利用的各個(gè)環(huán)節(jié)中，需要貫徹以下三個(gè)基本原則。
（1）輸入端的減量化原則（Reduce）。要求在供水環(huán)節(jié)，減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)流程的水資源量，即用較少的水資源投入滿足既定的生產(chǎn)或消費(fèi)需求，在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的源頭就做到節(jié)約水資源和減少污染。在生產(chǎn)中，要求采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、節(jié)水技術(shù)和節(jié)水實(shí)踐，從而減少生產(chǎn)過程中對水資源的需求量；在生活中，要求人們使用節(jié)水器具和采用節(jié)水實(shí)踐來減少對水資源的過度需求，從而達(dá)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(chǎn)過程中盡量多次重復(fù)利用。在生產(chǎn)中，要求企業(yè)采用清潔生產(chǎn)和先進(jìn)技術(shù)，以便于排出的水能夠不經(jīng)任何處理就能為另一用途所用；在生活中，鼓勵(lì)人們采取措施將生活水重復(fù)使用后用于沖廁、灌溉等用途。
（3）輸出端的再循環(huán)原則（Recycle）。要求生產(chǎn)和消費(fèi)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(huán)利用后形成與原來相同的產(chǎn)品，二是水資源循環(huán)利用后形成不同的新產(chǎn)品，廢水資源化后形成不同的產(chǎn)品可用于不同的用途。再循環(huán)原則要求水資源相關(guān)者將失去功能的廢水恢復(fù)功能，從而可以再利用，以使水資源整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)閉合。
1.2.3利用手段上追求科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與行政手段的一體化
先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心競爭力，如果沒有先進(jìn)技術(shù)的輸入，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)所追求的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境多目標(biāo)將難以從根本上實(shí)現(xiàn)。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)支持體系由五類構(gòu)成，包括替代技術(shù)、減量化技術(shù)、再利用技術(shù)、污水資源化技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等。
有效的經(jīng)濟(jì)政策是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力和必要保障。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式要求應(yīng)充分發(fā)揮市場機(jī)制對水資源配置的基礎(chǔ)作用，充分利用價(jià)格、稅收和財(cái)政等各種經(jīng)濟(jì)手段，包括建立征收水資源稅制度、上下游生態(tài)補(bǔ)償制度、污水資源化稅收優(yōu)惠制度等，從而實(shí)現(xiàn)符合水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的3R原則。
法律和法規(guī)作為一種強(qiáng)制手段可以有效地推動(dòng)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是所有發(fā)達(dá)國家普遍采用的重要手段。從目前法制建設(shè)的需要來看，我國在水循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法中存在著很多立法空白，極大地影響了水資源循環(huán)利用的順利進(jìn)行，迫切需要制定新的法律法規(guī)來規(guī)范各種水資源利用的行為，例如：建立《節(jié)水型社會基本法》、《污水資源化利用管理?xiàng)l例》等法律和制度，是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在管理手段上的重要特點(diǎn)。2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)國內(nèi)外研究進(jìn)展
在水循環(huán)的研究與實(shí)踐應(yīng)用方面，近年來許多國家和地區(qū)結(jié)合自己的實(shí)際做了大量的工作。這些國家和地區(qū)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(rèn)為水資源需求的數(shù)量和調(diào)配的范圍隨著人類生活與社會生產(chǎn)力的發(fā)展而不斷擴(kuò)大，一方面社會生產(chǎn)力的發(fā)展需要擴(kuò)展水資源的調(diào)配范圍；另一方面社會生產(chǎn)力的發(fā)展也提高了調(diào)水的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力。Metcalf[4]從污水再生的角度系統(tǒng)論述了污水處理、處置和回用的基本原理。Beekman[5]從節(jié)水減污的角度系統(tǒng)論述了水體保護(hù)、循環(huán)利用的基本原理。Lund[6]對調(diào)水的成本與風(fēng)險(xiǎn)交易以及對自然、經(jīng)濟(jì)的影響進(jìn)行了分析。Glenn-Marie[7]建立了國家層面水資源循環(huán)體系和水實(shí)物量核算投入產(chǎn)出表，并用于南部非洲國家（如納米比亞）的水資源核算，進(jìn)而分析水資源對各部門經(jīng)濟(jì)的影響，提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。
其中，澳大利亞無論在水循環(huán)研究方面，還是實(shí)踐方面，都頗為成功。從1977年開始，澳大利亞有關(guān)部門便開始著手再生水項(xiàng)目的可行性研究，為了成功舉辦2000年悉尼奧運(yùn)會，澳大利亞政府相繼出臺了《國家水資源管理戰(zhàn)略框架》和《NSW城市和社區(qū)循環(huán)水利用導(dǎo)則》，并建立了相應(yīng)的循環(huán)水管理機(jī)構(gòu)、管理制度和標(biāo)準(zhǔn)；目前，在澳大利亞大約有500個(gè)污水處理廠，其中有一半從事循環(huán)水的開發(fā)，每年大約有150GL到200GL的廢水被循環(huán)利用。2004年，在澳大利亞國會資助下，澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程學(xué)院出版了《澳大利亞的水循環(huán)研究》報(bào)告。這份研究報(bào)告介紹了澳大利亞當(dāng)前水循環(huán)利用情況，主要強(qiáng)調(diào)生活和工業(yè)廢水的處理程度和循環(huán)利用問題。報(bào)告討論了一系列問題，既有國際的，又有國內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，并提出了未來水循環(huán)利用和管理的24條建議：水循環(huán)的定義、水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性、循環(huán)水的水權(quán)問題、相關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)的修訂和建立、循環(huán)水項(xiàng)目的可行性研究、循環(huán)水成本與價(jià)格方案與操作辦法、對污水處理過程的技術(shù)創(chuàng)新、循環(huán)水項(xiàng)目的投融資方式、國家水資源管理機(jī)構(gòu)改革、公眾參與循環(huán)水項(xiàng)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(huán)利用作為滿足日益增長水資源需求的一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略措施，對于水資源節(jié)約利用、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)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(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀建設(shè)節(jié)水防污型社會研究”，賈紹鳳[10]的“社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)研究進(jìn)展”和陳琨[1]的“我國實(shí)施水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的途徑”等，這些成果對節(jié)水型社會的建立、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的研究方向、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的評價(jià)、水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行了研究。在實(shí)踐方面，廢水循環(huán)利用主要在以下幾方面：農(nóng)業(yè)灌溉，同時(shí)改善河流質(zhì)量；作為工業(yè)冷卻水；市政用水，如草地和樹林；酒店和居民區(qū)沖洗廁所；經(jīng)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(xiàng)目執(zhí)行的可行性，許多水資源短缺和污染嚴(yán)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(yè)園區(qū)作為試點(diǎn)。
綜上所述，隨著水資源危機(jī)逐漸加劇以及人類對可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的追求，傳統(tǒng)的以“擴(kuò)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(fā)、利用方式已經(jīng)不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對水資源合理開發(fā)利用的要求。傳統(tǒng)的單一管理方式逐步向水資源與經(jīng)濟(jì)社會協(xié)調(diào)利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)方式轉(zhuǎn)變，水資源與社會經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系的研究也逐步由過去的單一水文學(xué)向多學(xué)科交叉延伸。
3水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的新理論支柱
關(guān)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的理論基礎(chǔ)呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展理論、物質(zhì)代謝理論以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論逐步成為該領(lǐng)域研究的主要理論支柱。
3.1可持續(xù)發(fā)展理論
