节水理论与技术.ppt

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1、第七章节水理论与技术,本章主要介绍节约用水涵义、法规与管理；工业、城镇生活和农业节水指标体系与措施；污（废）水性质、分类、排放与利用现状，预测与利用规划、污水资源化技术。本部分的重点是工业和城镇生活和农业节水指标体系与措施、污水资源化技术；难点是工业和城镇生活和农业节水指标体系与措施、污水资源化技术与措施。,第六章节水理论与技术,第一节 节水内涵与现状分析第二节 城市节水第三节 工 业 节 水第四节 农 业 节 水第五节 污水再生回用,第一节节水内涵与现状分析,一、概 述三、节约用水的法律法规二、节约用水的涵义四、节约用水现状,一、概 述,（一）用水过程中存在的主要问题（二）我国21世纪水资源

2、保护与可持续利用的总体目标（三）解决水资源短缺的重要途径,一、概 述,（一）用水过程中存在的主要问题1）用水效益不高农业灌溉用水效率低下，灌溉的效率普遍低于50，农田灌溉水量超过作物需水量的13甚至一倍以上。我国滴、喷灌面积仅占总灌溉面积的1.4左右。全世界为20%,一、概 述,（一）用水过程中存在的主要问题2）节水观念淡薄。用水计量不完善，水价偏低，给水管线年久失修，节水设备与技术推广幅度与程度不够，城市生活用水浪费相当突出。水资源短缺,用水效益不高,一、概 述,（二）我国21世纪水资源保护与可持续利用的总体目标总体目标是：“积极开发利用水资源和实行全面节约用水，以缓解目前存在的城市和农村严

3、重缺水危机，使水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境效益，满足社会、经济发展对水量和水质日益增长的需求。同时在维护水资源的水文、生物和化学等方面的自然功能以及维护和改善生态环境的前提下，合理充分地利用水资源，使得建设与水资源保护同步发展。”,一、概 述,（三）解决水资源短缺的重要途径解决水资源短缺、缓解水资源供需矛盾的重要途径唯一出路是在农业、工业、城市生活等方面全方位节约利用水资源，发挥有限水资源的最大效益和潜力。,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径关于“节约用水”(Water Conservation)，20世纪7080年代，美国内务部、水资源委员会、土木工程师协会从不

4、同角度给予解释与说明。1）美国内务部（1978）将节约用水定义为：有效利用水资源，供水设施与供水系统布局合理，减少需水量；2）1979年提出：减少水的使用量，减少水的浪费与损失，增加水的重复利用和回用；3）1983年美国政府重新说明：“减少需水量，提高水的使用效率并减少水的损失和浪费，为了合理用水改进土地管理技术，增加可供水量。”,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（2）我国城市与工业节约用水理论对“节约用水”内涵的定义：是在合理的生产力布局与生产组织前提下，为最佳实现一定的社会经济目标和社会经济的可持续发展，通过采用多种措施，对有限的水资源进行合理分配与可持续利用。,二、节约

5、用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（3）节约用水的定义综合起来，“节约用水”可定义为：基于经济、社会、环境与技术发展水平，通过法律法规、管理、技术与教育手段，以及改善供水系统，减少需水量，提高用水效率，降低水的损失与浪费，合理增加水可利用量，实现水资源的有效利用，达到环境、生态、经济效益的一致性与可持续发展。,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（4）节约用水的内函 节水不同于简单的消极的少用水。是依赖科学技术进步，通过降低单位目标的耗水量，实施水资源的高效利用。,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（4）节约用水的内函“节约用水”内涵中有关减少用水量和需水

6、量，是指用水对象在一个完整周期内的总耗水量较少。（1）对生产用水，这个周期是从开始投入，实现产出目标后直至下一周期的投入之前。（2）对农业来说，这个周期应从上一农作物收获日直至本农作物收获日。（3）总耗水量中应包含灌溉水与非灌溉水。,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（5）节约用水的三个方面、三个环节 为了解决水资源日趋尖锐的供需矛盾这一矛盾，达到水资源可持续利用，需要三个环节、三个方面：节水政策、节水意识、节水技术三个环节密切配合；农业节水、工业节水、城市节水三个方面多管齐下。,二、节约用水的涵义,（三）解决水资源短缺的重要途径（6）节水政策与节水意识（1）节水政策包括多个方

7、面，其中制订科学合理的水价和建立水资源价格体系是节水政策的核心内容。（2）增强节水意识必须从节水教育宣传做起，尤其是注意对青少年的教育宣传，使他们从小就真正认识珍惜水资源的重要意义。,二、节约用水的涵义,（四）节约用水基本措施节约用水计划开采合理用水（1）建立合理的、有利于节水的收费制度，引导居民节约用水、科学用水。（2）提倡生活用水一水多用，积极采用分质供水，改进用水设备。（3）不断推进工业节水技术改造，改革落后的工艺与设备，采用循环用水与污水再生回用技术措施，建立节水型工业，提高工业用水重复利用率。（4）推广现代化的农业灌溉方法，建立完善的节水灌溉制度。,三、节约用水的法律法规,（1）19

