淡水资源概况精选(九篇)

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第1篇：淡水资源概况范文

关键词：苦咸水 反渗透 浓差电池

中图分类号：TK224.21 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0056-02

水（H2O）是生物体生存的重要条件，也是生物体最重要的组成部分。它既有利于维持生物体内生化反应的正常进行，也有利于维持生物体内环境的稳定，如果其中含有某些有害物质，就会对人们的生产生活造成危害。苦咸水是一类因为矿化度较高而无法直接利用的劣质水资源，其成因多样，而且分布面积较广，危害性大，处理过程单一且耗能较大，因此，提高苦咸水处理效果，探索出一种新型的苦咸水处理循环系统是我们的研究目标[1]。

1 苦咸水淡化的意义

要认识苦咸水淡化的意义，必须要了解我国的水资源概况，尤其是苦咸水资源概况。

1.1 我国淡水资源概况

我国淡水资源总量2.8万亿吨，位居世界第六，但由于人口众多，我国人均水资源量仅为世界人均的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国水资源的时空分布受季风气候的影响，降雨年内分配极不均匀，年际变化也很大，我国有300个城市不同程度缺水，沿海城市也不例外；全各地几乎每年都有旱灾发生，尤其是北方地区更甚。据专家估计，我国人口将在2030年达16亿，届时我国人均水资源量大约为1 700 m3，中国将步入严重缺水行列。缺水已经成为制约我国社会经济发展的最重要因素之一，每年因为缺水影响工业产值可达2 300 亿元，为了改变这一现状，我们不得不在节约用水的同时开辟第二水源。

1.2 我国苦咸水概况

苦咸水是一类因为矿化度较高而无法直接利用的劣质地下水，通常，我们把矿化度≥1.0 g/L的水称之为苦咸水，又可细分为微咸水（矿化度1～3 g/L）、半咸水（3～10 g/L）、苦咸水（10～50 g/L）、卤水（≥50 g/L），其形成与气候条件、地形地貌、构造运动、人类活动等因素有较大关系[2-3]。

我国苦咸水主要分布在北方、西北干旱内陆、东部沿海地区，各地区苦咸水可开采量见表1。

由表1可知，我国苦咸水可开采量约200亿m3/a，因此，利用苦咸水淡化，以提供安全、可靠的生产、生活用水，是缓解水危机的主要途径之一。

2 系统的工作原理

目前，苦咸水的处理方法有反渗透、电渗析、纳滤、蒸馏等，但这些大多都是一次工艺，对苦咸水的利用率不高，因此，为了提高苦咸水处理效果，我们将传统的苦咸水处理工艺反渗透与浓差电池发电的电化学原理有机结合，探索出一种新型较高效的苦咸水处理循环系统。

2.1 反渗透原理

把相同体积的稀溶液和浓液分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透（见图1）。

反渗透是采用膜分离的水处理技术，与其他水处理方法相比具有无相态变化、常温操作、设备简单、效益高、环保、高脱盐率（除去90%的可溶性盐和99%以上的胶体微生物或有机物）、适应水质范围广的特点，其广泛应用于矿化度高的水的处理。

2.2 浓差电池原理

将浓溶液与稀溶液交替置于极室内，其间用具有选择透过性的阴阳离子交换膜隔开，浓溶液与稀溶液中的阴离子（主要是Cl-）、阳离子（主要是Na+）分别透过阴阳离子交换膜运动到阴阳极形成稳定的电势差，阴阳极极室的电中性溶液分别由阴阳极表面的氧化还原反应维持，当外接负载时，电子由阳极到阴极并且形成电流。溶液中的化学反应为：

阳极：2H++2e-=H2，OH-+Na+=NaOH

阴极：2Cl--2e-= Cl2

反应过程中，阴极形成弱酸性溶液，阳极形成弱碱性溶液，电极为钛涂钌惰性电极，本身不参与化学反应（见图2）。

2.3 循环系统的设计原理

将一定体积的未经过处理的高浓度苦咸水通入浓溶液极室，再往电极极室（稀溶液极室）通入少量体积的淡水，浓液极室与电极极室存在较大的离子浓度势差，溶液中阴阳离子分别透过阴阳离子交换膜运动到两极形成稳定的电势差，并且通过氧化还原反应产生电子得失，外接负载就有电流产生，浓差电池产生的电能可储存并利用；将浓差电池反应废液通入水箱，利用水泵通入反渗透装置浓液装置（中心圆极室）进行进一步处理，在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂（H2O）会向稀溶液（圆极室）移动，从而达到进一步脱盐的目的。再将稀溶液一部分通入浓差电池电极极室（不用再往电极极室通入淡水）以供下一个循环，另一部分即可排放，由此组成了苦咸水处理循环系统。

为了便于读者理解，笔者设计了循环系统装置如图3所示。

3 系统的优良性

与传统的苦咸水工艺相比，该系统进行了2次浓缩脱盐，提高了苦咸水处理效果；浓差电池正常发电，改变了传统苦咸水处理过程仅耗能不产能的特点，有效降低了处理过程成本；浓差电池发电过程基本无污染物产生，符合人类对新能源开发倡导的绿色理念。

经过多次实验，测得苦咸水经过该系统处理效果如表2所示。

同时实验测得发电单元电压为2.0 V，电流为11 mA，最大功22 MW，由于浓差电池功率密度与膜面积、苦咸水浓度、离子交换膜性能等多种因素有关，由于知识技术所限，该系统还有许多有待改进的地方，随着技术进一步成熟，该系统的处理效果与发电量会进一步提高。

4 系统的应用前景

该系统利用了盐差能发电的原理，结合苦咸水淡化，可以应用于任何富含离子浓度势差的废水处理，如火力发电厂废水、海水淡化等。

参考文献

[1] 王菁，孟祥周，陈玲，等.苦咸水成因及其淡化技术研究进展[J].甘肃农业科技，2010（7）：39-42.

第2篇：淡水资源概况范文

我国当前面临着自然资源的缺乏和生态危机的问题，也是世界淡水资源贫乏的国家之一，人均淡水资源只有世界平均值的1／3。这不仅仅是中国的问题，同样，世界的近几年来，不少地方连连发生水荒，使淡水资源的短缺成为一个世界性的问题。如果现在还不提倡和有效的实施节约用水，那么后果将不堪设想。

二、市居民家庭用水量

调查家庭总数为91家，采用问卷形式进行调查。(注：有4份答卷未写明用水量)

家庭月收入</B><B>内容500～1000元1000～2000元2000～4000元

家庭总数为24(户)49(户)18(户)

三、目前市居民是否具有节水意识

1.对本校133名青少年进行调查

(1)就是否知道你家每月用水量的问题，只有10．5%的人知道，其中有写每月用水量为1吨的。

(2)就是否清楚当前北京市水价的问题，有26%的人知道，其余大部分持不能肯定的态度。

(3)关于是否可以重复使用水的问题，有15%的人回答是可以的。

(4)关于目前节水是否有必要，有96．7%的青少年认为有必要。

(5)就将如何处理正在滴水的水管问题，有95．7%的人认为应马上拧紧。

(6)整个问卷统计下来，具有节水意识的人占2．26%。

2．对92名学生的家长进行调查

(1)就是否知道目前市水价问题，有66．3%的家长知道。

(2)有33．7%的人认为北京市水资源很紧缺，有63%的人认为比较紧缺，也有3.3%的人认为丰富。

(3)当水价提高到平均每月为30元左右时，有70．7%的人认为自己可以节约用水，当水价提高到40元至70元时，有17．4%的人认为自己可节约用水。有1.09%的人水价需要提高到100元以上。

(4)有58%的人认为加强宣传节约用水就可人人增强节水意识，也有5%的人在问卷上注明节水意识的有无与水价无关。

通过调查表明，我们市居民的节水意识很差，他们知道节约用水，但实际生活中却做不到这一点。多数人并不关心中国以及世界目前的淡水资源问题，认为只要多加宣传节约用水，就可实现。但毕竟人的自觉性还是比较差的，尤其是还没有真正发生水危机的时刻，认为淡水是随处可见的资源。他们并不知道，淡水在某些极为缺乏的国家里已成为了商品。以前，我们并不是没有尝试过加强大力宣传这种手段，广告画也贴了不少，但作用并不是显著的。可见，对于我们来说，必须采取强硬的措施和强制的手段来提醒人们要节约用水。这样，节水才不是一句空话。