產(chǎn)業(yè)革命以來，人類活動(dòng)對自然的兩重性愈加明顯，隨著人口問題、資源問題、環(huán)境問題——即全球問題的提出，可持續(xù)發(fā)展成為我國，也成為全世界二十一世紀(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主題。這就要求要將水資源合理開發(fā)利用提高到人口、經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境共同協(xié)調(diào)發(fā)展的高度來認(rèn)識?？梢?，“可持續(xù)發(fā)展”的思想將推進(jìn)水資源的開發(fā)和管理，并由此構(gòu)成未來水資源管理的新理論。
首先，可持續(xù)發(fā)展理論要求水資源利用要關(guān)注流域尺度或區(qū)域驚尺度的可持續(xù)發(fā)展。由于水資源與水環(huán)境系統(tǒng)以流域尺度為基本單元，可持續(xù)發(fā)展在協(xié)調(diào)水環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系時(shí)，必須以流域整體思想為指導(dǎo)?；謴?fù)和逐步改善流域水資源環(huán)境系統(tǒng)的功能，是謀求可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
其次，可持續(xù)發(fā)展理論要求定量描述并分析水環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系，使得水環(huán)境核算研究成為當(dāng)前水環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的最前沿課題。水環(huán)境核算包括實(shí)物量核算與價(jià)值量核算，實(shí)物核算是建立在水循環(huán)定量分析的基礎(chǔ)上，用實(shí)物單位描述經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與水資源的輸入輸出關(guān)系；價(jià)值核算集中在水環(huán)境價(jià)值的內(nèi)涵、類型及量化方法上，水資源價(jià)值核算將為水權(quán)、水價(jià)、排污權(quán)等水環(huán)境保護(hù)市場機(jī)制的形成奠定理論基礎(chǔ)。
最后，可持續(xù)發(fā)展理論要求水資源利用從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度考慮。循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為生態(tài)效率高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，在全球范圍受到廣泛的重視，是對可持續(xù)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)。
3.2物質(zhì)代謝理論
人類社會發(fā)展的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)生產(chǎn)和消費(fèi)方式在不同時(shí)期的動(dòng)態(tài)演進(jìn)，也是人類對自然世界不斷進(jìn)行改造的歷史。早在19世紀(jì)中葉，馬克思就曾注意到城市迅速發(fā)展導(dǎo)致養(yǎng)分循環(huán)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(tài)關(guān)聯(lián)[11]。但這以后，很少有學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出物質(zhì)代謝研究的重要思想或分析方法。
直到20世紀(jì)60年代，Kneese與Ayres以及Leontief等經(jīng)濟(jì)學(xué)家重新意識到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會中物質(zhì)代謝過程的重要性，明確指出應(yīng)當(dāng)盡早開展關(guān)于物質(zhì)流系統(tǒng)的研究，并且基于經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和投入產(chǎn)出方法分別提出了物料平衡分析的初步方法，用以解釋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)與消費(fèi)以及外部性問題，從而推動(dòng)了物質(zhì)代謝研究開始逐漸應(yīng)用于識別產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)致的環(huán)境影響。1988年Ayres首次提出物質(zhì)代謝（IndustrialMetabolism，也叫產(chǎn)業(yè)代謝）的概念，并且指出所謂物質(zhì)代謝就是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)用勞動(dòng)力要素將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品與廢物的一系列物質(zhì)過程的集合，這標(biāo)志著物質(zhì)代謝研究范疇正式確立并得到廣泛認(rèn)可[12]。
進(jìn)入20世紀(jì)90年代，產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)的建立和進(jìn)一步發(fā)展為物質(zhì)代謝理論和成果應(yīng)用提供了切實(shí)的理論依據(jù)，促進(jìn)了現(xiàn)代物質(zhì)代謝分析技術(shù)的發(fā)展與繁榮，使得人們逐漸認(rèn)識到現(xiàn)有的物質(zhì)生產(chǎn)和消費(fèi)模式，即物質(zhì)社會代謝的結(jié)構(gòu)與組織形式，是導(dǎo)致人類社會與自然生態(tài)系統(tǒng)之間尖銳沖突的本質(zhì)根源。由此，以優(yōu)化或重組物質(zhì)代謝過程為目標(biāo)，從根本上轉(zhuǎn)變現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)使之更加符合自然生態(tài)規(guī)律，已成為實(shí)踐可持續(xù)發(fā)展道路的主流方向之一。同樣，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的研究也需要分析生產(chǎn)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的水資源物質(zhì)流代謝過程，從根本上提出符合水資源節(jié)約、高效的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，因此，物質(zhì)代謝理論成為了水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的基礎(chǔ)理論之一。
3.3產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論
產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)主要以物質(zhì)和能量代謝為主要研究內(nèi)容。其主要采用物質(zhì)利用強(qiáng)度、物質(zhì)生產(chǎn)力、循環(huán)利用率三種指標(biāo)分析社會經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)代謝效率[13]。以生產(chǎn)部門的水資源為例，物質(zhì)利用強(qiáng)度通過分析部門水資源消耗強(qiáng)度與其相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出在整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中所占比例，識別水資源利用效率；物質(zhì)生產(chǎn)力則將水資源投入作為生產(chǎn)力要素之一，采用單位水資源的產(chǎn)品或產(chǎn)值指標(biāo)來衡量水資源生產(chǎn)力水平。水資源利用強(qiáng)度越低、水資源生產(chǎn)力水平越高，說明經(jīng)濟(jì)體系對于水資源投入的依賴性越小，系統(tǒng)的封閉性越好；水資源循環(huán)利用率則用于表征經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的“廢水”或“水污染物”的再循環(huán)、再利用程度，循環(huán)利用率越高，說明耗散損失進(jìn)入環(huán)境的水污染物越小，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對水資源、水環(huán)境的壓力就越小，而系統(tǒng)的穩(wěn)定性也越高。
應(yīng)當(dāng)指出，雖然自然生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行模式為重新組織現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方式與消費(fèi)提供了一個(gè)參照系，但是到目前為止產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)并未提出標(biāo)準(zhǔn)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式來保證這一戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，目前關(guān)注的焦點(diǎn)問題主要包括：（1）自然生態(tài)系統(tǒng)的資源代謝過程的組織和協(xié)調(diào)機(jī)理如何？對于現(xiàn)代社會的生產(chǎn)和消費(fèi)以及污染物的循環(huán)利用有哪些現(xiàn)實(shí)意義？例如，水資源在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的代謝規(guī)律如何進(jìn)行定量描述？如何提高廢水循環(huán)利用率？（2）自然生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)分解和再利用的方式有哪些？它們對發(fā)現(xiàn)水循環(huán)利用的新途徑有哪些啟示？例如，如何避免經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中污水回收和再利用過程本身也可能導(dǎo)致的環(huán)境污染？盡管產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論尚未發(fā)展完善，但是其提出的一系列理論方法為水資源的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式制定提供了重要參考價(jià)值，使水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行規(guī)則重構(gòu)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)成為可能和可行。4水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究新方法與手段