8、73年原国家建委发布了关于加强节约城市用水的意见；（2）1979年9月第五届全国人民代表大会常务委员会第11次会议通过的中华人民共和国环境保护法(试行)中规定“严格管理和节约工业用水、农业用水和生活用水，合理开采地下水，防止水源枯竭和地面沉降”。（3）1980年原国家城市建设总局发布了“城市供水工作暂行规定”，明确供水部门在节约用水中的职责。,三、节约用水的法律法规,（4）1981年国务院批转了京津地区用水紧急会议纪要；（5）1984年，国务院颁发了“关于大力开展城市节约用水的通知”对城市节约用水的管理体制和职责做出具体规定。（6）1988年7月1日实施的中华人民共和国水法明确规定“国家实行计

9、划用水，厉行节约用水。各级人民政府应当加强对节约用水的管理，各单位应当采用节约用水的先进技术，降低水的消耗量，提高水的重复利用率”。,三、节约用水的法律法规,（7）1988年，经国务院批准，建设部发布“城市节约用水管理规定”。这是我国城市建设领域内的一项重要的行政法规。（8）1990年7月的全国第二次城市节约用水会议，将节约用水作为基本国策。（9）1995年，召开第三次全国城市节约用水会议；（10）1998年，建设部颁布“中国城市节水2010年技术进步发展规划”。,四、节约用水现状,（一）发达国家1）美国从20世纪80年代开始，总用水量及人均用水量均呈逐年渐少的趋势。年总用水量80年代为610

10、0108m3，1990年减少到5640108m3；年人均用水量从2600m3，减至2240m3。工业用水量由年人均的500m3，减至420m3。2）日本20世纪60年代以来，工业用水量于70年代末，农业用水于80年代初，分别达到零增长和负增长,四、节约用水现状,（二）中国 1）农业用水所占的比例较大，在70以上。2）随着工业生产的迅速发展和生活水平的不断提高，工业和生活用水量增长较快。3）长期以来，水的利用效率极低，造成大量宝贵水资源损失与浪费。,四、节约用水现状,（二）中国 4）经过多年的节水努力，全国城市工业用水方面有了长足的进步。北方主要大中城市，如北京、天津、大连、青岛等，工业用水的重

11、复利用率达70以上。5）中国的生活用水节水水平极低，基本无任何具有一定规模的节水措施。农业节水灌溉成为节约水资源的重要措施受到关注。近十几年来，先进的适合我国国情的节水灌溉技术与措施逐步得到研究、示范、推广与应用，不断促进农业节水发展。,第二节、城市节水,一、城市用水量定额和指标体系二、节水指标种类与计算三、城市节水措施,一、城市用水量定额和指标体系,(一)城市用水量的组成综合生活用水（居民、公共建筑）工业企业生产用水与工作人员生活用水消防用水浇洒道路绿地用水,一、城市用水量定额和指标体系,（二）城市用水定额 城市用水定额主要有：工业用水定额、居民生活用水定额、综合生活用水定额（包括公共建筑用

12、水定额）、浇洒道路绿地用水定额。,一、城市用水量定额和指标体系,1、工业用水定额（1）企业用水定额在工业企业范围内制定的工业用水定额。（2）企业用水基础定额以企业实际用水情况及统计资料为基础制定的定额。,一、城市用水量定额和指标体系,1、工业用水定额（3）企业用水计划定额根据相应的用水基础定额，考虑相应条件下水的供需关系与计划节水要求制定的定额称为企业用水计划定额。（4）行业用水定额在行业范围内，以同类企业用水基础定额为基础统一制定的工业用水定额，称为行业用水定额。,一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（1）用水定额制定的原则用水量定额要充分体现科学性、先进性、法规性和经济

13、合理性。科学性，就是要以科学的态度取得准确的技术资料，并应用现代科学知识和技术进行数据处理，充分认识到水在使用中的特殊性，以使用水定额能够合理、科学地反映企业或行业生产过程或城市生活中的用水水平。,一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（1）用水定额制定的原则用水量定额要充分体现科学性、先进性、法规性和经济合理性。先进性，是使用水定额体现当前和保持今后一定时期内用水（节水）的先进水平，并注意其技术和实施的可行性。只有先进才能鞭策各企业或用户不断强化用水管理，采用先进的节水技术，逐步降低用水量；只有确实可行，才能便于用水定额的贯彻实施，使用水定额目标管理落在实处。,一、城市用水

