梁政通 蔡軍華 張麗莉
摘 要:隨著社會和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、人口的快速增加,面對水資源的嚴(yán)重短缺與浪費,水污染問題的日益嚴(yán)重,水資源的合理利用,即節(jié)約用水問題,正日益受到大家的廣泛重視和關(guān)注。
關(guān)鍵詞:水;再利用;節(jié)水
當(dāng)一個地區(qū)或城市出現(xiàn)水的供需矛盾時,解決矛盾的唯一原則就是“開源節(jié)流”?!伴_源”的途徑:合理開發(fā)和提取地下水;修筑水庫,把大氣降水以及洪水期多余的河水蓄積起來,提高供水能力;開渠引水,把水資源相對豐富地區(qū)的水調(diào)入水資源相對貧乏的地區(qū),加強(qiáng)對水資源在時間和空間分布上的調(diào)節(jié);加強(qiáng)水土保持,調(diào)節(jié)徑流,涵養(yǎng)水源,增加地下水的補給;擴(kuò)大及完善地面徑流的調(diào)蓄系統(tǒng),減少水的蒸發(fā)、徑流損失和沿途滲透損耗,提高水利效益;防治水污染,保護(hù)水源,提高水資源的可利用程度;擴(kuò)大可利用水資源的范圍,海水淡化、人工增雨等等。節(jié)流措施包括:動用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、行政、法制宣傳教育等多種手段,杜絕水的浪費,提高水的有效利用率,節(jié)省或減少用水,限制需水量增長甚至削減需水量,使有限的水資源得以合理分配和利用,提高公民節(jié)水意識;重視改進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù),提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率,從農(nóng)業(yè)和工業(yè)這兩個用水大戶挖掘水資源的潛力。
顯然,在上述開源節(jié)流途徑中,根據(jù)具體情況往往需要通過多種途徑,甚至須長期努力才能使一個缺水地區(qū)或城市水的供需關(guān)系達(dá)到新的平衡。但是,如前所述,從長遠(yuǎn)觀點看,由于水資源終究是有限的,而社會發(fā)展對水總會有所需求;因此,緩解、扼制水的供需矛盾的幾點是“節(jié)流”。
鑒于擴(kuò)大可利用的水資源范圍特別是水的再利用,同提高水的利用率之間有著不可分割的聯(lián)系,人們已習(xí)慣于將水的再利用歸于“節(jié)流”范疇。而水的再利用、提高水的利用率,以及通過生產(chǎn)工藝改革減少用水(工藝節(jié)水)是節(jié)約用水的核心。
按照用水的用途與用水性質(zhì)劃分,城市用水可分為居民生活用水、公共建筑用水、市政用水、工業(yè)用水及近郊農(nóng)業(yè)用水。其中,除農(nóng)業(yè)用水外,通常以工業(yè)用水水量所占比重最大,節(jié)約工業(yè)用水自然成為城市節(jié)約用水的重點。按用水的方式劃分,工業(yè)用水的水量可分為用水量(總用水量)、循環(huán)水量、回用水量、重復(fù)利用水量、耗水量、取水量(或新水量)、補充水量。
水的再利用方式分為:循環(huán)利用(有計劃再利用)和回用。循環(huán)利用有排污和不排污兩種;回用有無計劃回用和有計劃回用即有計劃再利用;所謂水的無計劃回用,就是用過的水未經(jīng)統(tǒng)籌計劃與安排被任意地排回水體,而是其他用水部門被動地接受水體中尚未完全凈化的部分污水或廢水。實際上這種情況早已存在,在水污染比較嚴(yán)重的情況下,甚至司空見慣習(xí)以為常。事實上,包括我國在內(nèi)的世界不少城市的居民生活用水或工業(yè)用水都或多或少地接受者無計劃用水,使安全用水受到威脅。而一個水體對無計劃用水的承受能力,涉及其沿岸城市與工業(yè)布局、自水體取水的數(shù)量、污水與廢水的排放量及其處理程度、水體自凈能力等眾多因素??梢?,限制水的無計劃回用,削減取水量和排污排水量,對保證地面水體的衛(wèi)生要求和居民的用水安全具有十分重要的作用;有計劃的水再利用分為水的循環(huán)利用和有計劃的回用兩方面,通常所說的水回用,均指有計劃的水回用而言。后者應(yīng)在保證合理開發(fā)利用水資源的基礎(chǔ)上,充分考慮整個水資源(流域)系統(tǒng)范圍內(nèi)的社會、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效益。