在對水循環(huán)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究的方法上，由于水的流動(dòng)與循環(huán)，水環(huán)境系統(tǒng)與水社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在不同時(shí)空尺度下進(jìn)行能量、物質(zhì)的交換并交互影響，現(xiàn)代水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究必須從系統(tǒng)的角度出發(fā)，研究水環(huán)境系統(tǒng)與水社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體行為、演化規(guī)律及其相互作用，從區(qū)域、流域方面加強(qiáng)水資源循環(huán)、定量分析。為此，物質(zhì)流分析技術(shù)（MaterialFlowAnalysis,MFA）與投入產(chǎn)出分析技術(shù)（Inputandoutput,I/O）成為了水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的主流方法。
4.1物質(zhì)流分析技術(shù)（MFA）
物質(zhì)流分析是根據(jù)工業(yè)代謝和社會代謝的概念，依自然環(huán)境為經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)提供的物質(zhì)輸入，通過加工、貿(mào)易、使用、回收、廢棄等過程形成的系統(tǒng)內(nèi)存儲，以及返回到自然環(huán)境中的物質(zhì)輸出等環(huán)節(jié)過程進(jìn)行各類物質(zhì)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)物質(zhì)守恒定律，整個(gè)系統(tǒng)中的輸入量應(yīng)等于輸出量與存儲量之和。物質(zhì)流分析中，主要衡量的是社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的物質(zhì)投入、產(chǎn)出和物質(zhì)利用效率，只考慮通過研究系統(tǒng)邊界的物質(zhì)輸入/輸出流，而對系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)流動(dòng)結(jié)構(gòu)不再細(xì)化反映。物質(zhì)流分析提供了關(guān)于環(huán)境與經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)行機(jī)制的整體理解，使得決策者能夠確定關(guān)鍵問題所在、選擇優(yōu)先控制目標(biāo)和相應(yīng)政策方案，從而通過改善整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系的物質(zhì)代謝效率來解決生態(tài)環(huán)境問題。因此，物質(zhì)流分析已成為20世紀(jì)90年代以來環(huán)境管理和政策制訂的重要技術(shù)方法，廣泛為發(fā)達(dá)國家和國際組織所采用[14]。
從物質(zhì)流分析和水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系來看，物質(zhì)流分析的調(diào)控作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）減少水資源供應(yīng)總量。在社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，需水的多少直接決定水資源的供應(yīng)量和對生態(tài)環(huán)境的影響程度，水資源消耗的減少意味著水資源供應(yīng)的減少，其對整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的意義是極為重要的。通過物質(zhì)流分析，可以發(fā)現(xiàn)各部門、各環(huán)節(jié)水資源輸入量的多少，進(jìn)而通過技術(shù)和管理手段，不斷提高水資源利用率和增加水資源循環(huán)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(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，其中生產(chǎn)技術(shù)和工藝是提高水資源利用效率的核心。通過物質(zhì)流分析，我們可以分析和掌握水資源消耗和產(chǎn)值之間的關(guān)系，并通過技術(shù)、工藝改造和更新，減少水資源的消耗定額，達(dá)到盡可能少的水資源消耗獲得預(yù)期經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目的。
（3）增加水資源重復(fù)利用量。通過對生產(chǎn)過程的水資源利用的物質(zhì)流分析，尋求提高水資源的重復(fù)利用率的途徑，可以增加水資源的循環(huán)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(yè)內(nèi)部、產(chǎn)業(yè)間的水資源重復(fù)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(fù)利用的重要內(nèi)容和形式。
（4）減少最終水污染排放量。實(shí)際上，在社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，通過提高水資源利用率、增加水資源循環(huán)利用量，不但可能減少水資源投入總量（新鮮水量），同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)減少污水排放的目的。因此，在發(fā)展水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過程中，可以通過提高水資源利用率和循環(huán)利用率，實(shí)行節(jié)約用水，達(dá)到減少水污染物排放的目的。
4.2投入產(chǎn)出分析技術(shù)（I/O）
投入產(chǎn)出分析起源于美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦西里•列昂惕夫的“投入產(chǎn)出分析”。列昂惕夫1931年開始研究“投入產(chǎn)出分析”，主要用于研究美國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，1968年聯(lián)合國把它推薦為國民經(jīng)濟(jì)核算方法，現(xiàn)已在許多國家得到推廣和應(yīng)用。我國于1974年開始編制了部分產(chǎn)品的1973年投入產(chǎn)出表。一些省市和一些大中城市也編制了投入產(chǎn)出表。1988年底完成了國家1987年的投入產(chǎn)出表的編制工作。同時(shí)，各省、市、自治區(qū)（除、臺灣外）也都編制了本地區(qū)的1987年投入產(chǎn)出表。這些投入產(chǎn)出表不同程度地為中央和地方各有關(guān)部門應(yīng)用于管理、決策，并取得了顯著成效[15]。
投入產(chǎn)出模型應(yīng)用于資源環(huán)境問題的研究開始于20世紀(jì)70年代，Leontief和Ford[16]用投入產(chǎn)出模型研究空氣污染問題，Carter和Ireri[17]用地區(qū)間投入產(chǎn)出模型研究加利福利亞和亞利桑那州的水資源調(diào)配問題，Thoss和Wiik[18]用投入產(chǎn)出模型研究水資源管理問題，Hendricks[19]用投入產(chǎn)出模型研究水資源的供需平衡問題，謝梅等人[20]用投入產(chǎn)出模型研究北京的城市水資源系統(tǒng)，陳錫康[21]建立了山西省水資源經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出模型并研究水資源價(jià)值問題。
將水資源和環(huán)境問題納入投入產(chǎn)出模型中進(jìn)行研究，為觀察經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的水資源消耗強(qiáng)度和水污染物排放強(qiáng)度（即計(jì)算水資源消耗系數(shù)和水污染物排放系數(shù)）提供了前提，同時(shí)也為進(jìn)一步利用投入產(chǎn)出表的消耗系數(shù)，將水資源消耗和水污染物排放置于國民經(jīng)濟(jì)各部門的普遍聯(lián)系之中，為水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)流分析和價(jià)值流核算、循環(huán)水價(jià)格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以將投入產(chǎn)出模型與計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型相結(jié)合，預(yù)測社會經(jīng)濟(jì)各部門未來水資源消耗量和水污染物產(chǎn)生量、排放量，根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，提出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的合理化建議，為水資源可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)模式的探索奠定了基礎(chǔ)。
5水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的重點(diǎn)問題
水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的目標(biāo)首先是建立科學(xué)的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系；其次是技術(shù)體系適宜，經(jīng)濟(jì)保持適度發(fā)展；第三是選擇合適的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式；第四是要建立良好的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理體制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制，這也是今后一個(gè)時(shí)期水循環(huán)經(jīng)濟(jì)需研究的重點(diǎn)問題。
5.1水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系構(gòu)建的研究
水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系的構(gòu)建是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)走向?qū)嵺`的重要基礎(chǔ)，需要從以下幾個(gè)方面著手：（1）不斷地尋求理論創(chuàng)新，建立起符合社會經(jīng)濟(jì)規(guī)律的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與方法體系，從而更好地指導(dǎo)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐；（2）加強(qiáng)對水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的研究和經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，從而不斷提高水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的運(yùn)行效率，促進(jìn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的推廣；（3）加強(qiáng)對于流域、區(qū)域、城市和工業(yè)園區(qū)等水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期分析，探索水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，并逐步試點(diǎn)示范，從而更好地服務(wù)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略與政策的制訂；（4）加強(qiáng)對于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的多角度分析，如市場、價(jià)格、技術(shù)、規(guī)劃、法律等，從而不斷充實(shí)和完善水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)容體系；（5）加強(qiáng)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)與相關(guān)學(xué)科的對比與借鑒研究，從而不斷推進(jìn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論的完善與發(fā)展。