14、量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（1）用水定额制定的原则 法规性，表现为标准是经有关方面协调一致，经主管部门批准，以特定形式发布并必须严格遵守的一种准则或依据。,一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（1）用水定额制定的原则经济合理性，是指除涉及安全、卫生和环境保护以及国防尖端技术等直接关系到大众人身安全、健康和国家整体利益外，用水定额一般应以讲求最佳社会经济效益为目标。对于国家行业标准，要体现最大的社会经济总体效益。对于企业标准，除主要考虑企业的经济效益外，也应考虑社会的全局利益。,一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（2）用水定额制定的程序

15、1）必须从适应目前我国用水与节水管理的体制和需要出发、实行以统一领导、分级管理为原则的定额制订和管理体系，充分发挥主管部门和分管部门的作用。2）要培训专门的业务人员，以科学的态度进行详细的调查、搜集资料工作。,一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（2）用水定额制定的程序3）在制定用水定额的统一性技术文件指导下，在用户或产品的水量及产量统计，实测和计算的基础上，按照某一计算公式或以某一种方法(如经验法、统计分析法、类比法、技术测定法和理论计算法等)来制订用户或产品的用水定额。4）节水管理部门会同各用水主管部门对所制订的用水定额进行审查后，报经济管理部门和技术标准监督部门审批,

16、一、城市用水量定额和指标体系,（三）用水定额的制定和修订（3）用水定额的修订 随着生产技术水平和用水水平的提高，原有的定额水平已经不适应新的生产和用水 情况，或者某些产品项目的定额尚有不尽完善的地方，所以用水定额需进行定期修订。定期修订的年限一般以3年为宜。,二、节水指标种类与计算,一般将城市节水指标归纳为总体指标和分体指标两层。其中总体指标又分为两类共12项，前6项为水量指标，后6项为率度指标,二、节水指标种类与计算,分体指标分成工业节水类、城市农业节水类、生活节水类、环境保护类、节水管理类和节水经济类等六类，每一类中也可分为水量指标和率度指标(表71)。,二、节水指标种类与计算,（一）城市

17、节水水量指标（1）万元国民生产总值取水量定义：指产生每万元国民生产总值所取用的新水量。它是综合反映在一定的经济实力下城市的宏观用水水平的指标。计算公式为：VGNP Vct/CGNP 式中 VGNP万元国民生产总值取水量，m3万元;Vct报告期取水总量，m3；CGNP报告期国民生产总值，万元。作用：报告期一般为一年。该指标淡化了城市经济结构的影响，适用于城市间的横向对比。,二、节水指标种类与计算,（一）城市节水水量指标(2)万元国内生产总值取水量定义：指产生每万元国内生产总值所取用的新水量。它也是综合反映在一定的经济实力下城市的宏观用水水平的指标。计算公式为：VGDP Vct/CGDP式中 VG

18、DP一万元国内生产总值取水量，m3万元；Vct报告期取水总量，m3；CGDP报告期国内(一般为一年)生产总值，万元。,二、节水指标种类与计算,（一）城市节水水量指标(3)万元工业产值取水量减少量定义：指基期与报告期万元工业产值取水量的差值。计算公式为：VpVbVt Vp万元工业产值取水量减少量，m3万元；Vb基期万元工业产值取水量，m3万元；Vt报告期万元工业产值取水量，m3万元。,二、节水指标种类与计算,（一）城市节水水量指标(4)人均日生活用水取水量 定义：城市人均日生活取水量是每一用水人口平均每天的生活用水量。计算公式为：VL人均日生活取水量，L人d;Vlt报告期生活用水总量，m3；N报

19、告期用水人数，人；T报告期日历天数，d。,二、节水指标种类与计算,（一）城市节水水量指标(5)第二、三产业每万元增加值取水量 第二产业是指除农业外的工业、建筑业，第三产业是指除农业、工业、建筑业外的其他各业。第二、三产业是城市经济的主体。第二、三产业每万元增加值取水量是指在报告期内，城市行政区划取水总量与行政区划第二、三产业增加值之和的比值。计算公式为：VA第二、三产业每万元增加值取水量，m3万元；Vct报告期市区取水总量，m3；Ca报告期市区第二、三产业增加值之和，万元。作用：该指标综合反映城市的用水效率，是评价城市用水效率的重要指标。也是城市节约用水的重要指标。,二、节水指标种类与计算,（