只要在用水过程中，具有较强的节水意识，就可以不同程度的减少用水量。因此，节水意识是节水的重要环节、先决条件。

据家庭一月平均用水量的资料表明，一个家庭的家庭收入与其用水量是比较相应地，也与有无不同程度上的节水意识是有联系的。也就是说，当家庭收入低时，用水量也会相应地减少，以致不使水费占家庭消费的比例较大。相反，家庭收入较高时，用水量也会上升。所以说，一个家庭的收入与用水量的多少是有联系的。

五、培养节水意识的措施

(1)大范围的实行在标准用水量范围内的普通水价，超出则加倍甚至更高的收费。这种方式可以有区域性，但方式要全国推广。

(2)不仅仅以贴广告画作为宣传节水的手段，也可通过电视或在重要的场合内提出来，要使人们觉得节水也是一种义务。

(3)进入21世纪以后，中国的城市居民用水的方式也可改成投币式或读卡式。将水表换成带有感光仪器的投币孔，投入不同颜色代表不同的硬币后，水管里会自动流出相应的用水量。这种硬币需要人们自己购买。也可将水表换成读卡机，读人磁卡内的信息后，才会流水直至磁卡上的水用完。

第3篇：淡水资源概况范文

关键词：污水回用 资源化 中水

一、城市污水资源化的必然性

水是生命活动中最为重要的物质之一，是人类文明不断发展的基础。和谐的水环境和丰裕的水资源是人类社会可持续发展的基本前提。然而，随着科学技术的不断进步，工业文明的迅速发展，人类社会面临着严重的水危机，具体表现为严重的水资源短缺和水环境的污染。

水资源是指可供人类直接利用，能不断更新的天然淡水，主要是指陆地上的地表水和浅层地下水。目前全球有60%以上的陆地淡水不足，40多个国家缺水，1/3的人口得不到安全供水。我国也同样面临水资源短缺的现实。人均水资源2770m3，仅为世界人均占有量的1/4，水污染所致的缺水量占总缺水量的60%-70%。

对缺水城市而言，仅依靠增加水量，并不能有效的解决缺水问题，因此，城市污水的回用就显得比开发建设新水源更重要。城市废水回用就是将城镇居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用。其回用程度有饮用水程度和非饮用水程度两种。世界上许多城市中，引用等与健康密切相关的水量不到总量 的30%，大部分水用在与健康关系不大的冲洗厕所等方面。这些用途的水可以用水质相对较差经过处理的生活污水代替，达到节约新鲜水资源的目的。可以说，中水的利用是环境保护、水污染防治的主要途径，是社会、经济可持续发展的重要环节。

二、国内外污水回用概况

2.1国外污水回用概况

在国外，以色列、日本、美国等国的中水回用技术发展很好。美国的中水回用范围很广，涉及城市回用、农业回用、娱乐回用、工业回用等多个领域。早在1925年，美国大峡谷的旅游点就用处理后的废水来冲洗厕所和灌溉草坪。专家评测，在美国各种节水措施的实施再加上中水回用，能节省的用水量大约为计划用水量的一半以上。日本是一个饮用水严重缺乏的国家，因此日本成为开展污水回用研究较早的国家之一，主要以处理后的污水作为住宅小区和建筑生活杂用水。

2.2我国污水回用概况

我国在污水回用方面研究起步较晚，目前我国最大的水资源再利用项目—高碑店污水处理厂再生水回用项目已经实施全线贯通，用于园林、环卫、工业等行业。我国在1985年将城市污水处理与利用列入国家科研课题，相继北京、大连、青岛、太原、泰安、天津等城市开展了污水回用的实验研究工作，其中有些城市已修建了污水回用试点工程并取得了积极的成果，为全国的中水回用提供了技术依据，积累了一定的经验。

目前，污水回用虽然在我国一些大城市受到了重视，得到了发展，收到了实效，但是从总体上而言，我国的污水回用还处于初级阶段，无论规模还是设计到的领域都不及一些发达国家。因此，城市污水回用技术还有待继续拓展和提高。

三、污水回用的对象

城市污水经不同程度的处理后可回用于农业灌溉、工业用水、市政绿化、生活洗涤、娱乐场所、地下水回灌和补充地下水等用途。

3.1污水回用于农业灌溉

世界上许多国家和地区都将污水回用于农田灌溉。大约从19世纪60年代起，德、英、俄等国就将城市污水用于大面积草地灌溉。我国自20世纪60年代以来，许多地方积极推行污灌，20世纪90年代，北京市年利用灌溉农业污水量可达2.0亿m3。

3.2污水回用于工业

在城市中，从用水量和排水量看，工业都占有很大比重。一些城市的污水二级处理厂的出水，经适当的深度净化后送至工厂用作冷却水、水利输送炉灰渣、生产工艺用水和油田注水等。据统计，美国357个城市污水回用总量中的40.5%是回用于工业的，我国大连春柳污水厂污水回用工程是我国的第一个废水回用示范工程，处理规模是1000m3/d，处理水质良好，其出水已成为附近大连红星化工厂的冷却水及热电厂、染料厂的稳定来源。

3.3污水回用于城市生活

城市生活用水虽然只占城市总用水量20%左右，其中有1/3以上是用于公共建筑、绿化和浇洒，其余为居民生活用水。一般情况下，当有其他水源可以利用时，人们都不愿意用再生的污水作为饮用水源。最慎重的做法是把回收的污水用于非饮用水。对于那些水质要求不高，又不与人体直接接触的杂用水，则可用中水来代替。

3.4污水回用于地下水回灌

当前中国许多城市，由于水资源紧缺和地下水的过量开采，导致地下水位急剧下降。因此，城市污水厂出水用于地下水回灌，通过慢速渗滤进入地下水，既保证了水质，也补充了地下水量，是一种最适宜的地下水补充方式。利用再生水回灌地下水在控制海水入上也有许多优点，能增加地下水蓄水量，改善地下水质，节省优质地面水，不必远距离引水等。

四、污水回用的可行性

4.1 技术经济可行性

专家指出，与用水量几乎相当的城市污水中只有0.1%左右的污染物质，是可以经处理后再利用的。现代污水回用已有一百余年的历史，在技术上已经很成熟，并且在部分省市得到了广泛的应用。现在常用的处理技术有：活性污泥法、生物膜法等。

城市污水厂一般建在城市周围，城市污水经二级处理后可就近回用于城市和大部分工农业部分，无需支付再生费用，以二级处理出水为原水的工业净水厂的制水成本一般低于甚至远低于以自然水为原水的自来水厂，这是因为取水距离大大缩短，节省了水资源费、远距离输水费和基建费用。因此，城市污水回用在经济上具有较明显的优势。

4.2环境效益可行性

城市污水具有量大集中、水质稳定等特点，进行适度处理后回用于工业生产，可使占城市用水量50%左右的工业用水的自然取水量大大减少，使城市自然水耗量减少30%以上，这将大大缓解水资源的不足，同时减少向水域的排污量，其带来的环境效益是很可观的。

五、结语

国内外城市污水回用的实践表明，城市污水回用是经济、可靠、可行的。随着城市污水处理率的提高和回用量的增大，逐步实现污水资源化，对水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展具有重大的理论意义和现实价值。随着经济的进一步发展，世界对污水回用技术的要求也会越来越高。因此，进一步研究，发展和挖掘污水回用的潜力是必须的。

参考文献:

[1]吕炳楠，陈志强.污水生物处理新技术 [M].哈尔滨工业大学出版社，2005.

