区域水资源介循环利用模式:概念·结构·特征

为解决我国面临的突出水环境问题,破解经济发展需求与水资源短缺、水环境污染和水生态破坏之间的矛盾,提出区域水资源“介循环”(water meta-cycle)利用模式,系统地阐述了区域水资源介循环利用模式的结构特征、基本特点和目标定位,并通过案例分析了其适用效果. 介循环是一种人工强化生态调控的区域水资源多阶多元循环利用模式. 通过企业、家庭和社区等局部单元内的水循环利用,工业和城市等社会系统尺度内的污水再生处理与直接利用,以及区域层面上再生水的生态媒介循环利用(water natural system-mediated reuse)等,促进不同层阶和不同用途水循环利用的有机衔接与耦合,实现再生水的安全聪巧(safe and smart)利用、区域尺度上水资源的闭环循环利用和趋零排放. 区域水资源介循环利用模式以再生水的生态媒介循环利用为核心,具有闭环趋零、多阶多元、强化调控和复合高效等特点,有望成为区域水资源可持续管理、保障水环境安全的有效模式.      

基于水资源生态足迹的水资源循环利用技术体系研究

平衡水资源供需、实现水资源合理循环利用是当前社会面临的重要问题。基于2011—2020年江苏省和甘肃省统计数据，重点分析人均水资源承载力、人均水资源生态足迹和人均生态盈亏变化趋势。结合各产业人均用水生态足迹进行水资源循环利用技术体系研究。结果表明：江苏省水资源利用常年呈生态赤字状态，甘肃省生态赤字状态近几年已有所缓解。构建水资源循环利用体系可从“水源—取水—净水—排水—水处理—回用”流程展开，再生水回用阶段应综合考虑区域实际情况，根据各产业用水生态足迹统筹分配再生水中生产、生活、生态用水的比例，提高水资源循环利用率。     

浅谈天津市再生水利用的现状及对策

天津市是严重缺水城市,供需矛盾日渐突出,解决天津市的水资源紧缺问题已成当务之急,而污水再生利用则是水资源循环使用,提高使用率的有效措施。本文以新水源公司再生水利用为例,谈缓解天津市水资源短缺的途径。     

北京市清水与再生水协同利用优化模型

开展协同利用清水与再生水的城市供水系统优化研究具有重要的科学意义和广阔的应用前景.为促进城市水资源高效利用,基于多水源转换关系以及再生水生产能力和利用潜力,构建了面向多区域多部门的城市清水与再生水协同利用优化模型,并以水资源严重短缺的北京市为例进行实证研究.设置规划方案基准情景和规划替代方案情景,分别优化了清水与再生水的协同利用方案以及再生水厂群的运行方案.在规划方案基准情景下,再生水占研究区用水总量的32%,分别占农业、工业、环境用水量的60%、30%和42%.海淀区和石景山区再生水供给矛盾将较为突出.相比之下,规划替代方案情景可以获得更高的经济效益,总效益增加6. 21亿元,同时能增加再生水利用量36. 59%、减少清水用量14. 02%.规划替代方案能更加充分地利用现有设施,促进水资源循环利用.此外,还提供了在现有设施条件下,再生水利用量由政策规划值逐渐提升至最佳规模过程中再生水厂群的运行过渡方案.本文建立的研究方法具有较广泛的适用性,可用于解决其它具有再生水利用潜力地区的水资源短缺问题.     

北京市再生水利用生态环境效益评估

随着我国社会经济的快速发展和人口的持续增长,我国面临着日益严峻的水资源问题,再生水利用已成为解决水资源严重短缺、控制生态环境进一步恶化的有效措施.再生水利用不仅可以节约大量的新鲜水,而且还可以降低污水排放对环境的影响,具有巨大的生态环境效益,包括资源效益、环境效益和对人体健康的效益等.本研究采用机会成本法构建了再生水利用生态环境效益的评价体系,并以北京市为例对其再生水利用的生态环境效益进行了估算.结果表明,2010年北京市再生水利用具有可观的生态环境效益12.0亿,其中再生水替代新鲜水的资源效益占比重最大,环境改善效益和地下水补给效益也较大,其余效益较小或为负.北京市再生水利用的生态环境效益约为其直接经济收益的1.8倍,说明北京市再生水利用符合可持续发展的理念.相关方法与研究成果可以为推动我国再生水利用的发展提供科学依据.     