20、一）城市节水水量指标(6)主要用水工业单位产品取水量定义：主要用水工业单位产品取水量是指在一定的计量时间(年)内主要工业单位产品的取水量，计算公式为：Vm主要用水工业单位产品取水量，m3单位产品；Vit主要用水工业取水总量，m3；，Pm主要工业年产品总量，产品量。作用：该指标可用于本市自身纵向的对比，也可用于同类城市之间的比较。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(1)城市工业用水重复利用率城市工业用水重复利用率是指工业重复用水量(指工业企业内部生产及生活用水中，循环利用的水量和直接或经过处理后回用水量的总和)与工业总用水量(新水量与重复用水量之和)之比。计算公式为：Rr城市工业用

21、水重复利用率，；Vur工业重复用水量，m3；Vut工业总用水量，m3。作用：城市用水中工业用水占主导地位，因此城市工业用水重复利用率是从宏观上评价城市用水水平及节水水平的重要指标。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(2)城市供水有效利用率城市供水有效利用率是指报告期内城市用水户的总取水量(有效供水量)与城市净水厂或配水厂(包括工业自备水源)供水总量的比值。计算公式为：Re城市供水有效利用率，；Vct报告期城市用水户的取水总量，m3，Vst报告期供水总量，m3。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(2)城市供水有效利用率由净水厂(或配水厂)供出的总水量与用户实际接收到的

22、总水量在数量上往往存在差额，通常是由于输配管网漏损等原因造成的，这部分水量通称为自来水漏损量。自来水漏损量与水厂供出总水量的比值称为漏失率，其大小因城市供水管网的长短和管网的新旧程度而异。据调查，目前我国供水平均漏失率约为9.79，漏失率超过8的城市占62.28。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(3)城市污水回用率 城市污水回用率是评价城市污水再生回用的重要指标，它是指报告期内，城市污水回收利用总量与城市污水总量之比。计算公式为：Rw城市污水回用率，；Vwcy报告期城市污水回收利用总量，m3；Vwt报告期同一城市的城市污水总量，m3。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度

23、指标(4)第二、三产业每万元增加值取水量降低率 是指基期与报告期第二、三产业每万元增加取水量的差值与基期第二、三产业每万元增加值取水量之比Rd第二、三产业每万元增加值取水量降低率，%，VAr报告期第二、三产业每万元增加值取水量，m3；VAb基期第二、三产业每万元增加值取水量，m3。表明城市节约用水、计划用水的开展程度，从宏观上评价国家节约用水与计划用水的执行情况。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(5)水资源利用率 水资源利用率是指现状P75保证率下的城市供水量与城市水资源总量之比。计算公式为：Ru水资源利用率，Vpt现状P=75保证率下的城市供水量，m3；Vrt城市水资源总量，

24、m3。城市水资源总量是指城市可利用的淡水资源量，包括地表水和地下水，广义上还应包括海水和可再生利用水。,二、节水指标种类与计算,（二）城市用水率度指标(6)节水率节水率是指报告期内城市节约用水总量与城市取水总量之比。计算公式为：Rc节水率，;Vet报告期内城市实际节约的总水量，m3；Vct报告期内城市取水总量，m3。作用：该指标不受计划的影响，直接与节水量相关，最直接地体现城市节约用水工作的成效，反映城市节约用水水平的指标,二、节水指标种类与计算,（三）、城市节水措施主要论述城市工业用水以外的其他用水(也有书称之为城市生活用水)系统的节水措施，主要有：(1)加强宣传教育，提高全民节水意识(2)

25、合理调整水价，运用经济杠杆推动节水工作(3)推广使用节水器具和设备(4)制定用水定额，逐步实行计划管理(5)保护城市供水水源，实现城市污水再生回用,第三节、工 业 节 水,一、用水分类与用水量二、工业节水指标体系三、工业节水措施,第三节、工 业 节 水,一、用水分类与用水量（一）工业用水水量分类(1)按不同的用途分为生产用水和生活用水两大类。(2)按用水方式划分，可分为用水量(总用水量)、循环水量、回用水量、重复利用水量、耗水量、排水量、取水量(或新水量)、漏失水量、补充水量等九种等。,第三节、工 业 节 水,一、用水分类与用水量（一）工业用水水量分类,第三节、工 业 节 水,一、用水分类与用

26、水量（二）各种水量间的关系同一用水系统各水量之间关系见图72。,第三节、工 业 节 水,一、用水分类与用水量（二）各种水量间的关系(1)总用水量(Qt)等于补充水量(Qw)与重复利用水量(Qr)之和，而补充水量包括取水量(Qf和系统外的回用水量(Qs)。即QtQw+Qr 或 QtQf+Qs+Qr 从水量平衡角度考虑，总用水量也等于耗水量(Qc)、排水量(Qd)、漏水量(Ql)与重复利用水量(Qr)之和。即QtQc+Qd+Ql+Qr,一、用水分类与用水量,（二）各种水量间的关系(2)重复利用水量等于同一用水系统中的循环水量(Qcy)与回用水量(Qs)即QrQcy+Qs(3)取水量等于耗水量、排水