第4篇：淡水资源概况范文

关键词：水资源；供水情况；优化配置；给水系统

1 水资源概况

1.1 地表水资源

蛤蟆塘境内的一条主要河流是大沙河，大沙河发源于五龙山南麓，曲折向东南流，经五龙背镇、蛤蟆塘镇、鸭绿江办事处，横穿丹东市北部，在沙河镇汇入鸭绿江，系鸭绿江一条支流。大沙河流经蛤蟆塘镇境内的长度为7.8km。此外，蛤蟆塘镇境内尚有炮守营河、黑傻沟河、杨家堡河、漏河、薛家堡河、劈柴沟河、山城河等小河流7条。

蛤蟆塘镇临近黄海，受季风影响，夏季降水出现高度集中现象，年平均降水量为1037mm，年际和年内降水量分布极不平衡，4-9月份约占全年总降水量的80%以上。蛤蟆塘镇地表水资源主要是河川径流量，补给来源主要是大气降水，多年平均地表水径流量为6664万m3。

1.2 地下水资源

蛤蟆塘镇地下水资源非常丰富，但分布不均。地下水综合补给主要是河川基流量和山间岩隙泉水量及大气降水量。北部山下河流接受地下水补给，平原则为河流排泄地下水，以水平方式排泄为主。在降雨季节丘陵一带表现为河流与地下水的反补给现象，沿江一带平原区表层潜水则依靠农灌补给为主。

目前，镇区内开采地下水的主要方式有机电井和大口井两种。地下水补给资源量1167万m3，年开采资源量832万m3。其中，山区地下水汇水面积55km2，补给资源量655万m3，可开采资源量466万m3；平原地下水补给资源量43万m3，可开采资源量365万m3。

1.3 水质与污染

蛤蟆塘镇内的主要地表水水源为大沙河，未受污染时大沙河水水量充沛、水质纯清，属于重碳酸盐及碳酸盐的软水、中硬水，年平均总硬度小于5，氯化物含量一般在50mg/L以下，是发展造纸、食品、纺织等工业及生活饮用的理想用水。

地下水均属淡水，在没有受到污染前物理性质多为无色、无味、透明、矿物质低，一般在0.1g/L。pH值为5.6左右，化学成份以硝酸、硫酸钙、钠型水为主。

随着工业和城市建设的发展，工业污水、废渣多未加处理直接排入河内，致使大沙河的水质不断恶化，同时，地下水也遭受不同程度的污染。地下水污染地区主要分布于开阔的河谷、山间盆地，沿河一带人口集中的村镇及城区。主要污染成分为硝酸盐、砷化物、氰化物及细菌大肠杆菌等。

2 供水现状

蛤蟆塘镇没有城市统一给水系统，城镇内的工业和生活用水来自18处厂矿、企事业单位的自备水源及各家各户所打的自用井。自备水源井的设计取水能力和实际年取水量（2004年）详见表1。

以上自备水源中除丹东纺织厂（蛤蟆塘厂区）有一处地表水源外，其余均为地下水源井。纺织厂的地表水源取自大沙河水，取水方式为渗渠取水。2011年蛤蟆塘自备水源总供水量为88.6万m3/a（日均0.24万m3/d）。几年前，该水源在解决本厂工业用水的同时，也提供部分生活用水。目前纺织厂已经停产，该水源仅作为生活用水水源。2011年实际供水量43.2万m3/a（日均0.12万m3/d），用水人口7869人，用水指标为150.4L/cap・d。

3 结束语

蛤蟆塘境内水资源虽然很丰富，但蛤蟆塘分区内可作为地表水饮用水水源的河流只有大沙河。由上可知，大沙河及分区范围内的地下水已受到不同程度的污染，且分散零星取水不利于水资源的合理开发利用。因此，《丹东市城市总体规划（2000-2020年）》中确定：蛤蟆塘分区的生活及部分工业用水由城市给水工程统一供给。

参考文献

[1]王浩，秦大庸，王建华.流域水资源规划的系统观与方法论[J].水利学报，2002（8）：1-6.

[2]尤祥瑜，谢新民，孙仕军，等.我国水资源配置模型研究现状与展望[J].中国水利水电科学研究院学报，2004（2）：131-140.

第5篇：淡水资源概况范文

关键词：水资源保护可持续发展水法

1、水资源保护的含义

水资源保护是一个国家为了满足水资源可持续利用的需要，维护水资源的正常使用功能和生态功能，采取经济、法律、行政科学的手段合理地安排水资源的开发利用，并影响水资源的经济、生态属性的各种行为进行干预的活动。

水资源保护从广义上讲包括水量保护与水质保护两个方面，也就是通过行政、法律、技术、经济等手段合理开发、管理和利用水资源、保护水资源的质量和供应，防止水污染、水源枯竭，水流阻塞和水土流失，以满足社会实现经济可持续发展对淡水资源的需求。在水量方面应全面规划、统筹兼顾、综合利用、讲求效益，发展水资源的多种功能。注意避免水源枯竭、过量开采。同时，也要顾及环境保护要求和生态改善的需要。在水质方面，应防治水污染，维持水质良好状态，要养活和消除有害物质进入水环境，加强水污染的防治和监督。

2、我国水资源概况和水资源保护的迫切性

2.1、我国水资源总量较多，但按人口、耕地平均占有水平很低与世界上许多国家相比，我国水资源问题比较严重，尽管我国河川径流总量居世界第六位，仅低于巴西、苏联、加拿大、美国和印度尼西亚，但是由于我国国土辽阔，人口众多，按人口、耕地平均，人均和亩均占有量均低于世界平均水平。人均占有量为世界人均占有量的1/4左右，亩均占有量仅为世界亩均占有量的3/4.据对149个国家和地区的最新统计，中国人均占有量已经退居世界110位。因此，正确处理好水及人和人及于水两方面的关系比世界上任何一个国家都艰巨复杂。

2.2、我国水资源在地区上分布不均，水土组合不平衡。

我国的水量和径流深的分布总趋势是由东南沿海向西北内陆递减，并且与人口数耕地的分布不相适应。81％集中分布在长江及其以南地区，而耕地面积仅占全国的36％；淮河及其以北地区耕地面积占全国64％，而水资源仅占全国的19％。其中黄、淮、海、辽四河流域内耕地面积占全国的42％，然而水资源才占全国的9％。从而形成了南方水多耕地少，水量有多余，北方耕地多而水量少，水资源短缺，因此改变水量的空间分布，使水资源合理地被利用充分发挥其效益就被提到日程上来，南水北调工程的实施就是一个很好的特例。

2.3、我国降水及河川的年内分配集中，年际变化大，连丰连枯年份比较突出。

大部分地区的降水受季风影响，在年内年际之间有很大变化，汛期四个月的降水量和径流量占全年的60％—80％，集中程度超过了欧美等国家。

第6篇：淡水资源概况范文

关键词：海水淡化；海水反渗透；华能营口电厂

1前言

1.1海水淡化的现状

海水淡化是通过设备或装置去除海水中的盐获得淡水的工艺过程，海水淡化的方法分为热法和膜法。

经过数十年的发展，海水淡化工艺技术得到了长足发展，建设规模和市场格局也在逐渐发生改变。已经能够比较经济地通过对海水、苦咸水和再生水的脱盐大规模生产饮用淡水。

近十几年来，我国已建成或待建的海水淡化项目已达20多项，其形式多样。我国开展海水淡化的研究、建设和运行已经多年，积累了一些经验。

1. 2海水淡化的意义

随着地区经济的迅猛发展，淡水需求量持续增长，而淡水资源总量是有限度的，一味地索取势必会造成当地淡水资源更加短缺，为此，开发第二水源的意义就变得十分重大。

大自然给予了丰富的海水资源，利用海水淡化来解决淡水资源匮乏的问题，前景十分广阔。如果利用海水淡化来解决电厂用水问题，开辟第二水源，不仅符合我国关于沿海地区积极利用海水淡化的产业政策，而且可为当地储备淡水资源，保证当地居民和工业用户的淡水需求，支持当地经济的可持续发展，具有良好的社会效益。

2海水淡化的方法原理及技术性能

海水淡化技术的种类很多，但适于产业化的主要有海水反渗透法（SWRO）和热力淡化法。热力法主要有多级闪蒸（MSF）、低温多效（LT-MED）和压汽蒸馏（TVC和MVC）等技术。

2.1海水反渗透（SWRO）淡化技术

由于RO膜材料的不断改进和膜价格的下降，海水反渗透SWRO系统越来越引起人们的关注，现也已成为蒸馏法海水淡化系统的主要竞争对手。目前在世界上已有许多使用一级海水反渗透系统从海水制取饮用水的海水淡化厂，以及采用海水反渗透SWRO装置加离子交换方式制取锅炉用水的实例。我国大亚湾核电厂6000 m3/d、山东威海电厂2500 m3/d 、大连华能电厂2000 m3/d等海水反渗透淡化系统也已运行多年。2005年大唐王滩发电厂25，920m3/d海水反渗透SWRO投运，2006年浙江玉环发电厂34，560 m3/d海水反渗透SWRO投运，2007年华能营口电厂二期9600 m3/d海水反渗透SWRO投运。