有計劃的水回用,有直接與間接回用兩種形式,水的直接回用,是將適當(dāng)處理過的水,不經(jīng)過天然水體緩沖、凈化,直接用于灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、市政、水產(chǎn)養(yǎng)殖、景觀娛樂與環(huán)境及生活雜用。顯然,隨用水對象的不同,對回用水水政要求也不相同。但總的講對回用水水質(zhì)都有嚴(yán)格限制,因而直接回用水的處理費用較高。水的間接回用,是將適當(dāng)處理過的污水或廢水,有計劃地經(jīng)天然水體緩沖、自然凈化、包括較長時間的儲存、沉淀、稀釋、照射、曝氣、生物降解、熱作用等,使污水或廢水再生。水的間接回用充分地利用了自然界的凈化作用,其直接處理費用相對較低,但自然凈化的速度慢,需經(jīng)歷較長的時間與過程,要有較大的空間和環(huán)境容量。這點,并非在所有的情況下都能得到保證。應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào),無論那種水回用方式,如處置不當(dāng)都可能構(gòu)成對環(huán)境的污染或?qū)τ盟踩奈:?,故須慎重從事?/p>
由此可見,水的再利用幾乎包括除工藝節(jié)水以外所有可以提高水的有效利用程度的途徑,也是擴(kuò)大可利用水資源范圍極為重要的方式。
節(jié)水實際進(jìn)展與重復(fù)利用變化之間的關(guān)系非常復(fù)雜,大體上可以概括為幾種狀態(tài):
(一)在用水系統(tǒng)總用水量不變的情況下,增加重復(fù)利用水量以減少新水量。這時用水系統(tǒng)水的重復(fù)利用率上升。這種情況一般出現(xiàn)于節(jié)水初始階段。例如,將直流用水系統(tǒng)改為循環(huán)用水系統(tǒng),且不斷地增加用水系統(tǒng)中的循環(huán)水量以減少新水量。這個階段的顯著特點是新水量的節(jié)約是通過增加循環(huán)(重復(fù))水量實行的,用水系統(tǒng)對用水量無過多的需求,新水利用率不高。
(二)在重復(fù)水量保持不變的情況下,減少新水量。這時用水系統(tǒng)水的重復(fù)利用率上升。工業(yè)企業(yè)或城市用水(節(jié)水)水平達(dá)到一定程度后,繼續(xù)增加循環(huán)水量已很困難,如果尚可減少新水量以提高水的有效利用程度,即屬這種情況。這時,往往比較容易采取的節(jié)水措施,如設(shè)冷卻水裝置等措施都已實施,要進(jìn)一步提高用水系統(tǒng)的節(jié)水效果主要依靠減少用水系統(tǒng)的耗水量、漏失水量和排水量。
(三)當(dāng)用水部門用水需求增加,同時需要壓縮新水量時,在一定的條件下可通過增加重復(fù)水量的途徑滿足水的需求。這時用水系統(tǒng)總用水量可能增加,水的重復(fù)利用率也上升。這種狀態(tài)與第(一)種狀態(tài)的本質(zhì)差別在于增加重復(fù)利用水量與減少新水量之間已不是用水系統(tǒng)中水量的簡單替代,而須在用水系統(tǒng)的不同用水過程之間減少排污、擴(kuò)大水的回用范圍、增加水的重復(fù)利用程度,因而是第(一)種節(jié)水狀態(tài)的進(jìn)一步發(fā)展。
(四)同上述狀態(tài)相對應(yīng)的另一種情況是,當(dāng)節(jié)水達(dá)到相當(dāng)水平后,通過工藝改革或其他技術(shù)措施,減少重復(fù)利用水量,同時減少新水量。這是用水(節(jié)水)水平提高的一種較高的表現(xiàn)形式。
(五)以上分析都限于減少新水量時重復(fù)利用率的變化。重復(fù)利用率改變的另外一種狀態(tài)是在新水量增加的情況下發(fā)生。這也是城市、工業(yè)企業(yè)用水(節(jié)水)發(fā)展過程中經(jīng)常可能發(fā)生的一種情況。從節(jié)水角度考察,新水量增加與重復(fù)利用水量減少這兩種情況相伴發(fā)生是沒有意義的。為了使重復(fù)利用率重新回升,除非極大地提高重復(fù)利用水量,這一點恰恰是工業(yè)企業(yè)或城市為解決水的供需矛盾所必須采取的重要對策之一。
應(yīng)該指出,上述重復(fù)利用率變化,對于一個較大的工業(yè)企業(yè)、行業(yè)、城市、地區(qū)或國家而言,都是各個或眾多用水部門用水(節(jié)水)變化情況的綜合反映,單純從節(jié)約用水的角度看,較理想的狀態(tài)依次是(四)、(二)、(一)、(三)、(五),但實際情況會遠(yuǎn)較此復(fù)雜。
(作者單位:安陽市計劃節(jié)約用水辦公室)