27、量、漏水量之和减去系统外的回用水量。即QfQc+Qd+Ql一Qs,二、工业节水指标体系,工业节水指标体系由水量指标和用水率度指标组成。（一）工业节水水量指标(1)万元工业产值取水量 万元工业产值取水量是指报告期内工业取水量与工业产值之比。计算公式为：Vv=Vf/CVv万元工业产值取水量，m3万元；Vf报告期内同一范围的工业取水量，m3；C相应的工业产值，万元。,二、工业节水指标体系,（二）工业用水率度指标(1)工业用水循环利用率 工业用水循环利用率(Rcy)是指一定期间循环水系统中循环水量(Qcy)所占比例。计算公式为：,二、工业节水指标体系,（二）工业用水率度指标(2)新水利用系数 新水利用

28、系数(Kf)是指用水系统新水量(Qf)与排水量(Qd)之差与新水量的比值。计算公式为：,二、工业节水指标体系,（二）工业用水率度指标(3)水的损耗率 水的损耗率(Rl)是指循环水系统中耗水量(Qc)与漏失的水量(Ql)所占比例。计算公式为：,二、工业节水指标体系,（二）工业用水率度指标(4)循环比 循环比(Pcy)是指用水系统总用水量(Qt)与新水量(Qf)的比值，反映了新水的循环利用次数。计算公式为：,二、工业节水指标体系,（二）工业用水率度指标(5)回用率 回用率(Rs)是指用水系统中循环水量(Qcy)为零时系统内部回用水量(Osl)所占比例。计算公式为：,二、工业节水指标体系,（二）工业

29、用水率度指标(6)重复利用率重复利用率(Rr)是指重复利用水量(Qr)占用水系统中总用水量的比例。反映同时具有循环用水与回用水的用水系统中水的有效程度。计算公式为：,三、工业节水措施,(1)调整产品结构，改进生产工艺，建立节水型工业(2)强化节水技术，开发节水设备，努力降低节水设施投资(3)加强企业用水行政管理，逐步实现节水的法制化(4)提高工业生产规模，发挥规模经济效应,第四节农 业 节 水,建立高效节水农业，采用各种措施，推广与改进现代节水灌溉技术，提高农业用水效益，降低径流损耗，推广有利农田节水技术的政策；调动农民节水的积极性，实行用水总量控制，对于克服农业用水水危机具有重要意义。,一

30、农业用水现状,根据1997年对全国农田灌溉用水量统计数字为3606108m3，占总用水量的64.79，占农业用水量的92。其中，南方和北方农田灌溉用水量各占全国的50。农业用水量近20年来基本稳定在4000Xl08m3左右，工业和生活用水则呈快速增长趋势。,一 农业用水现状,我国的农业用水资源与农业发展的格局极不匹配。全国81的水资源集中分布在长江及其以南地区，而该地区人口占全国的53，耕地仅占全国的35。长江以北的广大地区人口占全国的47，耕地占全国的65，水资源仅占全国的19。,一 农业用水现状,遗憾的是，长期以来，由于技术和管理水平落后，灌溉设施老化失修等原因，我国灌溉水的利用率仅为45

31、左右，与发达国家70一80的利用率相差甚远。长期以来，传统粗放的灌溉方式造成了水资源的极大浪费，50的水在输送途中渗漏，到了农田又有大量的水未被农作物吸收，或蒸发损失或渗漏而浪费在田间。,二、农业节水的发展趋势,(1)推广应用节水灌溉技术 节水灌溉技术主要采用喷灌、滴灌、管道灌溉、U形混凝土渠道等工程措施。据估计，采用节水技术可省水30一50。节水灌溉是建设节水型农业的关键。,二、农业节水的发展趋势,(1)推广应用节水灌溉技术 节水灌溉是指充分利用灌溉水资源，提高水的利用效率，达到农作物高产高效而采取的技术措施和农业高效用水模式。目的是提高水的利用率和水分生产率。,二、农业节水的发展趋势,(1

32、)推广应用节水灌溉技术 节水灌溉的实质是要充分满足作物生长期的需水要求，按照传统经验或做无需水量试验要求的灌溉水量和灌水定额(一次灌水的水量)进行灌溉。,二、农业节水的发展趋势,我国的节水灌溉大体上可以分为三个阶段。1)20世纪5060年代基本上是充分灌溉的节水灌溉发展阶段。2)70年代初，由于水资源的短缺日趋突出，将原来的按作物需水量的灌溉制度，改为按实有水资源量获得灌区最大产量的灌溉制度，提高用水效率成为重要的灌溉要求。3)70年代中期以来，是我国节水灌溉发展的第三阶段。我国的节水灌溉进入了局部灌溉的新阶段。,三、农业节水技术与工程措施,（一）农业节水技术(1)非充分灌溉(或“限水灌溉”)