海水反渗透（SWRO）系统所需的能量决定于进水的含盐量、系统的浓缩倍率、进水温度及产品水的水质，其能耗一般为9～10kWh/m3，若有能量回收装置，则所需能耗为3.0~4.5kWh/m3。反渗透海水淡化应用30年来，能耗降低了三分之二。

2.2多级闪蒸（MSF）蒸馏法

MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法，在20世纪80年代以前，较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸（MSF）海水淡化装置，是我国第一套大型的海水淡化装置。

MSF装置的优点是设备单机容量大、使用寿命长、出水品质好、热效率高。但由于装置浓缩海水的最高操作温度在110℃左右，对传热管和设备本体的腐蚀性较大，必须采用价格昂贵的铜镍合金、特制不锈钢及钛材，因此设备造价高。另外，为了减轻结垢和腐蚀，对进入装置的海水加酸和进行脱气（脱除CO2和O2），因而也增加了造水成本。

2.3低温多效（MED）蒸馏法

低温多效海水淡化技术是指盐水最高温度低于70℃、采用低温横管喷淋技术的淡化技术。低温多效蒸发器是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联布置，管内是加热蒸汽，喷射器把海水均匀喷淋在横管热交换器的管束上方，在横管表面形成薄膜流下，在此过程中海水得到除气并部分蒸发，热交换效率高。加热蒸汽被引入第一效，其冷凝热使几乎等量的海水蒸发，通过多次蒸发和冷凝，后面的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水，最后一效的蒸汽在海水冷凝器中冷凝。第一效冷凝液返回锅炉，而其他效及海水冷凝器的冷凝液收集后作为产品水。

低温多效海水淡化装置的运行温度小于70℃，远远低于MSF装置的110℃，所以其能耗和管壁腐蚀及结垢速率均较低。和MSF相比，其设备本体和传热管的材质要求也较低。

2.4压汽蒸馏

压汽蒸馏的淡化工艺同低温多效（MED）蒸馏法，不同的是压汽蒸馏应用热耗非常低的热泵，用压缩蒸汽作为蒸发器热管束的加热蒸汽，是一种高效的蒸馏淡化法。压缩可采用蒸汽喷射器，称为热压缩（TVC）；或采用机械蒸汽压缩机，即机械压缩（MVC），是仅仅依靠电能的淡化技术，只要有电，就可以生产淡水，由于受压缩机的限制，其单台装置的容量较其他蒸馏装置小。

在低温多效（LT-MED）海水淡化装置系统中，如提供的加热蒸汽压力较高，为提高产水比，一般常采用LT-MED和热压缩（TVC）结合的淡化装置，即低温多效加蒸汽喷射器的淡化装置（MED+EC）。

2.5 主要海水淡化技术性能对比

根据国际淡化界的观点，主要海水淡化技术性能对比汇总见下表。

比 较 项 目 海水反渗透法

SWRO

蒸馏法

低温

MVC

产水纯度

< 10ppm

操作温度

原料水预处理

要求低

淡化消耗能量

电耗

热电综合能耗

原料水利用率

腐蚀结垢倾向

建造材质要求

对海水淡化技术比较后得出：

1）海水反渗透（SWRO）与蒸馏法（MED 、MVC）相比，在产品水纯度上是有区别的，根据不同用水水质要求，可选择适宜的海水淡化方案。

2）海水反渗透（SWRO）消耗电能；MED主要消耗热能。从综合利用能源角度看MED可利用电厂余热热能。

3）海水反渗透（SWRO）装置的进口范围比蒸馏法（MED 、MVC）小，设备投资省，能量消耗低（采用能量回收装置后），建设周期短。

4）无论海水淡化规模大型、中型、小型，海水反渗透（SWRO）都适合，而多级闪蒸（MSF）、低温多效（MED）等适合较大型的海水淡化系统。

5）投资：10000 m3/d蒸馏法海水淡化装置投资约8000万元，同样规模的全膜法反渗透海水淡化装置投资约4000万元（就淡化装置而言）。反渗透海水淡化装置的投资仅为蒸馏法海水淡化装置投资的一半。

6）经济性：对于2台日产25000吨海水淡化装置，采用蒸馏法海水淡化工艺其造水成本为5.3~5.9元/吨淡水（就装置本身而言），采用反渗透法海水淡化工艺其造水成本约为4.0元/吨淡水。反渗透法海水淡化方法具有明显的经济效益。如考虑到应用热法可能对发电机组发电效率的影响，则从经济上反渗透优势更为明显。

3华能营口电厂海水淡化系统

3.1工程概况

华能营口电厂，一期工程已建成2台原苏联进口320MW超临界燃煤发电机组，分别于1996年1月和1996年12月投产，二期工程建设2台600 MW超超临界机组，分别于2007年9月和10月发电。

电厂循环水采用海水直流供水系统，锅炉补给水和部分工业水采用海水淡化取得，一级海水反渗透出力为9600 m3/d。海水淡化用海水夏季取自循环水泵出口水，冬季取自循环水排水。

3.2 设计基础资料

华能营口电厂的海域位于渤海湾内，海水水质分析见下表：

样品编号

及名称

转贴于 3.3 工艺系统的描述

综合多方面因素考虑，华能营口电厂海水淡化系统我院采用了海水反渗透（SWRO）淡化技术。

3.3.1 系统工艺流程

海水淡化系统主要包括预处理系统、海水淡化反渗透系统，锅炉补给水处理系统主要包括淡水反渗透系统以及离子交换系统。完整系统工艺流程如下：

海水 反应沉淀池 清水池 双室多介质过滤器 双室细砂过滤器 海水保安过滤器 海水高压泵 海水反渗透装置及能量回收装置 一级淡水箱 一级淡水泵 淡水保安过滤器 淡水高压泵 淡水反渗透装置 二级淡水箱 二级淡水泵 离子交换系统

3.3.2 运行控制指标

3.3.2.1 反应沉淀池

单台设备出力：700m3/h，原水浊度50~800NTU时，出水浊度小于5NTU

3.3.2.2 过滤器系统出水水质

双室双层滤料过滤器

正常出力： 145 m3/h

最大出力： 200 m3/h

双室细砂过滤器

正常出力： 88 m3/h

最大出力： 120 m3/h

出水水质： SDI ≤ 4

浊度： ≤ 1NTU

3.3.2.3 海水淡化反渗透系统

单台设备出力： 100 m3/h

系统脱盐率： 一年内 ≥ 99.5%

三年内 ≥ 99%

系统回收率： ≥40%

3.3.2.4 二级反渗透系统

单台设备出力： 80 m3/h

系统脱盐率： 一年内 ≥ 97%

三年内 ≥ 95%

系统回收率： ≥80%

4海水淡化系统的运行状况及特点

4.1 海水淡化系统的运行状况

华能营口电厂海水淡化系统自2007年4月底经调试并投入运行至今，海水淡化系统的运行一直是稳定的。下表为整套系统各单元水质实测数据。

系统各单元出水水质表

测点 进水温度

反应沉淀池出水

细砂过滤单元出水

一级反渗透单元

一级反渗透进口压力

可以看出，通过一年多的运行实践，各项产水指标基本上达到了设计要求。

4.2海水淡化系统的特点

本期工程海水淡化系统的特点可以分为设备材料选择、工艺系统及布置、节能减排的措施等三个方面。

4.2.1设备材料选择

4.2.1.1 关键设备选用

海水反渗透膜组件均采用DOW公司的优质膜产品；反渗透压力容器采用美国CODELINE公司的产品。

海水增压泵及海水高压泵采用德国KSB公司的优质产品（HGM RO3/7及RPH 100-180）。

能量回收装置采用美国ERI公司的PX系列产品。

4.2.1.2 材质选择

由于该海水淡化系统输送介质的特殊性——海水的强腐蚀性，设备及管道材料的选择均加强了对防腐性能的要求。

所有管道、阀门及附件均根据接触介质的性质选择材料，并考虑相应的压力和温度的影响。

4.2.2选择合理工艺系统及布置

系统设备的布置在满足安全运行，方便检修的前提下，尽可做到合理、紧凑，以减少各种介质的能量损失。

4.2.3节能减排的措施

海水淡化系统在节能上的措施主要有三个方面：一是海水淡化系统用水冬季取自循环水排水，这样不仅可以节省海水压力提升的电能，还可以充分回用该部分水的余热；二是将海水反渗透（SWRO）方案的一级反渗透浓水能量通过能量回收装置进行回收，降低能耗；三是为系统中主要水泵设置变频装置，进行变频控制，节约能耗。