5.2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式選擇問題的研究
水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的選擇體現(xiàn)在水循環(huán)體系的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，包括供水、生產(chǎn)和生活用水、污水資源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是節(jié)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(tài)的擾動(dòng)。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在人類實(shí)踐中早有應(yīng)用，如節(jié)水器具，節(jié)水的綠色建筑，還有各種中水的回用等?？傮w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(jié)，尤其是從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度的分析還有待加強(qiáng)。由于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)概念出現(xiàn)的時(shí)間較短，還難以評價(jià)各種模式實(shí)施的效果，這也都需要加以系統(tǒng)分析[1]。
（1）節(jié)約用水模式研究。長期以來我國農(nóng)業(yè)采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重?？梢?，我國農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力相當(dāng)可觀，應(yīng)大力研究和分析農(nóng)業(yè)節(jié)水模式，通過節(jié)水灌溉和節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合的辦法實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。要加強(qiáng)對工業(yè)行業(yè)節(jié)水的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，通過產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，達(dá)到水資源節(jié)約利用和水環(huán)境污染控制的目的。在城鎮(zhèn)，要加強(qiáng)水的循環(huán)利用研究，控城鎮(zhèn)生活的用水浪費(fèi)，減少城市給水管網(wǎng)和用水器具漏水損失，充分發(fā)揮節(jié)水的潛力。要研究和分析各種節(jié)水模式的成本和效益，通過成本和效益的比較，選擇最優(yōu)的節(jié)約用水模式。
（2）清潔生產(chǎn)模式研究。近年來，世界上大力推廣清潔生產(chǎn)，廣泛采用循環(huán)利用經(jīng)過處理的工業(yè)廢水。由于采取這一措施，20年來，日本和德國的工業(yè)用水的數(shù)量沒有增加。美國鋼鐵業(yè)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(huán)水。至2000年，我國工業(yè)廢水的重復(fù)利用率已經(jīng)達(dá)到70%以上，但與世界先進(jìn)水平的90%～95%相比，還有不少的差距。根據(jù)我國目前的工業(yè)用水效率預(yù)計(jì)，2020年我國工業(yè)的年用水量將由現(xiàn)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(yè)用水過程的研究，多角度地選擇清潔生產(chǎn)模式，改進(jìn)工藝和流程，進(jìn)一步提高多次重復(fù)循環(huán)用水，提高用水的效率。
（3）污水資源化模式研究。工業(yè)廢水資源化的觀念是對傳統(tǒng)工業(yè)廢水末端治理的革命，是工業(yè)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(tǒng)，將生活、生產(chǎn)污水處理之后再次使用，從而節(jié)約大量的日常用水。經(jīng)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(shè)備冷卻、工業(yè)用水及其他可接受其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(yè)廢水）以每年6.5%的速度增加，預(yù)計(jì)到2020年城市污水產(chǎn)生量將達(dá)到600億t以上。因此，污水資源化應(yīng)是我國21世紀(jì)城市水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的著眼點(diǎn)，需要大力研究污水處理技術(shù)水平和污水資源化應(yīng)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(qū)，尤其是西北黃土高原的部分地區(qū)極度缺水。按可利用水資源統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)厝司衫盟Y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(qū)有近1000萬人的飲用水極度困難。數(shù)百年來，西部地區(qū)居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經(jīng)驗(yàn)，使他們得以在這里生存。面對發(fā)展的需要，這種傳統(tǒng)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(qū)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(qū)，海水利用和淡化是解決淡水緊缺問題的有效途徑。據(jù)測算，中國城市的用水中約80%是工業(yè)用水，工業(yè)用水中約80%是工業(yè)冷卻用水。如果能夠用海水替代現(xiàn)有工業(yè)冷卻用淡水總用量的30%，就可以使沿海城市節(jié)約近20%的淡水資源，同時(shí)減少冷卻水對環(huán)境的污染。我國的海水淡化起步于20世紀(jì)60年代，目前在技術(shù)上還不夠成熟。今后，需要加強(qiáng)對海水淡化技術(shù)、海水對工業(yè)設(shè)備的腐蝕、海水淡化成本與效益、海水淡化產(chǎn)業(yè)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(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新問題的研究
“節(jié)流”與“開源”是解決水資源短缺的兩個(gè)主要途徑，在水資源供應(yīng)不斷減少的今天，其核心在于水的循環(huán)利用，即通過污水資源化、雨水資源化、節(jié)約用水等措施，增加水資源的間接供應(yīng)，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(yīng)減少污水排放和污水處理的負(fù)擔(dān)，減少對環(huán)境的污染。為此，循環(huán)用水可以說是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要戰(zhàn)略措施。循環(huán)用水需要采取工程、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等各項(xiàng)綜合措施，特別需要不斷更新的污水處理技術(shù)、節(jié)水技術(shù)與設(shè)備的支持。
技術(shù)創(chuàng)新是為了實(shí)現(xiàn)一定的系統(tǒng)目標(biāo)，考慮系統(tǒng)內(nèi)外客觀因素的制約，對各種可能得到的技術(shù)手段進(jìn)行分析比較，不斷研究和尋找新的最佳方案。對水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)創(chuàng)新研究，主要是從事技術(shù)科學(xué)的學(xué)者，要將水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念與思路引入水的供應(yīng)、輸送、使用、排放、處理和回用等過程中，通過對循環(huán)過程中水資源消耗、水循環(huán)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(huán)的工程流程或技術(shù)建議。
例如，在社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中用水部門與行業(yè)中，各用水部門與行業(yè)都存在節(jié)水技術(shù)與相關(guān)設(shè)備；在污水處理廠，要實(shí)現(xiàn)污水的資源化利用，必須不斷更新處理設(shè)施和技術(shù)，以提高污水的處理水平；同樣，要實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用，需要對飲用水、循環(huán)水的管道系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，還需要考慮不同技術(shù)項(xiàng)目的成本與效益，如引入新的生產(chǎn)流程與工藝以提高水循環(huán)利用效率所需要的投入及預(yù)期產(chǎn)出。對于企業(yè)和區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展來看，還要對比分析采取水循環(huán)技術(shù)的長期成本和短期成本，從而確定水循環(huán)技術(shù)的可行性。這些工作，需要根據(jù)各地的水資源條件、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展?fàn)顩r、科學(xué)技術(shù)水平等因素，對各類循環(huán)水的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的分類，并提出相關(guān)的技術(shù)識別評價(jià)指標(biāo)，以為水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供理論指導(dǎo)。
中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)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(hù)與利用的關(guān)注度逐漸提高，淡水資源的循環(huán)與凈化也日益為人們所關(guān)注，國內(nèi)外市場上水循環(huán)裝置的設(shè)計(jì)研究也成為一個(gè)熱潮。通過調(diào)查國內(nèi)外市場上的水循環(huán)設(shè)備得知，目前市場上主要存在的水循環(huán)裝置多采用水泵來實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)使用，設(shè)計(jì)復(fù)雜且能源消耗較大。為改善此情況，結(jié)合高校宿舍現(xiàn)狀，該文探討了一個(gè)水循環(huán)利用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