33、非充分灌溉在作物全生育期内不能全部满足需水要求、旨在获得总体最佳效益的灌溉模式。首先是寻求作物需水的关键期，即作物对水分的敏感期，把有限的水量灌到最关键期才能使产量最高。其次，根据作物需水的关键期制定优化灌溉制度。,三、农业节水技术与工程措施,(2)调亏灌溉 调亏灌溉是澳大利亚持续农业研究所20世纪70年代中期提出并研发的节水技术。其基本思想是作物的某些生理生化通道受到特性或生长激素的影响，在其生长发育的某些时期施加一定的水分胁迫(有目的地使其有一定程度的缺水)，即可影响作物的光合产物向不同的组织器官分配的倾斜，从而提高所需收获的产量而舍弃营养器官的生长量和有机合成物质的总量。,三、农业节水技

34、术与工程措施,(3)局部灌溉 局部灌溉以作物根系局部湿润为技术特征，其技术模式是采用滴灌和渗灌等微灌技术进行灌溉。局部灌溉比地面灌溉省水5070，比喷灌省水1520。,三、农业节水技术与工程措施,(4)控制性根系交替灌溉技术 传统的灌水方法追求田间作物根系层的充分和均匀湿润，而控制性根系交替灌溉则强调利用作物水分胁迫时产生的根信号功能，使作物根系始终有一部分生长在于燥或较干燥的土壤区域中，限制该部分的根系吸收水分，让其产生水分胁迫的信号传递到叶气孔，形成最优的气孔开度,三、农业节水技术与工程措施,(5)波涌灌溉 波涌灌溉又称间歇灌溉和涌流灌溉，是在研究沟(畦)灌的基础上发展起来的节水型地面灌水

35、新技术。它是按一定周期间歇地向沟(畦)供水，使水流呈波涌状推进到沟(畦)末端，以湿润土壤的一种节水型地面灌水新技术。总体上，波涌沟(畦)灌溉较传统的地面沟(畦)灌具有省时、省水、节能、灌水质量高等优点。,三、农业节水技术与工程措施,(6)渠系防渗 渠系防渗是为了减少渠床灌溉水损失，提高用水效率的重要技术措施。研究表明，浆砌防渗可减少水分损失5060，使渠系水利用率达到0.60.7；混凝土与塑料防渗，减少水分损失6774，渠系水利用系数达0.70.9。,三、农业节水技术与工程措施,(7)田间节水与农艺节水 田间节水技术主要包括平整土地，渠、畦系改造。农艺节水技术包括抗旱品种的选育，合理施肥，调整

36、作物种植结构，秸秆、薄膜覆盖等。,三、农业节水技术与工程措施,(8)节水管理节水管理包括制度管理、工程管理、经营管理和用水管理。通过建立各种管理组织，制定工程管理和经营管理制度，作到计划用水、优化配水、合理征收水费。,第五节污水再生回用,一、污水回用概述,在许多国家都面临着水资源短缺的危机情况下，人们已寻找出三条解决水危机的主要途径：(1)推行清洁生产，改变生产结构，革新生产工艺及装备，调整用水方式，强化计划用水管理，改革水价政策，提高水的重复利用率，采取多种节水方法如安装节水设备等最大限度地 节约用水，缓解用水矛盾；(2)远距离跨区域调水，以丰补缺，改变水资源分布不均的自然状况；(3)推广污

37、水回用。,一、污水回用概述,作为缓解水危机的途径，日本早在1962年就开始污水回用，90年代在全国范围内进行了污水回用的调查研究与工艺设计，对污水回用在日本的可行性进行深入研究和工程示范，在严重缺水的地区广泛推广污水回用技术，使日本近年来的取水量逐年减少。,一、污水回用概述,美国20世纪70年代初开始大规模污水处理厂建设，随后即开始污水回用，城市污水经再生处理后作为灌溉用水、景观用水、工艺用水、工业冷却水、锅炉补水以及回灌地下水和娱乐养鱼等多种用途，其中灌溉用水占总回用量的60，工业用水占总用水量的30，城市生活等其他方面的回用水量不足10。,一、污水回用概述,俄罗斯、西欧各国、以色列、印度、

38、南非和纳米比亚也广泛开展污水回用，以色列早在60年代便把污水回用列为一项国家政策。,一、污水回用概述,我国20世纪50年代就开始采用污水灌溉的方式回用污水，80年代末，随着我国大部分城市水危机的频频出现和污水回用技术趋于成熟。实践表明，污水回用措施既节水又能减轻环境污染，环境、经济和社会效益都非常显著。,一、污水回用概述,再生水：污水经一级、二级处理和深度处理后供作回用的水。中水：办公楼、宾馆、饭店和生活小区等集中排放的污水就地处理后回用于冲洗厕所、洗车、消防、绿地等生活杂用水的这一类水。,一、污水回用概述,1中水回用 北京市1984年开始进行中水回用工程示范，并在1987年出台的北京市中水设

