非传统水资源开发利用课件.ppt

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1、非传统水资源的开发利用,非传统水资源利用,雨水利用,海水开源,中水回用,直接利用,海水淡化,海冰淡化,非传统水资源利用的主要内容,1.1 雨水利用概述,通过建造雨水贮留设施、通过下渗、回灌、屋面雨水拦截、蓄集、绿化工程等多种途径实现雨水资源化。充分开发利用雨水资源解决城市水资源危机；涵养地下水、缓解和恢复地面沉降、调节气候、净化空气、强化城市绿化、改善城市排水系统等一系列生态环境效应。,1.2 雨水的利用系统组成方式,直接利用，通常局限于屋面、人行道等清洁的下垫面产生的径流,2） 若屋面雨水处理后回用于生活杂用水，需优先考虑沉淀过滤等到处理技术。 屋面雨水格栅初期弃流雨水调蓄池沉淀过滤利用。,

2、缺水地区也可以选择直接收集路面雨水，通过存储池存储，处理处理后利用。,路面雨水水质一般较差，大多选择渗透以补充地下水。通过渗透管、渗透沟、渗滤槽等渗入地下土壤。,雨水的间接利用,广州国际会议展览中心屋面虹吸式雨水收集排放系统,国内雨水利用部分案例,上海民立中学屋顶花园（密集型）,同济大学某停车场,雨水利用的特点,与污水的回收利用相比雨水的利用处理工艺相对简便（主要是沉淀、过滤），用作为生活杂用水，可望部分缓解城市缺水问题。同时，雨水的收集和利用能减轻城市防洪和排水系统的压力，减少排入市政管网和河湖的雨水量，从而节省排水设施的建设资金。雨水利用通常不限于直接利用。除了以户为单位的生活杂用水系统比

3、较简单之外，大规模的雨水利用系统存储设施费用昂贵，处理也比较麻烦。间接利用运行费用低，仍然有明显的节水与环境生态意义。削减城市面源污染，是雨水利用的一个重要目的。,定义：,简而言之，就是将 海水中的盐分与水分分离，得到淡水和浓缩盐水,淡水,海水,浓缩盐水,2.1 海水淡化简介,2.2 海水淡化技术,多级闪化法和反渗透法是海水淡化中的主流方法,多效蒸馏法(MED),蒸馏法,多级闪化法 (MSF),蒸汽压缩法(VC),膜法,电透析法(ED),反渗透法(RO),薄膜软化法(NF),多级闪化法和反渗透法，市场占有率超过八成,2.2 海水淡化技术,反渗透法的进步,复合膜,能量回收,采用芳香族聚酰胺为材料

4、，与80年代相比，特征水通量提高2倍，盐的透过率为1/4，脱盐率高于99.3。抗污染和氧化能力大大提高。,反渗透过程中需要施加高压，浓缩盐水通常携带相当一部分能量，利用涡轮回收装置，将高压浓缩盐水的能量传递给进料海水，能回收大约50的能量。,2.2 海水淡化技术,2.3 海水淡化的应用现状,国外应用：,全世界的海水淡化生产能力达到3500104m3/d从地区分布来讲, 海水淡化的生产能力大多集中在中东国家( 约占2000 年全世界海水淡化能力的52%),国外案例：,西班牙加那利群岛其中的Tenerife岛，位于非洲西北海岸之外，是著名的旅游胜地。陆地面积约2 067 km2 ，常住人口约65万

5、。年降水量仅330 mm，一年很少下雨。,在污水回用与海水淡化之间存在无法回避的比较：在这个例子中，虽然两者的应用差不多，但海水淡化前景更好，因为一方面岛上居民分散，集中收集和供给不容易。另一方面，虽然污水回用成本稍低，但海水淡水的水质更容易被人们接受。,2.3 海水淡化的应用现状,国内应用：,截止2006 年6 月底，我国建成投产的海水淡化装置总数为41 套，合计产水能力12.039万m3/d。,反渗透法以8.114 万m3/d 的产水量，排在第一位，约占68%；低温多效蒸馏法以3.3 万m3/d 的产水量，排在第二，约占27%。,2.3 海水淡化的应用现状,3.1 中水回用的内涵,“中水”