由于水温对反渗透装置的产水流量影响较大，即水温每变化1℃，在进水压力不变的情况下，其产水量大致增减2.7%。如果进水水温降低，在系统条件不变的情况下，将导致产水量的下降。为了保证在低温情况下反渗透出力不变，本期工程海水淡化系统高压泵采用变频控制，改变进水压力，以保证反渗透系统足够的推动力，从而保证系统的产水能力。

设置能量回收装置的主要目的是反渗透的浓水能量得到回收，降低能耗，从而降低运行成本。反渗透系统高压泵能量回收装置采用美国ERI公司的压力交换式PX能量回收装置，其回收效率较高，可达到95％，其高压出口采用变频的增压泵控制流量。

第7篇：淡水资源概况范文

关键词　地下水资源　合理开发　利用

前言

地下水是水资源的重要组成部分，在保障我国城乡居民生活用水、支持社会经济发展和维持生态平衡等方面发挥了重要作用，尤其是在地表水资源相对贫乏的干旱、半干旱地区，地下水资源具有不可替代的作用。

1　我国地下水资源概况

根据国土资源部最近组织开展的新一轮全国地下水资源评价成果，全国地下淡水天然资源多年平均为8800亿立方米，约占全国水资源总量的1／3，地下淡水可开采资源多年平均为3500亿立方米。全国每年开采利用地下水量达1100亿立方米，约占总用水量的1／5。另外，全国地下微咸水天然资源为277亿立方米，半咸水天然资源为121亿立方米。目前我国在地下水资源开发利用中，存在着一些值得高度重视和亟待解决的问题。

一是地下水开采程度很不平衡，一部分地区过量开采并引起相关环境地质问题。由于地下水赋存分布条件差异大，加上各地对地下水的开采方式和开采量也各不相同，因此各地区地下水开采程度很不平衡，有的已出现区域超采，有的虽然整体仍有潜力但部分地区超采严重。由于一部分地区地下水超量开采，已引起地下水位持续下降，形成区域地下水位降落漏斗、地面沉降和泉水枯竭等环境问题。二是对水环境缺乏严格有效的保护，地下水污染问题严重。目前，我国浅层地下水资源污染比较普遍，全国浅层地下水大约有50％的地区遭到一定程度的污染，约有一半城市市区的地下水污染比较严重，地下水水质呈下降趋势。三是水资源的利用缺乏科学性，浪费现象严重。一些地区的用水结构很不合理，一方面将受污染的地表水源作为生活饮用水，另一方面又将优质的地下水大量用于农业灌溉和工业生产，不能科学调度、优质优用。

2　科学合理利用地下水资源

地下水是地球水圈的一部分，接受大气降水和地表水的补给，参与自然界的水分循环，因此，自然界中的地下水资源，大部分是属于可再生资源，我们只要坚持科学的发展观，合理地开发和利用，是可以做到和实现地下水资源可持续利用的。要实现地下水资源可持续利用，当前必须努力克服两种错误倾向：一是盲目乐观型，认为地下水资源“取之不尽、用之不竭”，可以无节制地开采和利用；二是悲观型，当在一些地区由于超量开采地下水引发出环境问题之后，便产生了另一种错误认识，认为地下水不能动用，一用就会出现问题。

地下水资源保护和合理利用的指导思想是：贯彻“节约资源、保护环境”的基本国策，坚持科学的发展观，坚持“开源和节流并举、节约优先、治污为本，高效利用”和“人与自然和谐共存”的方针，实施以地下水资源的合理开发利用支持我国社会经济的可持续发展战略，并实施以下具体战略。

2.1地表水与地下水统一规划、联合调蓄、综合利用

按照地表水和地下水综合利用的思路进一步修订和完善流域和地区水资源开发利用规划。水资源开发利用必须以实现水资源的可持续利用为目标，以保持生态环境的良性循环为前提，坚持地表水和地下水联合调配、上下游统筹兼顾、综合利用的原则。

2.2调整开采井布局和开采量，控制最优地下水位

一是在地下水超采区调整井孔布局，压缩地下水开采量，增加人工回灌量，把地下水位恢复到不产生严重的环境地质问题的最佳位置。以地面总允许沉降量和年允许沉降量为约束条件确定深层地下水开采量，同时充分开发利用该地区的浅层地下水资源，发挥浅层地下水具有接受降水补给量大、更新速度快的调节功能和优势。

二是在北方引地表水灌区增加地下水开采量，减少地表水灌溉量，把地下水位控制在蒸发极限深度以下。重点是大力推行”泉、河、井、渠结合，引、灌、排配套”的灌溉方式，充分利用本地区的地下水资源灌溉，把地下水位控制在蒸发极限深度以下(一般大于4米)。这样，既有效地防治灌区的次生盐碱化，又可减少引地表水量，增加河流向下游的输送量，缓解下游地区用水紧张状况。

三是合理配置河流上下游水资源，把地下水位控制在植物根系能吸收到的位置。重点是协调好北方地区特别是西北内陆河流域上下游之间的用水矛盾，优化配置地区和部门之间的用水量，减少上中游地区的拦蓄引水量，增加下游地区的地表水和地下水补给量，把下游地区地下水位抬高到湖杨林等植物根系能吸收到的位置(一般小于7米)，以维系生命绿洲的环境。

2.3多渠道开源

2.3.1加大找水力度，发现和开辟新的地下水水源地

我国虽然已经开展了大量的地下水资源普查和勘探工作，但由于工作研究程度不一，仍存在一些空白区或研究程度很低的地区和含水层位，有许多亟待发现和开辟的新水源地可供开发和利用，如北方平原和盆地深部地下水、隐伏岩溶水及咸水地区的淡水体，长江三角洲地区的浅层第四系孔隙水，红层地区的基岩风化带裂隙潜水等。

2.3.2充分利用矿坑等排水，变废为宝

目前，我国矿坑排水量十分可观，据调查，仅太行山周边地区矿坑排水量每年高达50亿立方米左右，绝大部分没有利用。这部分水一般水质较好，可直接利用或稍加处理即可利用。充分利用矿坑排水，实行排供结合，变废为利，对缓解水资源紧缺状况将发挥重要作用。

2.3.3开发利用微咸水资源

我国北方干旱地区和滨海地区咸水、微咸水资源分布广，资源较丰富。近年来，随着石油、化工、电力等工业的开发，都在开发利用微咸水资源，农牧林业也在试验利用微咸水灌溉。应进一步加大微咸水资源的开发和改造利用力度。

2.4控制污染、综合防治的地下水资源保护

地下水有比地表水水质好、不易被污染的优势，但是，由于地下含水介质的隐蔽性和埋藏分布的复杂性，地下水一旦被污染，治理起来要比地表水困难得多，所需成本也要高得多，有些甚至根本不可能得到彻底根治。防治地下水污染，应坚持“以防为主，防治结合、防重于治”的方针。一是大力推行清洁生产，减少污染源，从源头上防治地下水的污染。二是建立地下水防护带，要根据水文地质条件和工农业生产布局，科学划分地下水防护带的范围和防护层位，并采取科学严格的防护措施，保证地下水水源地及补给区范围内的水质不被污染。

结语

要想使地下水资源的科学、合理和可持续利用，要重视并加强地下水资源方面的基础工作和监督管理。一是加强重点地区地下水资源勘查评价工作，增强地下水的资源储备能力。二是加强对地下水资源开发利用的管理、监测和监督工作，加大执法监督力度，使地下水资源的开发利用做到有序开采、有效利用。三是建立合理的投资机制，多渠道筹集资金，加大对地下水资源勘查开发和保护的投资力度。四是依靠科技进步，提高我国地下水资源理论和勘查开发技术及管理水平。