這是一個(gè)結(jié)合過濾、儲水、微循環(huán)、再利用等特點(diǎn)的節(jié)水系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為具有過濾和儲水功能的水箱以及管道結(jié)構(gòu)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，具體如下：每個(gè)宿舍衛(wèi)生間安裝一個(gè)儲水裝置（水箱），通過管道系統(tǒng)將上一樓層的洗衣、洗漱用水存儲起來，經(jīng)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(huán)再利用的節(jié)水目的。
1.1 系統(tǒng)的原理
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)大、小兩個(gè)水箱同時(shí)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(dāng)小水箱內(nèi)水量不足6升時(shí)，自來水由進(jìn)水口進(jìn)入小水箱，直到水位到達(dá)浮球控制水位，實(shí)現(xiàn)便池沖水的目的。
1.2 過濾及儲水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
以該校區(qū)四人宿舍為例，一個(gè)宿舍用來沖廁所的水量每天約為100 L，考慮到用水時(shí)段并不均勻，結(jié)合衛(wèi)生間的具體情況，把大水箱容積設(shè)定為300 L，可達(dá)到儲存廢水的目的。
為避免上層樓廢水中存在的雜質(zhì)堵塞管道，大水箱內(nèi)部設(shè)計(jì)有兩重過濾措施（如圖2）。首先，水箱內(nèi)部裝有可拆卸的過濾網(wǎng)和導(dǎo)流板將水箱分為上下兩個(gè)部分，廢水從水箱上部流經(jīng)過濾網(wǎng)后再由導(dǎo)流板流入下半部分，若因雜質(zhì)過多，過濾網(wǎng)被堵住，廢水可以從濾網(wǎng)頂部經(jīng)過一段裝有弧形過濾網(wǎng)的滑道流入下部，過濾網(wǎng)可由滑道隨時(shí)取出清洗。其次，為了防止一些固體雜質(zhì)沉積在箱底，將箱底設(shè)計(jì)成裝有可開蓋子的斜面，水箱放水后即可打開蓋子進(jìn)行清洗。
1.3 管道系統(tǒng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
該系統(tǒng)所有部件都建立在原有給排水管道之上，不破壞現(xiàn)有管道功能。大水箱的進(jìn)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(jìn)水自來水管道相連通。連通道部件（如圖3所示），可通過開關(guān)恢復(fù)原有給水管道的運(yùn)行。同時(shí)，蓄水箱頂部還設(shè)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(dāng)上層水過多時(shí)廢水經(jīng)溢流管道自動(dòng)流向下層水箱，而當(dāng)最底層的蓄水箱裝滿時(shí)廢水將通過下水管道流走。在考慮到以上問題的基礎(chǔ)上，每個(gè)水箱都還有通向所在洗手間下水道的管道，當(dāng)出現(xiàn)上述裝置解決不了的問題時(shí)，還可以將水全部排進(jìn)下水道。
1.4 系統(tǒng)特色
綜合以上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可總結(jié)出該系統(tǒng)具有以下創(chuàng)新點(diǎn)：（1）各宿舍水箱互聯(lián)，增大儲水量，提高廢水利用率，節(jié)水效果顯著；（2）不破壞現(xiàn)有給排水系統(tǒng)，且改進(jìn)后的系統(tǒng)能隨時(shí)啟用；（3）不占用額外空間，不影響原有建筑結(jié)構(gòu)；（4）有濾網(wǎng)和蓄水箱底部的蓋子雙重過濾，且方便清理維護(hù)；（5）不靠其它能源維持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能減排；（6）水箱間相互聯(lián)通的管道上有開關(guān)，單個(gè)水箱的破壞不會影響其它水箱的正常使用。
2 結(jié)語
經(jīng)統(tǒng)計(jì)，該校區(qū)學(xué)生宿舍通過洗手池浪費(fèi)的水資源約達(dá)20萬噸/年，這些水完全可以被循環(huán)利用于沖便池中。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，本系統(tǒng)裝置的節(jié)水率約為70%，若沖便池用水經(jīng)過本裝置全部由衛(wèi)生間產(chǎn)生的廢水提供，則全校區(qū)每年至少可節(jié)約4萬噸水，按常州市自來水費(fèi)每噸3.07元計(jì)，則每年至少可節(jié)約水費(fèi)12萬元。
參考文獻(xiàn)
中圖分類號：X741 文獻(xiàn)標(biāo)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(diǎn)
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(jī)通常的洗滌過程為1次主洗、3次漂洗，不同工序所產(chǎn)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(jià)指標(biāo)化學(xué)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(zhì)較好；而脫水廢水量小，水質(zhì)略好于漂洗廢水。
由此可見，洗衣房排放的洗滌廢水排水穩(wěn)定，所含污染物濃度較低，若采取合適的工藝或技術(shù)處理，將廢水進(jìn)行循環(huán)利用，將達(dá)到開源節(jié)流、減輕水體污染、改善海洋環(huán)境的目的，同時(shí)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(yùn)送海上生活淡水是依靠儲運(yùn)船只運(yùn)輸供應(yīng)的，運(yùn)輸難、成本高。據(jù)調(diào)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(tǒng)的海上平臺洗衣方式造成了極大的水資源浪費(fèi)，同時(shí)洗衣排放的含有洗滌劑的廢水給平臺污水處理系統(tǒng)帶來了巨大的壓力。2006年，國際海事組織在海上環(huán)境保護(hù)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(biāo)準(zhǔn)和性能試驗(yàn)導(dǎo)則，我國也于2009年頒布實(shí)施了GB4914-2008《海洋石油勘探開發(fā)污染物排放濃度限值》，規(guī)定了排海生活污水中的COD排放要求和限值。因此，進(jìn)行洗衣房污水處理與循環(huán)利用問題的探討和研究有著一定的現(xiàn)實(shí)意義和潛在價(jià)值。
2 洗衣污水處理及回用的現(xiàn)狀
洗滌行業(yè)是耗水耗能的大戶，其節(jié)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(tǒng)來完成，其一般通過生化法和電解法來實(shí)現(xiàn)。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(dá)到去除污染物的目的。生化法具有消除污染物徹底、對環(huán)境不造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有的生化法污水裝置體積大，易發(fā)生污泥膨脹和沉淀柜沉淀污泥反硝化現(xiàn)象，而且操作管理比較復(fù)雜。電解法優(yōu)點(diǎn)是裝置小、處理流程快，但存在操作維護(hù)復(fù)雜、運(yùn)行費(fèi)用較高的缺點(diǎn)。因此，海上石油平臺現(xiàn)行污水處理系統(tǒng)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(shè)計(jì)，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(huán)利用。
洗滌灰水回收再利用是實(shí)現(xiàn)節(jié)水的重要途徑。早在20年前國外發(fā)達(dá)國家就對洗滌廢水回用進(jìn)行了研究，并開發(fā)了洗滌廢水回用裝置。目前發(fā)達(dá)國家均有技術(shù)成熟可靠的洗滌廢水回用設(shè)備，回用率在40%～80%。日本東京大學(xué)通過帶膜的活性污泥法將洗衣污水進(jìn)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(fā)了CleanSea Laundry Water Re-Use系統(tǒng)，廢水經(jīng)絮凝沉淀、氧化消毒等處理后循環(huán)利用于下一次的洗滌程序中。以上系統(tǒng)雖然可使循環(huán)利用率高達(dá)70%，但由于其將所有洗滌廢水進(jìn)行收集處理，使得處理系統(tǒng)工作量大、工藝復(fù)雜，繼而導(dǎo)致設(shè)備造價(jià)、使用和維護(hù)成本相對較高。而我國海上石油平臺尚無對洗衣設(shè)備水循環(huán)系統(tǒng)類似產(chǎn)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(jià)比更高的洗衣節(jié)水系統(tǒng)。
3 海上石油平臺洗衣廢水循環(huán)利用設(shè)想
基于以上分析，開發(fā)一套洗衣設(shè)備水循環(huán)系統(tǒng)成為本團(tuán)隊(duì)研究的主要內(nèi)容，從而實(shí)現(xiàn)洗衣淡水的科學(xué)使用，洗衣污水的循環(huán)利用，洗衣廢水減少排放，緩解平臺污水處理系統(tǒng)壓力的目標(biāo)。
該項(xiàng)目水循環(huán)利用系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路如下：根據(jù)不同洗衣工序污水的特點(diǎn)進(jìn)行分質(zhì)循環(huán)，主要將二次漂洗和三次漂洗的水循環(huán)利用回洗滌和一次漂洗階段，從而實(shí)現(xiàn)水資源的合理循環(huán)利用。具體而言，將洗衣機(jī)排水閥與洗衣機(jī)電腦控制板連接通訊，通過洗滌程序判斷后，由洗衣機(jī)電腦板主芯片輸出信號，觸發(fā)繼電器吸合控制電磁排水閥，引導(dǎo)洗滌廢水直接排水或排入循環(huán)系統(tǒng)；排入循環(huán)系統(tǒng)的污水流入污水存儲箱內(nèi)，當(dāng)每次洗滌結(jié)束后，聯(lián)動(dòng)控制管道泵及過濾處理系統(tǒng)開始水質(zhì)循環(huán)處理，處理后直接流入凈水存儲箱內(nèi)，以待下一周期使用。整套系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)啟動(dòng)，保證洗衣污水及時(shí)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(fā)等。污水存儲箱底部設(shè)計(jì)成錐形、設(shè)計(jì)有層流斜板，保證污水在水箱內(nèi)有序流動(dòng)，大顆粒懸浮物能沉入水箱底部便于定期清理。為實(shí)現(xiàn)上述功能，儲水系統(tǒng)主要由以下組成：廢水處理存儲箱、循環(huán)水存儲箱、過濾系統(tǒng)、連接管路、泵體閥門等；洗衣機(jī)排水處設(shè)置三通電磁閥，與主電腦板觸點(diǎn)連接，當(dāng)洗滌程序在主洗及一次漂洗階段時(shí)，洗滌廢水直接排入地漏；當(dāng)洗滌程序運(yùn)行在二、三次漂洗階段洗衣廢水流入廢水儲水箱，等待后續(xù)處理。目前，海上石油平臺配置的洗衣機(jī)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(shí)使用，兩臺水洗機(jī)設(shè)計(jì)存儲水箱的體積為800 kg即可滿足使用。過濾系統(tǒng)采用全封閉的結(jié)構(gòu)內(nèi)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(jī)物或有毒物質(zhì)，使水得到凈化，該裝置對分子量500～100 0范圍內(nèi)的有機(jī)物具有較強(qiáng)的吸附能力，對溶解度小，親水性差、極性弱的有機(jī)物如苯類化合物、酚類化合物等具有較強(qiáng)的吸附能力；經(jīng)過過濾后的水體，通過凈水箱存儲用于后續(xù)的主洗及一次漂洗用水。
