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试析国内外分质供水的发展

作者:Tiejun 来源:未知 发布时间:2018-09-19 09:14

1. 美国分质供水的发展

    分质供水在国内仍处于发展阶段,然而在国外一些发达国家很早开始已经被推广应用 了。早在1983年,美国的给水工程协会(AWWA)下属的分质供水委员会编写了一份《分 质供水指南》。《指南》总结了当时国际上现有的分质供水经验,并提供了全美统一的分质 供水规范基础。((指南》中明确的给出了“可饮用水”和“非饮用水”的定义。“可饮用水”是指 符合联邦与州政府水质标准,用于饮用、烹调与清洗的水。“非饮用水”是指人类偶然使用 不致造成危害,用于非饮用用途的水。由此可以看出,《指南》中所指的“可饮用水”并不 单纯只喝的水,而是与居民日常生活相关的生活用水。因此,AWWA也曾明确表示过, 向所有居民家庭提供的生活用水,直至每一个水龙头,都是可以饮用的。而“非饮用水”可 以使用一些低品质水,如海水、雨水、污水等,另设管网供应,用于绿化,喷洒道路和工 业用途等。美国目前大多数城市所建立的分质供水系统,就是以此为依据建立的饮用水和 非饮用水的双管道二元供水系统。美国至少在10多个城市建立了分质供水系统,第一个双管分质系统建立于1920年的 亚利桑那,当时该系统主要是针对城市污水进行重复利用。将污水进行处理再生后用于绿 化地带、冲刷厕所、冲洗汽车、工业冷却、娱乐和建筑用水等用途。到目前为止。美国城 市污水回用量已达260"104m3/d,其中62%用于农业灌溉,30%用于工业,其余用于城市设 施和地下水回灌。另外,美国和另外一些发达国家,还充分利用了雨水进行分质供水。通 过对雨水的截留、储存用于回灌、91、充地表和地下水源,改善了城市的水环境;同时还制 定了相应的法律法规来限制雨水的排放,并制定了雨水排放费用的相关规定,建立了雨水 收集信息中心和通讯网。在美国的关岛和维尔京岛,就是大规模地利用雨水作为冲洗和灌 溉等用途。美国还建造了渗透田来91、充地下水层,在下暴雨或者发洪水的时候可以汇集和 调蓄。除了雨水,海水的利用技术在美国等一些发达国家也相当成熟,主要将海水利用于 电力、化工、冶金等行业,对于沿海城市和苦成水地区来说,海水的广泛利用可带来显著 的经济效益和环境效益。早在1995年,美国海水的利用量已经达到840"108m3。

2. 日本分质供水的发展

    与美国相比,日本的分质供水系统规模更大、范围更广也更为复杂,不仅有常见的 双管分质系统,在部分城市也有多管道分质供水系统。早在20世纪中后期,日本就开始 使用复式分质供水系统,通常是设有三种供水管道:上水道、工业水道和中水道。上水道 主要供应的是生活用水,工业水道供应的是工业用水,而中水道(又称再生水道或杂用水 道)供应的是杂用水。日本自上世纪60年代以来,陆续在几十个城市建立了工业水道。 截至1991年,日本全国已建立了工业水道事业体117个,有200多个设施,供水能力达 2189万m3/日,管道约6000多公里,分布在近50个道府中。

    为了缓解水资源紧张地区的供水矛盾,日本几十年来一直致力于对中水道系统的研 究。中水道的原水主要来自于城市内部的下水,经过多次处理以后再次利用,主要用于不 与人体直接接触的用水中,如冲厕、洗车,冲刷道路,绿化和消防等。而在有些建筑物和 住宅区内,中水道的水直接处理后用在原来的场所。日本大部分地区的双管系统主要就是 采用上水道和中水道双管道供水。除此之外,日本的山田贤次等人也曾提出了一个“上质 水道”的概念,即在一些建筑物内再增加一个“上质水道”,对一般的生活饮用水再进一步 的进行深度处理后专门用于烹饪和饮用。目前日本也有此种系统在使用,但均为局部的小 型系统。另外,日本的海水利用率也很高,早在1994年,日本对海水的利用率已达 185"108In3。雨水也是在日本国内被广泛利用,而且技术已经相当成熟。日本在上世纪80 年就开始推广雨水贮留渗透计划,贮存的雨水用于冲洗厕所、绿化、消防和发生灾害时应 急用,同时也能有效的补充地下水,保护生态环境。同时日本还提出过“控制雨水排放型下水道”的概念,用收集到的雨水来补充供给部分城市供水。

3. 国内分质供水的发展

    国内的分质供水发展不及美国等发达国家,考虑到处理成本、工程难度和投资能力等 原因,目前还没有办法采用和发达国家一样的以“饮用水”和“非饮用水”为基础的城市大规 模分质供水。我国目前现有的一些分质供水系统基本上都是局部的或者小范围的分质供 水。如在一些工业城市工业集中的地区采用生活和工业用水分开的分质供水,这一类型的 分质供水在国内起步较早,在上世纪的50年代株洲市就已经开始用两个水厂分别供应生 活用水和工业用水;70年代上海市金山石化厂采用了工业水厂、海水厂、生活水厂和陈 山水厂四个水厂对不同的用户进行分开供水;80年代常州市也将市区划分为工业区和生 活区来分区供水。此外,随着污水处理技术的逐渐成熟,80年代起国内对中水回用也开 始进行研究和实践,1991年,中国工程建设标准化协会颁布了((建筑中水设计规范》 (CECS30.91),推动了建筑中水的开展,并于2003年在总结了多年实践的基础上,全面 修订此规范,并且提升为国家标准的《建筑中水设计规范》(GB50336.2002)。北京市的部 分单位就设有中水管网系统专门供给杂水。到了90年代后期,随着生活水平的提高,居 民对于饮用水的水质要求也越来越高,在此基础上出现了一种新型的分质供水模式即管道 直饮水。该分质供水模式是将城市供水作为一般性的生活用水,而另设管网供应专供饮用 的水。这种分质供水模式通常是在小区为单位进行的局部分质供水,通过在小区内建立净 水站,对自来水进行过滤吸附等深度处理后,通过独立封闭的管网系统送至小区内的各个 住户家里。1996年,上海浦东新区的锦华小区,在小区建设时期同步建设了两套供水管 网系统,一套管网供应城市自来水,一套管网由同济大学设计深度处理工艺专供优质饮用 水。随后管网直饮水项目在其他城市也得到一定的应用,但是普及度不高,该分质供水和 国际上普遍认同的分质供水存在一定差异。 同时海水和雨水的利用在国内也有一定的研究实践。我国在“九五”和“十五”期间就曾将海水冲厕技术列入国家重点科技攻关计划,曾在青岛做过短时间、小规模的海水冲厕试 点,但是考虑到海水的后续处理比较麻烦,也没有做进一步推广。1998年,我国的海水 利用量也只有85"108m3,和发达国家存在不小的差距。与此同时,由于西北部水资源的匮 乏,我国也在积极开展一些针对雨水资源采集和利用的项目,如甘肃的“121工程”、山西的“甘露工程”、山西的“123工程”等,取得了一定的成效。

  

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