第8篇：淡水资源概况范文

【关键词】博兴县；地下水；保护与管理

随着博兴县经济社会快速发展，长期、持续且过度开采地下水，局部地区已形成超采区，导致地下水存在不同程度的污染。水资源短缺、水质污染以及地下水超采引发的生态环境等问题，已经成为制约博兴县经济社会可持续发展的关键因素，实行最严格的水资源管理制度刻不容缓。

1博兴县地下水资源条件

1.1地下水资源数量及质量

博兴县1956—2013年多年平均降水量为554.7mm，水资源总量为10173万m3，其中地表水资源量5639万m3，地下水资源量6160万m3，重复计算量1626万m3，人均占有水资源量仅为208m3（按2013年末人口统计数据）。由于全县地形地貌条件复杂，地下水化学类型包括硫酸盐重碳酸盐氯化物型水、硫酸盐氯化物型水、氯化物重碳酸盐型水及氯化物型水等。全县水质以IV类、V类为主，总硬度和矿化度普遍偏高。

1.2地下水资源开发利用情况

根据山东省水利厅编制的《山东省浅层地下水超采区划》，博兴县为浅层地下水严重超采区。根据1984—2013年资料，小清河以南5个观测点30年地下水位埋深连年持续下降。地下水的大幅度下降造成部分机井报废，原有的水利工程淘汰，机井深度不断加大；南部浅层地下水超采漏斗的形成促使咸水向南补给淡水区，造成咸水南侵等一系列严重的生态坏境问题。

2地下水保护与管理制度方案

2.1实行地下水开发利用总量与水位双调控制度

通过实行最严格水资源管理制度，健全完善县级用水总量控制指标体系，分年度逐级下达地下水开发利用总量控制指标，从严控制区域地下水开采量。建立地下水水位预警管理机制，对重点地下水水源地分别划定地下水位黄、橙、红警戒线，实行预警管理。建立地下水超采区监测公示制度，自2016年起，每季度公布超采区地下水位动态、地下水蓄变量等情况。

2.2加快规划水资源论证制度建设

不断加强水资源论证工作，通过科学评估规划实施的水资源条件，分析论证规划需水规模、水资源配置以及规划实施对其他行业用水、水资源以及水功能区等影响，综合评估规划实施水资源支撑条件以及规划目标、规模、布局、结构等规划要素的合理性，提出规划优化调整以及规划实施有关的水资源节约、保护建议，为规划和水资源管理决策提供科学依据。2.3规范完善水资源论证和取水许可审批管理在地下水超采区内，除居民生活用水与应急供水外，严禁新增地下水取水量。针对申请在地下水超采区开采利用地下水的新增项目，要求其证明现有工艺技术条件下用水效率已达到较高水平，除地下水外无其他水源可以利用，而且在现有地下水开采总量控制指标内调剂解决，要求强制节水，供水方案需论证可更新水源并逐步削减地下水开采量，申请材料报请省级水行政主管部门负责审批。若地下水取用总量已达到或超过博兴县控制指标，则禁止审批新增取用地下水项目。

2.4依法限期封停超采区地下水取水工程

按照省政府批复公布的地下水限采区和禁采区范围，限期封闭博兴县内地下水取水工程。根据成井质量、水质状况以及供水对象等情况，分别采用封存备用、永久填埋两种方式封停地下水取水工程。对成井质量高、水质状况较好的深层承压水开采井主要采取封存备用方式，遇特殊时期可应急启用。

2.5建立面向生态需求的地下水保护与管理制度

当前的地下水保护及管理工作重点仍是围绕水量管理，而水质方面的工作开展不足。这就需要加快管理理念转变，尽快制定针对超采区、咸水入侵区等地下水生态脆弱地区的专项管理制度与措施，将保障供水水质安全作为面向生态需求的地下水保护与管理工作的突破口。

3保障措施

3.1节水压减

以贯彻落实“节水优先”为原则，实施农业、工业、生活等全方位节水措施，从而有效限制并逐步压减超采区地下水开采量。大力实施农业节水，积极推广以管道灌溉为主，以微喷灌为辅，灌排并举的现代农业节水灌溉技术。积极推进渠道衬砌、IC卡控制管道灌溉等规模化高效节水灌溉工程，以提高灌溉水利用效率。加快调整农业种植结构与布局，在地下水超采区试行“退地减水”制度，在地下水高矿化度地区，实行种植棉花等耐盐碱作物和以渔改碱。加快工业节水改造步伐，组织开展节水标杆企业和节水示范企业创建工作。加强生活节水，更新改造超期使用和材质落后的供水管网，限期淘汰公用设施中节水不达标的器具。

3.2涵养补源

通过实施湿地、坑塘、河道拦蓄、地下水库等回灌补源工程建设，增加地下水补给量，使地下水水位得到回升，改善地下水生态环境。

3.3水源置换

通过实施雨洪资源利用、南水北调配套、引黄供水提升、非常规水利用等工程，对各类水资源进行统筹调度与优化配置，替代和置换超采区地下水水源，重点关注替代水源工程实效，制定合理的经济补偿措施和奖惩激励措施。加快推进城乡污水处理及再生水回用工程设施建设，逐步提高污水集中处理率和再生水回用率。工业生产、城市绿化、生态景观等要优先使用再生水。到2020年，地下水超采区内再生水回用率达到30%以上。

3.4控源截污

博兴县水质污染主要是人为污染源造成的，为此，应在全县范围内开展摸底调查，摸清农业、工业和生活污染源类型、年用水量、排水方式、排水去向、排水量等，评估各类污染源对地下水存在的潜在污染程度。对工业点源污染，建立登记备案和限期关停制度，强制限期达标排放或零排放，治理效果不达标的可以强制关停。对大量施用化肥农药的农业种植区，一方面采取测土配方施肥，严格控制化肥施用量，推广有机肥的使用，另一方面推广应用生物防虫技术和低毒低残留农药。对农村生产生活污水，以分散处理为主、集中处理为辅的方式进行治理，逐步引导畜禽养殖场规模化，并自行处理污水后达标排放。

3.5抽咸压碱

第9篇：淡水资源概况范文

关键词：污水；水资源；污染；回用

水是一种不可替代的重要资源，是人类可持续发展不可缺少的因素，但由于人类人口的激增和工业化、城市化加快，世界面临着水资源短缺、污染严重的挑战。而中国尤其严重，是世界13个缺水国家之一，全国600多个城市中目前大约一半的城市缺水，水污染的恶化更使水短缺雪上加霜。水污染降低了水体的使用功能，加剧了水资源短缺。我国水体污染主要来自两方面，一是工业发展超标排放工业废水，二是城市化中由于城市污水排放和集中处理设施严重缺乏，大量生活污水未经处理直接进入水体造成环境污染。人类活动对水资源的污染，使地球上的水资源日益紧缺。随着人类对自然认知的加深和科学技术的进步，人类逐渐意识到水是可以再生的资源，污水经过适当处理，可以重复利用，实现水在自然界中的良性循环。污水回用技术就应运而生，成为人们重视的第二水源。

北屯是一个以农业和畜牧业为主导的地区，随着城市化程度提高，城市和周边团场建设步伐不断加快。在城市和区域范围内，为城市美化所需的绿化用水及生活饮用水人均可获得的水资源量与对水的需求量之间的差距呈不断扩大的局面，局域范围污水排放量的增加，加剧了水环境污染，北屯城市水环境安全受到日益严重的威胁，水资源量的严重不足和水环境质量的恶化已经成为制约城市社会经济发展的主要因素之一。另一方面，随着人们对城市水环境质量要求的不断提高，随着规模性水体和绿地在城市景观中的功能日显突出，再生水作为城市新型供水水源，已引起广泛关注。我国城市污水再生利用事业经过多年发展，已经初具规模，然而城镇生活污水对城市及附近河流的污染越来越严重，城镇生活污水管理问题现已提升到政府工作日程中。

2003 年10 月为改善人民居住环境，解决北屯生活污水乱排放及化粪池污染地下水的状况，政府投入7000万元，修建了城镇污水处理厂，缓解额尔齐斯河及地下水水质污染。随着城市化程度加快，现有污水处理厂处理能力已无法满足城市污水排放达标要求，因此2016年市政府改造原有污水处理厂，在原有基础上投资扩建；扩建工程规模为3.5万m3/d，总规模5.5万m3/d，为此，本文结合北屯的实际情况就污水再生利用问题进行了初步的探讨。