以上方案在中海油JZ9-3CEPD平臺試運(yùn)行后，平均每車節(jié)水350 L，該平臺洗衣機(jī)配置為20 kg/車（2臺），按每天洗滌次數(shù)10次/臺計(jì)算，每天節(jié)水量約為7 t（350 L/車/臺×10車×2臺=7 000 L），每月節(jié)水量達(dá)到210 t。在節(jié)水的同時(shí)，上述循環(huán)利用方案也考慮到了洗滌衣物的衛(wèi)生學(xué)要求，方案只是將洗滌部分洗滌廢水處理后循環(huán)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(wèi)生學(xué)要求。因此，上述洗衣污水循環(huán)利用方案在保證洗滌質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目標(biāo)，在海上石油平臺洗衣房改造和新建過程中值得推廣和應(yīng)用。
4 結(jié)語
黨的十八屆五中全會明確指出“十三五”期間的發(fā)展理念為“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”，作為立足于中海油發(fā)展，服務(wù)于中海油的后勤團(tuán)隊(duì)，更應(yīng)該將此發(fā)展理念貫徹于公司的各項(xiàng)事務(wù)中。海上石油平臺洗衣污水問題存在減排、節(jié)能問題，本著“創(chuàng)新、綠色”的理念，該研究團(tuán)隊(duì)就洗衣污水循環(huán)利用問題進(jìn)行了探討和研究，方案在試運(yùn)行階段取得了一定的成效，優(yōu)化和推廣該方案將是后期本團(tuán)隊(duì)積極推進(jìn)的工作，從而真正實(shí)現(xiàn)中海油后勤服務(wù)的可持續(xù)化發(fā)展。
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傳統(tǒng)的或現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基本要求是：如何滿足城市生產(chǎn)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(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念是：除保證城市生產(chǎn)與生活用水的需求和安全外，是將一個(gè)城市或一個(gè)區(qū)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(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃，使之合理的進(jìn)行處理與循環(huán)利用，達(dá)到本區(qū)域或本流域的水環(huán)境平衡，保持社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，構(gòu)筑資源節(jié)約型，環(huán)境友好型城市。
1社會水循環(huán)與自然水循環(huán)的關(guān)系
社會水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個(gè)附加組成部分，對自然水循環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互交流作用，不同程度地改變世界上水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。開發(fā)利用水資源是人類對水資源時(shí)空分布進(jìn)行干預(yù)的直接方式，在人類大興水利帶來巨大生產(chǎn)效益和能源效益的同時(shí)，社會水循環(huán)對自然水循環(huán)帶來的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①水循環(huán)的途徑被改變（時(shí)空變化），人工水庫、人工運(yùn)河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規(guī)模地截流水量，改變水循環(huán)的途徑，使下游河段過水量減少，甚至干涸，導(dǎo)致河流對地下水補(bǔ)給量銳減。跨流域的調(diào)水，會加大地表水分支流域，水流的分散性增強(qiáng)，有可能影響地表水的更新周期和運(yùn)動(dòng)節(jié)律；②水循環(huán)量發(fā)生變化。人類提取的徑流量每年達(dá)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(qū)域上水循環(huán)量發(fā)生了顯著的變化。③水質(zhì)的變化，水體經(jīng)過人類用水循環(huán)的干擾后，在水中化學(xué)物質(zhì)的種類和數(shù)量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學(xué)排放物以及農(nóng)田中沖刷的和滲入地下的農(nóng)用化學(xué)品。
2我國社會水循環(huán)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃觀念的反思
目前，我國總體上來看，社會水循環(huán)仍是一種粗放式、單向流的循環(huán)機(jī)制。即從流域上游或地下水含水層取水，經(jīng)過用戶一次利用之后，大部分排放至下游水體中。在整個(gè)水循環(huán)過程中，水只是一次性得到利用，并沒有形成負(fù)反饋機(jī)制。全國可開采水資源總量的58％已經(jīng)被使用，工農(nóng)業(yè)發(fā)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(nóng)業(yè)，農(nóng)灌尾水和農(nóng)田徑流挾帶著大量的化肥、農(nóng)藥回歸水體，城市用戶產(chǎn)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(huán)的干擾，從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。
據(jù)預(yù)測，全國可開采利用的水資源，不考慮從西南調(diào)水，扣除生態(tài)環(huán)境用水后約為8000~9500X108m3，到2050年，全國需水量可能達(dá)到7000~8000X108m3，屆時(shí)將接近可開采量的極限。到21世紀(jì)中葉，預(yù)計(jì)我國城市污水仍有較大增長，其中生活污水增長量占據(jù)了總增長量的較大份額。
就傳統(tǒng)的城市給水規(guī)劃而言，給水規(guī)劃是以滿足城市用水量要求，保證供水水質(zhì)為最終目的，常把重點(diǎn)放在尋找水源上。但由于區(qū)域水資源受到污染，或暫時(shí)受到污染，水源水質(zhì)不能滿足城市供水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求，在一時(shí)難以選擇到理想的水源時(shí)，許多城市不是如何想辦法治理和防止區(qū)域流域污染，而仍是從源頭、上游取水。總的來看，城鎮(zhèn)發(fā)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(shí)從上游或周圍地區(qū)調(diào)水，用后排放、廢棄；水資源仍不足時(shí)，考慮從更遠(yuǎn)一些的地方去調(diào)水。這種思維方式的流行，促使很多地方建設(shè)的引水工程其規(guī)模越來越大，距離越來越遠(yuǎn)，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(nèi)陸腹地河流上游地區(qū)水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。尤其是河流上游地區(qū)的用水增加，而下游地區(qū)可利用水資源量不斷下降，同時(shí)水質(zhì)也在不斷惡化。
這種傳統(tǒng)用水模式的弊端是：①大量的長距離調(diào)水工程，帶來日益增長的巨額費(fèi)用，造成越來越重的財(cái)政負(fù)擔(dān)和水價(jià)的上漲；②可供用水量會日益衰減，水質(zhì)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(qū)之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。
在傳統(tǒng)的排水模式方面，城市排水則是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理城市污水、保護(hù)城市公共環(huán)境和本區(qū)域流域水質(zhì)為目的，普遍認(rèn)為污水是有害的，應(yīng)盡快排除到城市下游。這種觀念導(dǎo)致的結(jié)果往往是保護(hù)了局部的生活環(huán)境，危害了廣大流域地區(qū)。這種傳統(tǒng)排水模式的弊端是：①對城市排水規(guī)劃理念的認(rèn)識不明確，內(nèi)容過于粗糙，排水規(guī)劃只是簡單地根據(jù)用地規(guī)劃和城市道路規(guī)劃劃分排水區(qū)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(jìn)行必要的區(qū)域水資源方案論證和綜合協(xié)調(diào)，缺乏科學(xué)合理的方案比較；②傳統(tǒng)城市排水規(guī)劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環(huán)利用與持續(xù)發(fā)展的觀念，沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優(yōu)先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本區(qū)域的排水規(guī)劃，缺乏流域綜合開發(fā)與利用的觀念；④城市排水規(guī)劃與市政污水與雨水處理設(shè)施建設(shè)缺乏有效的協(xié)調(diào)和配合；⑤缺少雨水污水資源化利用的技術(shù)配套措施。
總之，在我國傳統(tǒng)的城市給排水規(guī)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(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的一部分來加以研究和考察，片面地強(qiáng)調(diào)滿足人類社會發(fā)展的愿望，以致干擾甚至破壞了流域和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和均衡。
3城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念
其實(shí)，在流域的城市群中，大多數(shù)城市都是臨水而建，通過若干年的建設(shè)與發(fā)展，從城市功能上基本連成一體，一個(gè)城市的下游同時(shí)是另一個(gè)下游城市的上游。作為良好的水環(huán)境并不是局部地域而是整個(gè)流域。