滇池流域再生水资源现状利用特征及效益分析

针对"牛栏江-滇池"补水工程通水后滇池流域水资源格局变化,从滇池流域面临水资源短缺与流域内大量处理后达一级A标准的尾水资源这一对矛盾出发,对流域内再生水资源产生及利用现状、现状利用特征及效益进行分析。研究结果表明,目前滇池流域采用"集中与分散相结合"的再生水利用模式,其中分散式再生水处理设施建设数量及处理规模呈现快速增长趋势,而集中式再生水存在丰富的潜在资源量但现状利用率较低;在不考虑再生水利用后产生回归水的情况下,2013年流域内再生水利用对污染物COD_(Cr)、TN、TP、NH_3-N的削减量分别为3365.4t、428.0t、56.2t、236.4t。从完善法规政策、严格标准体系、加强配套设施建设、创新体制机制、落实监督管理和公众参与等方面,提出了加强流域再生水利用的对策和建议。     

基于RDA-REM模型的我国再生水开发利用潜力

为促进我国再生水资源高效利用,优化水资源配置结构,针对再生水开发利用潜力开展再生水开发利用影响因素分析,剖析再生水资源的特殊性与竞争性,揭示再生水开发利用的驱动机制与约束机制,建立再生水供需双侧协调交互式的潜力指标体系,并基于冗余分析（RDA）筛选潜力预测关键指标,并以此为基础,构建具有随机效应的潜力预测模型（REM）,预测全国再生水开发利用潜力.同时,针对REM模型参数的不确定性,刻画10%~90%分位数水平下的参数置信区间.结果发现,生态用水量、建成区供水管道密度、再生水处理设施建设固定资产投资和污水处理总量这4项指标与再生水开发利用紧密相关,为潜力预测关键指标.REM潜力预测模型拟合精度较高,最大拟合误差为-8.5%.未来一段时期内,我国再生水开发利用量将继续保持高速增长趋势,2025年全国开发利用潜力有望达到129亿m³,将有助于优化城市供水结构,提高区域水资源循环利用率.     

城市水资源综合利用新模式探索与研究

随着经济和社会的发展,城市水资源短缺的矛盾日益突出.宁波市北仑区作为一个极度缺水的地区,在开发利用雨水、海水、再生水等非常规水资源方面积累了一些成功的案例和经验,每年可收集利用雨水近220万吨,利用各类再生水超3 500万吨,区域污水厂废水的再生利用率达到30％.从政府层面对水资源的环境价格和资源价值体现作了有益的探索,并在下一步的城市建设中积极引入“海绵城市”的概念,为其他同类型地区合理利用水资源提供参考和思路.     

循环经济型水资源节约利用模式研究

当前水资源短缺以及水环境恶化等问题频频发生,人们赖以生存的环境面临着巨大危机。面对水资源与生态发展之间的矛盾,亟需通过循环经济型水资源节约模式的构建来均衡水资源与生态环境之间的关系,促进社会经济的稳步发展。本文从水资源的承载力出发,就循环经济型水资源节约利用模式的构建提出了一些看法。     

新疆再生水补给地下含水层的可行性探讨——以乌鲁木齐市为例

利用再生水补给地下含水层是再生水利用的前沿领域,在干旱缺水的新疆开展再生水补给地下含水层,是缓解水资源紧缺、地下水超采、水重复利用率低及水污染严重等问题的有效途径。以乌鲁木齐市为例,通过分析城市水资源供需、再生水利用及水环境现状,考虑地下含水层空间条件及工程场地条件,对干旱区城市再生水补给地下含水层的优势和可行性进行探讨,并针对干旱区特殊的自然地理条件,提出了开展该项工作需要研究的重点问题。建议在新疆干旱区尽早开展再生水补给地下水的研究与实践工作,以促进城市再生水的安全利用,提早获得环境、经济和社会效益。     

再生水系统的可靠性:内涵及其保障措施

面对日益增长的社会经济可持续发展需求,污水再生利用已成为缓解水资源短缺和改善水环境质量问题的有效措施。随着集中式再生水系统应用规模的不断扩大和再生水利用途径的逐渐拓展,保障再生水系统的可靠性,即安全稳定高效运行显得越来越重要。目前,针对再生水系统可靠性的研究十分有限,尚未形成统一的认识和评价方法。面对再生水系统水质保障的复杂性和现有评价指标的局限性,提出了再生水系统可靠性的概念,并从冗余度、鲁棒性、弹韧性等多个维度详细阐释了再生水系统可靠性内涵、评价指标体系和保障措施。今后,需进一步深入探讨再生水系统可靠性评价方法,为构建安全可靠经济的再生水系统提供技术支撑。     

新乡市水资源可持续利用对策分析

介绍了新乡市水资源的基本状况和新乡市水资源开发利用中存在的主要问题．根据水资源可持续利用理论,结合新乡社会经济发展实际,从提高再生水利用率,推广节水灌溉技术,全面治理水土流失,有效防控旱涝灾害,严格水资源管理等方面提出了新乡市水资源可持续利用的对策,为新乡市水资源可持续发展提供了决策性依据。     

对再生水利用的分析及思考

随着社会经济的持续发展和城市化步伐的加快,人们对水资源的需求日益增加;面对有限的水资源,再生水因水量稳定可控、环保可持续的特点而倍受关注,再生水的应用也在国内外城市广泛开展.现阶段对再生水技术层面的研究已经较为成熟,有必要从规划的角度出发,对国内外再生水回用的方向和不同阶段的再生水回用率情况进行梳理,避免不同地区再生水回用率标准的同质化,为科学合理的确定再生水回用途径和回用目标提供参考和依据,有效推动水资源可持续发展.     