1 水资源环境状况及水质情况

1.1 世界及我国水资源概况

地球上水的总量约为1018m3，其中淡水仅占3%；大部分淡水以冰雪形式贮存于南北极，人类可以利用的淡水不到地球总水量的1%。1992年初，156个国家代表参加的“世界水资源与环境大会”向人类提出警告：水资源短缺已成为当今人类面临的最严峻的挑战之一；2003年5月4日总部设在肯尼亚首都内罗毕的联合国环境规划署发表公报宣布本年度“世界环境日”的主题是：“水――20亿人生命之所系”，联合国也将2003年确定为“国际洁净水年”。据联合国统计，目前全球每六人中有一人不能持续获得安全饮用水；每8秒就有一个孩子死于与水有关的疾病，发展中国家80%的发病及死亡与水有关。通过以上资料不难看出，人类对水资源的重视程度不断加深。

我国河川年径流量为217×1012m3，居世界第6位；但人均只有2400m3，居世界第110位，仅为世界人均水量的1/4，被联合国列为13个水资源贫乏的国家之一。国际上公认水资源紧张的限度为：人均年水资源低于1000m3，在我国有10个省及直辖市低于此数值。另据统计，全国669个城市中，400个城市常年供水不足，其中110个城市严重缺水，日缺水量达1600m3，年缺水量达60亿m3，并直接影响到的工业产值达2000多亿元。

1.2 北屯水资源分布概况

北屯是一个远离海洋，深居内陆的城市，为温带大陆性气候。气温变化大，日照变化大，日照时间长，降水量少，空气干燥。年平均降水量仅为200mm左右，北屯所依赖的水资源是额尔齐斯河。河川径流年内分配不均匀，汛期5-8月份占全年80%，其它8个月，仅占20%。沿河两岸水资源分布存在严重的不平衡，直接影响到整个地区的经济发展。为解决水资源分布不均的情况，政府修建了“635”水利工程，用以协调水资源与土地资源、人口分布及经济发展的问题。2014年起为美化并改善城市水资源利用率，市政府自玉带河南北两侧一级公路围合的范围，西至北大坑西侧及乌伦古湖东缘，东接新城区迎宾南路和南湖。充分结合生态治理工程规划的总体要求，分别对玉带河工程、灌、排渠系及湿地、湖泊、坑塘、水系等重要节点进行设计，新区东侧南湖至北大坑，新建生态供水系统20.6km，调节水池一座，沿渠进行了生态系统建设。

1.3 北屯地表水水质情况

自2013年以来，我实验室对额尔齐斯河北屯大桥站及635水库库中水质按GB3838-2002《地表水环境质量标准》24个基本项目，及5个补充项目进行了每月连续监测，检测数据显示水质29个项目基本符合《地表水环境质量标准》GB3838-2002（Ⅱ类）水质标准；额河水质总氮、石油类会随季节变化下滑至Ⅲ类，汞会随季节变化下滑至Ⅳ类，水质四季无明显变化。2013年北屯选用了“635”水库作为生活饮用水供水源地。表2-1为地表水环境质量标准基本项目标准限值，表2-2 集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值。

2 污水处理和再生水现状

2.1 再生水的概念及引入意义

再生水也是污水处理厂处理达标水，一般为二级处理，具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等优点。再生水即所谓“中水”，是沿用了日本的叫法，通常人们把自来水叫做“上水”，把污水叫做“下水”，而再生水的水质介于上水和下水之间，故名“中水”.再生水虽不能饮用，但它可以用于一些水质要求不高的场合，如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。再生水工程技术可以认为是一种介于建筑物生活给水系统与排水系统之间的杂用供水技术。再生水的水质指标低于城市给水中饮用水水质指标，但高于污染水允许排入地面水体的排放标准。

再生水是城市的第二水源。城市污水再生利用是提高水资源综合利用率，减轻水体污染的有效途径之一。再生水合理回用既能减少水环境污染，又可以缓解水资源紧缺的矛盾，是贯彻可持续发展的重要措施。污水的再生利用和资源化具有可观的社会效益，环境效益和经济效益，已经成为世界各国解决水问题的必选。

表1-1 地表水环境质量标准基本项目标准限值 单位：mg/L

序号 分类

标准值

项目 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类

1 水温（℃） 人为造成的环境水温变化应限制在：

周平均最大温升≤1

周平均最大温降≤2

2 pH值（无量纲） 6～9

3 溶解氧≥ 饱和率90%（或7.5） 6 5 3 2

4 高锰酸盐指数≤ 2 4 6 10 15

5 化学需氧量（COD）≤ 15 15 20 30 40

6 五日生化需氧量（BOD5）≤ 3 3 4 6 10

7 氨氮（NH3-N）≤ 0.15 0.5 1.0 1.5 2.0

8 总磷（以P计）≤ 0.02（湖、库0.01） 0.1（湖、库0.025） 0.2（湖、库0.05） 0.3（湖、库0.1） 0.4（湖、库0.2）

9 总氮（湖、库，以N计）≤ 0.2 0.5 1.0 105 2.0

10 铜≤ 0.01 1.0 1.0 1.0 1.0

11 锌≤ 0.05 1.0 1.0 2.0 2.0

12 氟化物（以F-计）≤ 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5

13 硒≤ 0.01 0.01 0.01 0.02 0.02

14 砷≤ 0.05 0.05 0.05 0.1 0.1

15 汞≤ 0.00005 0.00005 0.0001 0.001 0.001

16 镉≤ 0.001 0.005 0.005 0.005 0.01

17 铬（六价）≤ 0.01 0.05 0.05 0.05 0.1

18 铅≤ 0.01 0.01 0.05 0.05 0.1

19 氰化物≤ 0.005 0.05 0.2 0.2 0.2

20 挥发酚≤ 0.002 0.002 0.005 0.01 0.1

21 石油类≤ 0.05 0.05 0.05 0.5 1.0

22 阴离子表面活性剂≤ 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3

23 硫化物≤ 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0

24 粪大肠菌群（个/L）≤ 200 2000 10000 20000 40000

表1-2 集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值 单位：mg/L

序号 项目 标准值

1 硫酸盐（以SO42-计） 250

2 氯化物（以Cl-计） 250

3 硝酸盐（以N计） 10

4 铁 0.3

5 锰 0.1

2.2 再生水的用途

再生水水量大、水质稳定、受季节和气候影响小，是一种十分宝贵的水资源。再生水使用方式很多，按与用户的关系可分为直接使用与间接使用，直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的再生水主要用于农田灌溉，以间接使用为主；日本等少数国家的再生水则主要用于城市非饮用水，以就地使用为主；新趋势是用于城市环境“水景观”的环境用水。

再生水的用途很多，可以用于农田灌溉、园林绿化（公园、校园、高速公路绿带、高尔夫球场、公墓、绿带和住宅区等）、工业（冷却水、锅炉水工艺用水）、大型建筑冲洗以及游乐与环境（改善湖泊、池塘、沼泽地，增大河水流量和鱼类养殖等），还有消防、空调和水冲厕等市政杂用。

根据再生水利用的用途，再生水可回用于地下水回灌用水，工业用水，农、林、牧业用水，城市非饮用水，景观环境用水等五类。再生水回用于地下水回灌，可用于地下水源补给、防治海水入侵、防治地面沉降；再生水回用于工业可作为冷却用水、洗涤用水和锅炉用水等方面；再生水用于农、林、牧业用水可作为粮食作物、经济作物的灌溉、种植与育苗、林木、观赏植物的灌溉、种植与育苗、家畜和家禽用水。

2.3 北屯污水处理现状

2.3.1 污水处理工艺

至目前为止采用卡鲁塞尔处理工艺，污水处理规模3万m3/d，2005 年12 月建成并投入试运行，2007 年6月获城镇生活污水处理厂运行合格证书。目前日处理能力已达2.2 万立方米，采用预处理（比氏旋流沉砂池）+CASS+二氧化氯消毒，并辅助化学除磷。污水处理厂建成和投入运行后，为发挥工程效益和响应国家节能减排的要求，有关污水再生利用被多次提上议题。