39、施建设管理试行办法中明确规定，凡建筑面积超过2104m2的旅馆、饭店和公寓以及建筑面积3104m2以上的机关科研单位和新建生活小区都要建立中水设施。,一、污水回用概述,2.城市污水集中处理回用 1992年，大连春柳污水处理厂将二级处理污水进行深度处理后回用给煤气厂代替新鲜水，成为我国最早的城市污水回用示范工程。此后，北京、天津等城市也相继开展污水回用工程，将城市污水处理后用于水处理厂内部洗涤用水、电厂循环冷却用水、小区生活杂用水及绿化、景观河道等用水,二、污水回用目标及回用水质标准,（一）回用水源回用水源应以生活污水为主，尽量减少工业废水所占的比重。因为生活污水水质稳定，有可预见性，而工业废水

40、事故排放时污染集中，会冲击再生处理过程。进入城市排水系统的城市污水，一般情况下可作为回水水源，但其水质必须保证对后续回用不产生危害,二、污水回用目标及回用水质标准,（二）城市污水再生利用的可行性城市污水回用的可行性表现在以下几个方面：(1)城市污水量大、集中，不受气候等自然条件的影响，水质水量变化幅度小，是较稳定的供水水源；(2)城市污水厂一般建在城市附近，与跨流域调水、远距离输水相比，可大大节省取水、输水的基建投资和运行费用；,二、污水回用目标及回用水质标准,（二）城市污水再生利用的可行性城市污水回用的可行性表现在以下几个方面：(3)污水处理厂因增加深度处理单元而增加的投资少于新建水厂的投资

41、，故可节省部分建设新给水处理厂的费用；(4)城市污水处理后回用减少了污水排放量，从而可以减轻对水体的污染，促进生态环境的改善；(5)城市污水回用开辟了第二水源，减少了城市新鲜水的取用量，减轻城市供水不足的压力。,二、污水回用目标及回用水质标准,（三）污水回用方式污水回用有直接回用和间接回用两种方式。直接回用是指由再生水厂通过输水管道直接将再生水送给用户使用；间接回用就是将再生水排入天然水体或回灌到地下含水层，在进入水体到被取出利用的时间内，在自然系统中经过稀释、过滤、挥发、氧化等过程获得进一步净化，然后再取出供不同地区用户不同时期使用。,二、污水回用目标及回用水质标准,直接回用通常有三种方式：

42、(1)大型公共建筑和住宅楼群的污水，就地处理，循环再用。(2)由再生水厂敷设专用管道供大工厂使用。(3)敷设再生水供水管路，与城市供水管网一起形成双供水系统，一部分供给工业作为低质用水使用，另一部分供给城市绿化和景观水体使用。,二、污水回用目标及回用水质标准,（四）污水回用的途径(1)回用于工业 再生水在工业中主要用作：循环冷却系统的补充水；直流冷却系统用水，工艺用水；冲洗和洗涤水；杂用水，包括厂区绿化、浇洒道路、消防与除尘等。(2)回用于农业 农业用水包括食用作物和非食用作物灌溉、林地灌溉、牧业和渔业用水，是用水大户。,二、污水回用目标及回用水质标准,(4)回灌地下水 地下回灌是扩大再生水用

43、途的最有益的一种方式，在回灌过程中，再生水通过土壤的渗透能获得进一步的处理，最后与地下水成为一体。再生水回灌地下关键是防止地下水资源的污染。(5)回用于饮用,二、污水回用目标及回用水质标准,(6)回用于景观娱乐和生态环境 主要包括以下几个方面：(1)供游泳和滑水的娱乐湖；(2)供钓鱼和划船的娱乐湖；(3)公园或街心公园中公众不能接近的湖；(4)天然河道中增加流量和流动的用水；(5)野生动物栖息地和湿地等。,三、污水再生处理技术,目前，污水回用可分为两大类。(1)以城市污水为水源，经处理后回用。(2)工业废水、厂区生活污水以及小区生活污水作为污水回用系统的原水，就地处理后满足工业用水或生活杂用水