在一座城市中，健康的水循環(huán)是要求城市具有完備的給水排水系統(tǒng)，既要有安全、可靠的供水系統(tǒng)，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(tǒng)。
如何建立城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念，在與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比，至少在理念上具有以下三個(gè)方面的根本性變化。
4城市水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃理念
提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念，主要是基于對目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市給排水規(guī)劃概念的關(guān)鍵，城市給排水規(guī)劃由傳統(tǒng)觀念向現(xiàn)念轉(zhuǎn)變可歸納為以下幾個(gè)方面：
從人對自然的索取向人與自然的協(xié)調(diào)共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉(zhuǎn)變；從以需定供，向以供定需轉(zhuǎn)變；從以管理出廠水質(zhì)為主，向管理用戶水質(zhì)轉(zhuǎn)變；從各自為政、各取所需，向資源共享、流域統(tǒng)籌管理轉(zhuǎn)變；從重常規(guī)處理工藝，向深度強(qiáng)化處理工藝轉(zhuǎn)變；從開源與節(jié)流并重，向以節(jié)流為先，治污為本，科學(xué)開源，綜合利用轉(zhuǎn)變；從重污水達(dá)標(biāo)排放，向污水資源化利用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)變；從單純的雨水防洪排澇，向水資源利用角度強(qiáng)化雨水的管理和利用轉(zhuǎn)變；從傳統(tǒng)管理，向信息化管理，社會化服務(wù)，法制化監(jiān)控，多元化投資轉(zhuǎn)變。
在現(xiàn)代城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，新的供水規(guī)劃理念是：首先考慮的是任何保護(hù)本區(qū)域的流域水源，科學(xué)分析流域水源的水量與水環(huán)境容量，全面提高水資源使用效率；在缺水城市和地區(qū)，要向當(dāng)?shù)卣鸵?guī)劃部門提出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及控制用地規(guī)模，限制大耗水工業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)重復(fù)用水率；對與城市供水存在一定矛盾的上游農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，包括調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉，為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境；在城市用水規(guī)模預(yù)測中把工業(yè)節(jié)水指標(biāo)考慮進(jìn)去，并使工業(yè)復(fù)用水率這一主要節(jié)水控制指標(biāo)落到實(shí)處；城市取水規(guī)劃應(yīng)立足于依靠本地區(qū)河流的水資源來解決，最大限度地控制遠(yuǎn)距離調(diào)水，在保證生態(tài)用水量的情況下控制取水規(guī)模。一般認(rèn)為取水量不超過徑流量的40％是較為合適的；在缺水嚴(yán)重的地區(qū)，在取水量不得已超過徑流量40％時(shí)，必須根據(jù)河流生態(tài)需水的質(zhì)和量要求，利用再生水補(bǔ)給，增加相應(yīng)份額的生態(tài)用水量；上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水，實(shí)現(xiàn)水資源共享，每個(gè)城市既需要限制取水的數(shù)量，也要控制排水的數(shù)量和質(zhì)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(xù)的。
隨著社會的發(fā)展和環(huán)境意識的增強(qiáng)，我國水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污水達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域綜合防治、總量控制的兩個(gè)階段。但其中廢水處理設(shè)備運(yùn)行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多設(shè)備沒有發(fā)揮作用。同時(shí)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(huán)的理念。
在新的排水規(guī)劃理念中，首先應(yīng)該考慮的是如何保護(hù)本區(qū)域的流域水源，科學(xué)分析流域水源的水環(huán)境容量，根據(jù)地形與地貌，以流域來劃分排水分區(qū)，確定排水體制，制定排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理工藝路線，提出節(jié)能減排目標(biāo)，提高水資源使用效率。
中圖分類號：G647 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（b）-0065-02
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化進(jìn)程的推進(jìn)，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(guān)鍵，已然成為水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然趨勢。在高校中，由于節(jié)水意識的薄弱、供水管網(wǎng)漏失率偏高、節(jié)水器具使用率較低，從而導(dǎo)致可用水量的減少，全校范圍內(nèi)存在斷水、停水、水價(jià)上漲等現(xiàn)狀問題。現(xiàn)將再生水投入高校內(nèi)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(wǎng)的壓力，響應(yīng)“低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活”的倡導(dǎo)，推廣綠色價(jià)值觀念、形成綠色生活習(xí)慣。
該課題采用問卷調(diào)查法、實(shí)地調(diào)研法、文獻(xiàn)法等進(jìn)行研究。首先，設(shè)計(jì)調(diào)研問卷對在校在職員工、學(xué)生的用水狀況、再水生的認(rèn)知和接受程度進(jìn)行了解；其次，通過污水處理廠、自來水管理中心、學(xué)校后勤處獲取第一手資料、數(shù)據(jù)，了解再生水工藝主要流程、水價(jià)以及用水量等，并利用網(wǎng)絡(luò)、圖書館資源收集大量國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)；最后，對數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、處理，計(jì)算用水成本并分析水循環(huán)利用為學(xué)校帶來的經(jīng)濟(jì)效益。
1 國內(nèi)外再生水回用現(xiàn)狀
華盛頓西德維爾之友學(xué)校采用水循環(huán)系統(tǒng)將處理后的生活廢水、污水流入景觀圈重復(fù)使用。該校的廢水處理系統(tǒng)日均可清理3 000 gal的水，用于廁所沖洗和冷卻塔，經(jīng)過污水的處理、再生水的循環(huán)使用以及節(jié)水性本地植物種植，為其節(jié)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(jīng)過處理后重復(fù)使用，全國1/3的農(nóng)業(yè)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(jìn)一步加工清理，用于生活、工業(yè)生產(chǎn)中；印度具有自成體系的高層建筑污水回用系統(tǒng)，將大量的再生水回用于工業(yè)制造與農(nóng)業(yè)灌溉中。
為了緩解我國水資源不合理利用導(dǎo)致的資源短缺、水污染問題，北京、青島、大連等多個(gè)城市相繼建設(shè)再生水回用體系，將再生水開發(fā)利用并發(fā)展成為第二大水源，大量再生水回用于工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)灌溉、景觀植物種植等領(lǐng)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(huán)境保護(hù)規(guī)劃大框架下，國家愈來愈重視水資源的循環(huán)利用，提出重點(diǎn)在于環(huán)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(dá)到20%以上，較2010年年底提高10個(gè)百分點(diǎn)。此前，國家在頒布的《水十條》即“水污染防治行動(dòng)計(jì)劃”中提出“著力節(jié)約保護(hù)水資源的理念”，并在《全國城市供水節(jié)水與水污染防治工作》中鼓勵(lì)廢水回用，加強(qiáng)管理力度與管道設(shè)備的建設(shè)使用，并提升廢水處理效率和質(zhì)量。
2.2 技術(shù)可行性分析
再生水原水取材處理方便，技術(shù)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(guī)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(shí)，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(lǐng)域范圍內(nèi)使用，為校園內(nèi)再生水回用的實(shí)施與推廣提供寶貴的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。
研究人員計(jì)劃在筆者學(xué)校采用小型分散式一體化再生水回用成套設(shè)備，污水最初經(jīng)過格柵的處理，并通過調(diào)節(jié)池、兼氧池進(jìn)行進(jìn)一步的處理，再進(jìn)入MBR反應(yīng)池中發(fā)生一定的化學(xué)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(jīng)消毒池消毒后便可回用于生產(chǎn)、生活當(dāng)中。
2.3 經(jīng)濟(jì)效益可行
再生水作為校園用水中的第二水源，可為學(xué)校減少水資源的使用量和用水成本。以廣州市花都區(qū)華南理工大學(xué)廣州學(xué)院為例，通過對自來水價(jià)格、再生水價(jià)格的估值以及校園內(nèi)可回收的再生水量的計(jì)算，對校園范圍內(nèi)水資源的循環(huán)利用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年與2015年筆者學(xué)校在餐飲區(qū)和宿舍區(qū)的總用水量分別為124萬m3、105萬m3，根據(jù)再生水回用標(biāo)準(zhǔn)界定，月均可回收用水28 550 t，則該校日均處理量需達(dá)951 t（以1000 t計(jì)算）。我們雅虎被購了，美國最大的電信運(yùn)營商Verizon斥資48.3億美元買下了雅虎核心資產(chǎn)。這場持續(xù)了半年之久的雅虎資產(chǎn)收購談判終于告一段落，后繼運(yùn)營商Verizon將用雅虎既有的客戶資源與互聯(lián)網(wǎng)模式優(yōu)勢與自身轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略整合優(yōu)化。運(yùn)營商Verizon寄希望于利用雅虎的用戶群為其創(chuàng)造新的利潤，而我們國內(nèi)的運(yùn)營商呢？是否依然在轉(zhuǎn)型中徘徊，路在何方……