2.3.2 污水处理进水水质

北屯城市污水中生活污水与工业废水的比例约为8：1，工业废水主要来源为食品加工业和食用油加工厂废水。据实验室近三年来对进水口13个项目的水质分析显示，进水水质基本符合表3-1《CJ343-2010 污水排入城镇下水道水质标准》B等级标准。

表3-1 污水排入城市下水道水质标准

序号 控制项目名称 单位 B等级

1 水温 ℃ 35

2 色度 倍 70

3 易沉固体 mL/（L・15min） 10

4 悬浮物 mg/L 400

5 溶解性总固体 mg/L 2000

6 动植物油 mg/L 100

7 石油类 mg/L 20

8 pH值 - 6.5～9.5

9 生化需氧量 mg/L 350

10 化学需氧量 mg/L 500（800））

11 氮氮（以N计） mg/L 45

12 总氮（以N计） mg/L 70

13 阴离子表面活性剂 mg/L 20

括号内数值为污水处理厂新建或改、扩建，且BOD5/COD>0.4时控制指标的最高允许值。

2.3.3 污水处理出水水质

污水处理工程设计出水水质基本按GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》二级标准执行，据实验室三年来对12个基本控制项目进行检测，基本符合二级排放标准。具体指标见表3-2。

2.4 北屯回用水现状

进入21世纪前后，在中国水资源日趋紧张的背景下，再生水利用开始受到中国政府的重视。到2009年，中国污水再生利用率（污水再生利用量/污水处理率）在15%左右，而污水再生利用量/污水排放量的比率仅为5%左右。

北屯污水处理厂建成后春、夏、秋季三季，出水一般用于戈壁绿化用水，随着出水量的不断加大，特别是冬季出水的合理利用问题，引起了市政府的高度关注。北屯工业化程度不高，主要以食品加工业为主，周边无其他工业可使用回用水。市区内新建热电厂可利用中水做为冷凝水，但目前此工程尚未完工。

表3-2 基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）单位：mg/L

序号 基本控制项目 一级标准 二级

标准 三级

标准

A标准 B标准

1 化学需氧量（COD） 50 60 100 120

2 生化需氧量（BOD5） 10 20 30 60

3 悬浮物（SS） 10 20 30 50

4 动植物油 1 3 5 20

5 石油类 1 3 5 15

6 阴离子表面活性剂 0.5 1 2 5

7 总氮（以N计） 15 20 ―― ――

8 氨氮（以N计） 5（8） 8（15） 25（30） ――

9

总磷

（以P计） 05年12月31日前建设的 1 1.5 3 5

06年1月1日起建设的 0.5 1 3 5

10 色度（稀释倍数） 30 30 40 50

11 PH值 6～9

12 粪大肠菌群数/（个/L） 103 104 104 ――

3 污水治理和回用水存在的主要问题

3.1 北屯污水治理存在的主要问题

3.1.1 市政工程存在的问题

（1）由于降水量低，市政工程未考虑雨污分流问题，城市春季积雪融水与夏季雨水不能够与污水分离利用，而是与污水一起进入管网，造成了再次污染，并加大了泵站提升污水抽提工作量，增加了电费、运行成本、造成了资源浪费。

（2）城镇中心污水管网建设较好，周边团场因面积较大，居住区零散还未实现生活污水并网。

（3）由于春夏季地下水水位偏高，大多排污口密封措施建设不当，大量地下水与污水一起进入管网，一是污水漏失，造成地下水污染；二是由于地下水混合进入管网，增加了污水处理成本。

（3）城市污水处理设施仍然严重不足，特别是配套排水管网的建设滞后。城市污水处理是一项系统工程，污水收集系统必须以污水治理为目的。

3.1.2 污水处理出水水质

GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的A标准是城镇污水处理厂出水作为回用水的基本要求。当污水处理厂出水引入稀释能力较小的河湖作为城镇景观用水和一般回用水等用途时，执行一级标准的A标准。而北屯污水处理厂现出水水质为B标准。

3.2 回用水利用的可行性

落实回用水用户比较困难。在缺水地区，利用处理后的污水是合理用水的一种途径。但是由于宣传不够，加上公众对污水回用的安全性认识不足以及没有配套的政策法规，落实回用水用户比较困难。

回用水合理利用系统是一个比较复杂的系统，涉及到社会、经济、环境、资源等诸多系统，每个子系统由诸多要素构成，其中主要因素有：城市基础条件、自来水价格、再生水水质、公众的接受程度等，这些因素之间又是相互制约相互影响。

4 建议

4.1 源头把关

（1）城镇、工业园区规划应更加符合环保要求，做到从源头了解和控制。

（2）基础设施建设落成验收时必须执行环境影响评价和“三同时”制度。

4.2 过程控制

（1）新建城镇排水管网的规划、设计应由有审批权的环保部门组织论证认可方可实施。环保部门应参加竣工验收，建设单位应绘制竣工图送环保备案。

（2）陈旧管网排污口应组织维修，杜绝污水漏失及地下水污染问题，并将排水管网布置情况送环保部门备案。

（3）参照国外经验，引起信息技术，建立排水管网处理信息系统。通过信息系统可以了解管网建设进程、城市建设进程、各地处理设施建设进程，及时发现管线损坏、修复、外溢等一系列情况。

4.3 水质监督控制

（1）城镇污水处理系统的建设和选址应经有审批权的环保部门论证后方可实施。

（2）对原有污水处理系统进行改造，提高出水水质，由原来的GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》（二级）排放标准，提高到（一级）A类，加大污水水质排放监督管理，设置在线监控系统。

4.4 承纳系统

（1）利用荒地修建景观湿地工程做承纳系统，充分解决夏季出水可作为绿化，以及冬季出水的收纳的问题。

（2）修建小型景观用水管网设施，作为夏季市政非接触型绿化用水。

（3）控制出水水质指标使之能够满足热电厂冷凝水等要求。

4.5 政策扶持

（1）提供政策支持。建议由市环保局、建设局调研、由市政府出台中水回用管理办法，落实政策，对具体需要开展中水回用的单位提出责任要求。

（2）提供经济支持。鼓励各污水处理企业开展中水回用，对其投入于中水回用的项目给予保护性政策。对开展中水回用的单位对其项目给予补贴、贴息等政策，并作适当奖励。

（3）开展试点工作。在具备条件的单位（酒店、宾馆业企业、园林部门、学校、单位大楼、小区等）开展试点工作，引进中水回用技术，为我市中水回用工作进行投石问路式的探索。

4.6 宣传教育

（1）加大宣传教育、杜绝浪费水资源现象。

（2）尽早实行阶梯式计量水价，提昌节约用水。

（3）宣传中水回用的重要性。

5 结论

发展小城镇是我国城市化过程的必由之路，是具有中国特色的城市化道路的战略性选择。1978～2000年我国建制镇由2178个增至20312个，目前各种规模和性质的小城镇已近48000个。目前对适用于小城镇污水处理厂工艺的研究方向是：从现有工艺中选出适合小城镇污水处理厂的工艺，同时开发出适用于小城镇污水处理厂的新工艺。据住建部数据显示，截至2015年6月底，全国设市城市、县（以下简称城镇，不含其他建制镇）累计建成污水处理厂3802座，污水处理能力达每日1.61亿立方米。其中，一级A项目约860个，日处理能力2925万立方米。其中有3000余座污水处理厂达不到一级A排放标准。

为贯彻我国水污染防治和水资源开发利用的方针，提高城市污水利用效率，做好城市节约用水工作，合理利用水资源，实现城市污水资源化，减轻污水对环境的污染，促进城市建设和经济建设可持续发展，在宏观政策框架下，依靠市场机制作用，逐步培育起中水回用市场，使之产业化、市场化，不仅符合国家的经济体制改革与发展方向，也是城市污水回用发展的方向，也是城市污水回用发展的方向。政府宏观调控、依托技术进步，市场化运作、用户参与将是城市污水回用产业发展的主线。污水回用可节省资源，减少水资源污染，具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。污水回用作为开源节流的有效途径，将成为城市建筑给排水的发展趋势。

参考文献

[1] 地表水环境质量标准（GB 3838-2002）.