中水公司，促进城市的“肾”循环

历史上的天津曾经有着十分丰富的水资源,但是随着历史的变迁,如今的天津却变成了一座严重缺水的城市。天津市委、市政府对城市污水资源化高度重视,把再生水利用作为落实科学发展观、发展循环经济、建设节约型社会的一项重要工作来抓,提出了“城市污水资源化—再生水利用产业化”的发展思路。     

天津市再生水利用现状的调查与研究

天津是一个资源性缺水城市,文章通过对天津市供排水需求与现状进行分析.论述了再生水在农田水利、工业、景观河道、民用等各方面的使用现状和发展前景,阐明了再生水在天津水资源利用领域的重要性.从技术角度分析了再生水处理的几种途径以及天津再生水利用规划、现状与存在的问题,提出天津市再生水利用的总体设想与建议.     

西安市再生水利用存在问题及预测分析研究

污水作为一种稳定可靠、再生利用的水资源,经深度处理后可用作工业冷却水、城市杂用水、河流景观补充水及农业灌溉等方面。合理开发和利用再生水是解决水资源缺乏的有效途径。本文通过深入调查、分析西安市再生水利用现状,找出再生水利用率低的原因,提出针对性措施,并对防治对策进行定量分析,预测2015年西安市“污水再生利用率”为30．6％,可达到20％的国家考核要求。     

再生水灌溉利用的生态风险研究进展

污水再生回用因其具有显著的社会、经济及生态效益,已成为缓解水资源危机的一项重要举措.城市绿地和农业灌溉作为再生水的主要利用途径之一,在国内外已经得到广泛推广实践.为了解国内外在再生水灌溉利用风险方面的研究进展,本文围绕再生水典型污染物包括盐、氮、重金属和新型污染物、病原菌等,从对土壤质量、植物生长、地下水质量和公众健康等几方面,对再生水灌溉利用的生态风险进行了系统分析.结果表明,盐分及盐离子是再生水灌溉利用的主要风险,灌溉利用导致疾病传播的风险始终存在,而新型污染物的生态风险是科学研究热点.借鉴国外经验,分别就城市绿地和农业的灌溉提出了风险管理措施.最后,提出了加强长期定位研究和模型研究,建立再生水水质、灌溉管理与生态风险的有机关联,进行再生水灌溉土壤承载力评价和建立风险管理体系等5项建议,以促进再生水安全利用.     

澳大利亚污水处理与再生水利用现状分析及经验

对澳大利亚水资源赋存现状、污水处理和再生水利用的历史与现状进行了详细整理与分析,梳理了澳大利亚污水处理与再生水利用发展历程、相关标准、政策和法律法规以及再生水利用典型案例。该经验可为我国开展再生水循环利用研究和工程实践提供重要指导和技术支撑。借鉴澳大利亚水回用技术与管理方法,我国可进一步发展污水再生深度处理技术与工艺,提高再生水生产品质,拓展再生水利用途径,通过浓度控制与处理工艺要求相结合提升再生水水质安全保障能力,建立健全污水资源化利用技术和管理标准体系。     

北京市再生水的公众认知度评估

为缓解城市水资源短缺,回收再利用市政污水日益受到广泛关注.北京市作为最早实践再生水利用的城市之一,其市政污水再利用率已达约60%.本文以问卷、SPSS等作为调查研究工具,探索了被调查者的水资源及污水、再生水认知和再生水使用意愿、受访者的社会经济背景相关数据,对北京市公众的污水回用实践认知进行了评估.结果表明,北京市公众可强烈意识到城市水资源的短缺及处理污水的需要,但是他们在北京市主要水源、北京市用水量最大领域和北京市污水主要来源等问题上存在误区;大部分受访者对废水流向也表示不明确;然而,大于80%的居民表示只要不用于饮用或食物烹调,可以接受包括家庭使用的污水再利用,而63%的居民拒绝将再生水作为公共水源的补充;教育水平较高、个人收入较高、年龄介于35～55岁之间的被访者更加支持赞同再生水的使用,性别对调查结果并没有显著影响.最后,从公众、社区、政府这3个层面提出同步提升素质与认知、宣传和管理双管齐下、加强政策导向和硬件支持等建议.     

日本污水处理与再生利用现状分析

对日本水资源赋存状况、供水用水状况和污水处理与再生利用状况进行了系统梳理和分析。日本水资源总体较为充沛,但关东沿海、北九州和东海等地区严重缺水。近年来(2014—2018年)日本年人均综合用水量稳定在630 m³左右,约是中国的1.5倍;2018年,全国年污水处理总量约为146.4亿m³,平均污水处理成本为143.3日元/m³。日本的再生水利用总量约为2亿m³/a,再生水利用率约为1.5%。大型城市如东京等城市集中式再生水利用率为3.2%,显著高于全国平均水平。日本的再生水利用途径广泛,再生水分类统计工作细致且全面,针对冲厕、景观环境、融雪等9种用途进行分别统计可知：再生水的主要用途为补充地表水用水、观赏性景观环境用水和融雪用水,约占再生水利用总量的78.0%。日本在污水处理与再生利用信息统计、收集、分类等方面的经验和方法可为我国再生水利用规范化管理和发展提供重要参考。