6、一词是相对于上水给水、下水排水而言的。 城市污水或生活污水经处理达到一定的水质标准后，可在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水称为中水 。,3.2 中水回用的意义,缓解水资源的短缺，使自来水的消耗量减少减少排向水域的污水量，降低了污水处理费用存在明显的环境效益,中水处理技术,生物化学法,物化生化 组合法,中水回用存在的问题,水价机制不合理，中水回用费用相对较高,中水设施投资大，中水系统运行不稳定,人们没有认识到中水回用的重要性。,运行管理费用高，运行管理水平不高,中水回用在高校中的应用,社会效益经济效益环境效益,同济大学中水回用应用,同济大学率先推广中水回用系统，大学生浴室污水经过处理后可用于绿

7、化浇灌，给学校池塘补水，还可利用淋浴废水的温度循环加热，此举不仅能大大节省水资源，美化校园环境，还能节约热能等资源。,同济大学洗浴废水回用处理工程示意图,图5 各省（直辖市、自治区）污水处理率,全国污水处理率超过60%的省（直辖市、自治区）为北京、天津、内蒙古、辽宁、上海、江苏、江西、山东、重庆、云南和新疆。 全国部分省（自治区、直辖市）的污水处理厂出水设计执行标准如表3-4,表3-4 污水处理厂出水水质执行标准情况表,至2010年底，全国城市共有污水处理厂1413座。其中996座城市污水处理厂执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002），171座执行污水综合排放标准（GB89

8、78-1996），44座执行地方标准。其中新疆和江苏分别有一座执行污水综合排放标准（GB8978-1976）的城市污水处理厂，表明其城市污水处理工作开展得相当早，江苏省的污水处理率达到91.4%，居于全国之首，新疆污水处理率也达到64.7%，高于全国平均水平7个百分点。,全国污水处理厂出水设计执行标准如表3-4,另外，一些污水处理厂出水水质执行再生水水质标准（SL368-2006）、农田水利灌溉标准和城市污水回用设计规范中景观用水标准（CECS61:94）。执行城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）的污水处理厂有35座，污水处理厂出水符合一级A水质要求，315座污水处理厂出水

9、符合一级B。对照城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级A和再生水水质标准（SL368-2006）可以发现，一级A标准出水水质优于再生水水质标准（SL368-2006）。因此，全国再生水回用量可以高于再生水厂生产能力，因为一部分污水经处理后就可以直接得到利用。同时表明，在今后的污水处理回用工作中，应大力挖掘现有污水处理厂的生产能力，直接回用于能满足用水水质要求的行业用水。,7 城市污水处理回用（再生水）设施,表3-5 全国污水处理回用情况,至2010年底，全国污水处理回用总量20.6108 m3/a，其中用于地下水回灌0.984108 m3/a，工业5.81108 m3/a

10、，农林牧业 5.06108 m3/a，城市非饮用1.01108 m3/a，景观环境7.80108 m3/a。2007年底，全国再生水厂127座，再生水管网1421.78 km，再生水生产能力共计348.0104 m3/d,全国城市污水处理主要回用目标见图6,图6 全国城市污水不同回用途径用水量,目前污水回用主要用于城市景观用水、工业用水和农林牧业用水，用于城市非饮用水和地下水回灌的量较少 。至2010年底，全国再生水管道总长仅为1421.78 km，。目前国内对于再生水用于地下水回灌的安全性研究开展较少，对于长期生态安全没有明确结论，因此大多数城市对此项回用工作态度比较严谨，至2010年底，全国只有北京、山东（枣庄）、河南（周口、洛阳）、新疆（乌鲁木齐）四个省（直辖市）开展了再生水回用于地下水灌溉工作。,8 再生水厂及管道投资情况,表3-6 全国各省（自治区、直辖市）再生水厂及管道投资情况,截止2010年底，全国再生水厂和管道投资情况调查统计结果如表3-6,