44、的要求。,三、污水再生处理技术,常采用的处理方法：(1)去除水中的大块漂浮物、悬浮物、油脂、毛发等。(2)去除水中的有机物、无机物等 可采用活性污泥、生物接触氧化、生物过滤、膜生物反应等生物处理技术；氧化塘、氧化沟、生态塘、人工湿地等生态处理技术、混凝沉淀、气浮等物理化学处理技术，以及化学沉淀、化学氧化(氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧氧化)等化学处理技术。,三、污水再生处理技术,常采用的处理方法：(3)去除水中残余的有机物、悬浮物、氮磷营养物、溶解固体及细菌等 可采用混凝沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒等去除水中的有机物、悬浮物、细菌；采用反渗透等技术去除水中的溶解固体；采用沸石吸附、生物氧化、化学

45、氧化、化学沉淀等去除水中的氮、磷营养物质,三、污水再生处理技术,（一）、再生处理工艺1、再生处理工艺选择 污水再生处理技术是污水回用的核心。选择工艺流程的原则和依据如下：(1)满足回用水水质要求，保证安全供水；(2)用于生活杂用水和与人接触的其他用途时，应确保卫生上安全可靠；(3)采用单元技术优化组合，技术简单可靠；(4)系统应经济，运行成本低，占地少；(5)运行稳定，易于管理。,三、污水再生处理技术,（一）、再生处理工艺1、再生处理工艺选择以城市污水为水源的再生水厂宜采用下列基本工艺：当对回用水水质要求高时，可在深度处理中增加活性炭吸附、氨吹脱、离子交换、折点加氯、反渗透、臭氧氧化单元，或几

46、种单元技术的组合。,三、污水再生处理技术,（一）、再生处理工艺2污水再生处理新技术(1)颗粒填料生物接触氧化技术 颗粒填料生物接触氧化是生物接触氧化技术的一种，即在生物反应器内装填惰性颗粒填料，池底装有布水管和布气管，其结构形式类似于气水反冲洗的砂滤池，因此也称为淹没式生物滤池。,三、污水再生处理技术,（一）、再生处理工艺2污水再生处理新技术(2)膜生物反应器技术 膜生物反应器技术是将膜分离技术与生物活性污泥法相结合的水处理工艺，可以替代沉淀、过滤单元，适用于城市生活污水再生处理、微污染水净化、工业废水深度处理、废水资源回收、清洁生产工艺、有毒化学品的催化氧化等诸多领域。,三、污水再生处理技术

47、,（一）、再生处理工艺2污水再生处理新技术(3)污水再生处理的生态模式 国外在进行污水资源化的过程中采用了许多生态方法。美国加州圣地亚哥市利用生物塘种植水葫芦、养鱼等形成食物链对污水进行净化，同时收获大量水产品。,四、污水再生回用对策,将污水作为资源，处理后回用于工农业生产和城市生活，既减少新鲜水淡水的取水量，又使环境免受污染，其环境、社会和经济效益非常显著。根据我国的实际情况，一些水资源短缺且经济较发达的城市，未来的用水战略中应该将中水回用和污水集中处理回用列为节水的重点。,四、污水再生回用对策,新规划的城市和新建工业基地，在进行规划建设时，应充分考虑污水再生回用设施的建设，从本地区本行业发

48、展的长远利益出发，以经济效益和环境效益为目标，选择适宜的污水再生处理工艺，提出合理的回用措施和回用量。,四、污水再生回用对策,石油化工、电力、钢铁是我国主要的用水行业厂在这些行业使用再生水势在必行。要实现污水的再生回用，必须解决以下几个关键性问题；(1)在水法和水污染防治法的基础上，建立污水再生回用的法律法规体系。(2)建立集中统一的水管理机构，对水资源、供水、排水和水环境污染进行统一规划与管理。,四、污水再生回用对策,石油化工、电力、钢铁是我国主要的用水行业厂在这些行业使用再生水势在必行。要实现污水的再生回用，必须解决以下几个关键性问题；(3)调整城市总体规划，建立一个综合协调的、可持续发展

49、的水总体规划，协调好城市的水资源、供水、排水、水污染控制、城市防洪、河湖以及工业、农业、水产、航运等规划，做到以供定需、分质供水、优质优用、重复利用，使水资源得到科学有效的利用与保护，使有限的水资源发挥最大的效益，确保污水回用规划的实施。,四、污水再生回用对策,（4)建立合理的水价格体系，取消国家补贴，大力发展水工业，使供水和排水部门进行企业化经营，促进污水再生回用的实施。(5)加强污水回用的宣传工作，提高人们对污水是资源的认识，并从经济上体现低质水低价、高质水高价，使人们改变传统观念，在生产和生活中逐渐认识到污水再生回用的必要性。,四、污水再生回用对策,(6)严格控制工业废水的排放，抓紧工业污染源治理，搞好工业废水预处理，排入城市下水道的水质必须符合污水排入下水道水质标准，以保证城市污水处理厂的稳定运行。(7)严格在河道和流域实施污染物总量控制，以利再生水间接利用的开展。,