假定未來10年內(nèi)花都自來水價(jià)格保持原有價(jià)格1.82元/m3，估算設(shè)備投資成本178.5萬、人員工資0.132元/m3、電費(fèi)0.439元/m3、消毒藥劑費(fèi)0.11元/m3、土建設(shè)備折舊費(fèi)0.333/m3，可得再生水成本為1.014元/m3，通過計(jì)算，在購買使用設(shè)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(shí)施水資源循環(huán)利用計(jì)劃，提出以下建議與對策。
第一，投入初期設(shè)備和管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成本相對較高，原有城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃中的管網(wǎng)系統(tǒng)并無規(guī)劃再生水管道，需新建管道，日后設(shè)備、管道的維護(hù)也需要一定的資金。對此，政府應(yīng)加大資金的投入，提供補(bǔ)助并給予優(yōu)惠政策，以此來鼓勵(lì)再生水投資者的積極性。
第二，再生水的管理難度較大，相關(guān)管理部門需對藥劑的選用以及再生水的水質(zhì)檢測嚴(yán)格把控、落實(shí)到位，以消除消費(fèi)者的顧慮，政府部門應(yīng)聯(lián)合監(jiān)管再生水的使用，保質(zhì)保量提供給公眾。
第三，我國政府政策不夠完善，缺乏法律、經(jīng)濟(jì)及技術(shù)政策的引導(dǎo)，使再生水利用難以推廣，國家應(yīng)頒布再生水回用配套法律法規(guī)，提倡、激勵(lì)使用再生水，并完善再生水價(jià)格構(gòu)成體系。
4 結(jié)語
隨著水污染的加劇與生態(tài)環(huán)境的惡化，水循環(huán)利用將成為必然，再生水回用系統(tǒng)投入使用后，能為高校帶來環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。其可減少校園污水的排放量，緩解生態(tài)環(huán)境的壓力，產(chǎn)生環(huán)境效益；再生水回用設(shè)備的投資運(yùn)行、管理成本呈下降趨勢，相較于日益上漲的水價(jià)和污水處理價(jià)格，再生水的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢日益突顯；此外，再生水的投入使用能夠提升公眾的節(jié)水意識，推動(dòng)社會向節(jié)約型循環(huán)型社會轉(zhuǎn)變。
參考文獻(xiàn)
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從全廠取、排水著手，對排水進(jìn)行清污分流、清水循環(huán)利用、污水終端治理，達(dá)標(biāo)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(jié)水改造，將沖洗水、洗罐水用作鍋爐除塵補(bǔ)充水，對廠區(qū)排污管網(wǎng)、排污口進(jìn)行修復(fù)，恢復(fù)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(huán)水池，使榨機(jī)軸瓦冷卻水，經(jīng)隔油沉渣冷卻后循環(huán)使用；②對制煉車間的真空泵系統(tǒng)、空壓機(jī)的冷卻水建造循環(huán)水池，進(jìn)行循環(huán)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(bǔ)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(qū)原有的排污管網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)，將清水和污水溝徹底隔開；⑥同時(shí)投資200萬元將現(xiàn)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(jīng)過改造后，我廠排放的廢水基本達(dá)到當(dāng)時(shí)執(zhí)行的GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級標(biāo)準(zhǔn)，通過提高各種水的循環(huán)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(chǎn)生量由8.59m3/t降到6.78m3/t。在循環(huán)水利用率提高及排水量下降的情況下，我廠的取水量相應(yīng)下降到較低的程度，對水資源的依賴性進(jìn)一步降低。如表1所示。
冷卻循環(huán)系統(tǒng)
通過利用冷卻塔等冷卻設(shè)備，分別對多余的汽凝水和清污分流系統(tǒng)收集的各種清水，根據(jù)各種水水質(zhì)及用途分別進(jìn)行降溫后循環(huán)使用，以達(dá)到進(jìn)一步降低取、排水量的目的。在清污分流的基礎(chǔ)上，通過供排水衡算，進(jìn)一步對各種用、排水現(xiàn)狀進(jìn)行分析，最后根據(jù)各種用、排水水質(zhì)情況，大致將冷卻塔循環(huán)冷卻系統(tǒng)分為3個(gè)系統(tǒng)。1）汽凝水二級冷卻降溫系統(tǒng)。此系統(tǒng)利用2座冷卻塔對多余的汽凝水進(jìn)行二級冷卻降溫后，作為對水溫、水質(zhì)要求不太嚴(yán)格的地方用水水源，節(jié)約新鮮水用量的同時(shí)延長多余汽凝水的外排時(shí)間，甚至避免外排。此套冷卻系統(tǒng)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(fā)罐、煮糖罐和加熱器等設(shè)備，用后排往循環(huán)水溝作抽真空用循環(huán)水的補(bǔ)充水，同時(shí)利用3個(gè)貯存總量為2000m3的酒精罐（在流動(dòng)狀態(tài)下）存儲冷卻汽凝水，待小期洗機(jī)時(shí)用作車間設(shè)備沖洗用水及其它用水，降低了汽凝水的外排量。2）動(dòng)力車間汽輪機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。此系統(tǒng)將汽輪機(jī)本體、打包系統(tǒng)、鍋爐輔機(jī)、制粉系統(tǒng)及壓榨車間的減速器、冷油器等設(shè)備冷卻水作為一個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。3）制煉車間設(shè)備冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。此系統(tǒng)將真空泵、空壓機(jī)、蒸發(fā)前效的冷罐水等能收集的設(shè)備冷卻水作為一個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)。這3套冷卻循環(huán)系統(tǒng)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(chǎn)生量由6.78m3/t降到1.2m3/t。改造前后各項(xiàng)指標(biāo)變化情況如表2所示。
A2/O污水生化系統(tǒng)及污水的回收再利用
構(gòu)建以農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用為核心的技術(shù)模式
1）秸稈綜合循環(huán)利用技術(shù)模式。秸稈綜合循環(huán)利用技術(shù)模式主要有:(1)秸稈肥料化利用模式，如秸稈還田、堆肥技術(shù);(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(shù);(3)秸稈能源化利用模式，如秸稈熱解(化)技術(shù)、秸稈生物汽化技術(shù)、秸稈壓塊替代燃煤技術(shù)、秸稈碳化生產(chǎn)燃料乙醇等技術(shù);(4)秸稈基料化綜合循環(huán)利用模式，如用作栽培食用菌的基料，實(shí)現(xiàn)多級循環(huán)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(shù)，如發(fā)展“豬—沼—果”“豬—沼—菜”“豬—沼—糧”等生態(tài)鏈，建立農(nóng)戶循環(huán)農(nóng)業(yè);(2)集約化畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程技術(shù)，如以畜禽糞污污水為原料，建設(shè)沼氣集中供氣工程，向附近農(nóng)戶提供沼氣;(3)畜禽糞污制作有機(jī)肥料技術(shù)，如利用蚯蚓轉(zhuǎn)化生產(chǎn)有機(jī)肥或采用微生物制劑進(jìn)行畜禽糞污的發(fā)酵、除臭和脫水等無害化處理，進(jìn)行商品化有機(jī)肥生產(chǎn)，使畜禽糞污得到無害化、資源化循環(huán)利用［6］。
3）農(nóng)村生活垃圾綜合利用技術(shù)模式。主要是建立以村為基礎(chǔ)、鎮(zhèn)為樞紐、市(縣)為中心的農(nóng)村生活垃圾收集運(yùn)輸處理系統(tǒng)，即“村收集—就近處理—鄉(xiāng)鎮(zhèn)中轉(zhuǎn)—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(fèi)用。如紙類、塑料、廢金屬等可回收物由當(dāng)?shù)貜U品回收站回收，瓜皮、菜葉等易腐爛的有機(jī)垃圾就地簡易堆肥后農(nóng)用［7］。
4）農(nóng)業(yè)與農(nóng)村污水循環(huán)利用模式。(1)農(nóng)村生活污水截留處理技術(shù)。截留的水可以通過土地處理或種水生植物進(jìn)行處理，然后排入農(nóng)田，經(jīng)農(nóng)田利用后再排入河流。(2)大中型規(guī)模化養(yǎng)殖場的畜禽糞污污水資源化技術(shù)。
以節(jié)能減排為核心的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)模式
主要有:(1)農(nóng)田節(jié)水技術(shù)。圍繞改革耕作制度，優(yōu)化種植布局，配套田間節(jié)水設(shè)施，集成創(chuàng)新節(jié)水模式，形成蓄水、保水、集水、節(jié)水、用水一體化的農(nóng)田節(jié)水格局。(2)農(nóng)田節(jié)肥技術(shù)。重點(diǎn)是以小麥、玉米、棉花、蔬菜、大蒜、辣椒、花生等優(yōu)勢作物為主的測土配方施肥技術(shù)，推廣“一村一站、一戶一卡”測土配方施肥模式。(3)農(nóng)田節(jié)藥技術(shù)。重點(diǎn)推廣生物防治、生態(tài)控制、物理防治和科學(xué)用藥的綜合防治技術(shù)、精準(zhǔn)施藥技術(shù)以及病蟲害高效機(jī)械防治技術(shù)。(4)農(nóng)田節(jié)地技術(shù)。主要技術(shù)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(fā)展林下產(chǎn)業(yè);積極發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)和立體栽培。(5)農(nóng)業(yè)節(jié)能技術(shù)。重點(diǎn)推廣清潔能源技術(shù)和節(jié)能降耗技術(shù);加快農(nóng)村生活方面機(jī)械設(shè)備的升級換代，積極推廣節(jié)煤省柴灶具，降低農(nóng)業(yè)裝備能耗;積極打造“低碳農(nóng)機(jī)”，推廣多功能聯(lián)合收獲、保護(hù)性耕作、復(fù)式作業(yè)機(jī)械等環(huán)保的新機(jī)具、新技術(shù)。
以發(fā)展新型農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)為核心的技術(shù)模式
