城市公共機(jī)構(gòu)系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)研究

程向朝

（東營市城市節(jié)約用水辦公室，山東 東營 257091）

中國人均水資源份額相對(duì)較低，僅為世界平均水平的27%，全國水資源地理分布極不平衡。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)快速增長，城市化進(jìn)程加快，城市用水需求增加。供水管理不善、科學(xué)用水水平低、污水處理和排放不足，進(jìn)一步加劇了城市缺水問題。我國年平均廢水排放高達(dá)60億m3，其中90%以上的城市污水被污染。中國660個(gè)城市中有400多個(gè)面臨水資源短缺，其中100個(gè)城市已達(dá)到臨界狀態(tài)。這一現(xiàn)實(shí)增加了水資源保護(hù)機(jī)構(gòu)和水資源規(guī)劃者采取適當(dāng)措施的壓力。

水資源是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，如何更好地管理城市有限的水資源，已成為當(dāng)前中國的一個(gè)熱門話題。全國各地頻繁發(fā)生的缺水危機(jī)也引起了中央政府的關(guān)注。作為“建設(shè)資源保護(hù)和環(huán)境友好型社會(huì)”的一項(xiàng)基本國策，資源保護(hù)的重要性日益突出。水資源的可持續(xù)利用對(duì)我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義，其實(shí)質(zhì)是提高水資源利用的效率，突出節(jié)水活動(dòng)的重要性。在國家政策的指導(dǎo)下，以水治理的最新理念為指引，中國水利部已開始在全國范圍內(nèi)實(shí)施城市用水定額管理。

1 公共機(jī)構(gòu)用水現(xiàn)狀

公共機(jī)構(gòu)是指使用財(cái)政性資金的國家機(jī)關(guān)、事業(yè)單位和團(tuán)體組織，如各級(jí)政府機(jī)關(guān)、事業(yè)單位、醫(yī)院、學(xué)校、文化體育科技類場館等。目前，我國公共機(jī)構(gòu)中水源浪費(fèi)情況嚴(yán)重，有很大的提升節(jié)約空間?！笆濉睍r(shí)期是公共機(jī)構(gòu)節(jié)能工作發(fā)展的重要時(shí)期，既面臨著眾多發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也要面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。本文將從城市節(jié)水建設(shè)的重點(diǎn)——公共機(jī)構(gòu)的節(jié)水方面進(jìn)行探討，分析現(xiàn)存方法技術(shù)，提出合理發(fā)展建議。

2 城市公共機(jī)構(gòu)節(jié)水方案

2.1 政府政策差額管理

在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，我國開始逐步實(shí)行水定額管理，從1949年中央技術(shù)主管部門設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)起，就開始建立和制定物資消費(fèi)定額和標(biāo)準(zhǔn)。1998年頒布的《中華人民共和國水法》明確規(guī)定：“國家實(shí)行計(jì)劃分配，嚴(yán)格節(jié)約用水?！边@表明其重點(diǎn)是控制水資源分配。中國水供需管理制度的建立和實(shí)施，旨在減少不合理用水，提高科學(xué)用水水平。

建立集總量控制和定額管理于一體的水資源管理體系，是我國建立節(jié)水型社會(huì)的核心。水資源定額管理在水資源管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如判斷、審批、評(píng)價(jià)、考核等，都得到了充分的利用。目前，我國各地區(qū)的用水目標(biāo)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、取水總量控制、政府宏觀調(diào)控和用戶微觀調(diào)控措施相結(jié)合，實(shí)施《取水許可和水資源費(fèi)征收管理?xiàng)l例》，對(duì)水資源使用實(shí)行制度約束，試圖克服以往水資源管理中普遍存在的“政府失靈”現(xiàn)象，為順利過渡到新的水資源管理方式，即向水資源市場配置過渡奠定良好的基礎(chǔ)。

中國作為一個(gè)幅員遼闊、多層次的國家，實(shí)行流域管理機(jī)構(gòu)和各級(jí)水行政管理部門的分區(qū)水開發(fā)和管理。在城市一級(jí)，地方政府水行政主管部門負(fù)責(zé)實(shí)施水定額管理。在這方面，北京是一個(gè)典型和成功的例子。北京作為我國北方典型的缺水城市，水資源問題是影響和制約城市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要因素。在水資源短缺的情況下，北京市在1991年年初制定了《北京市城市節(jié)水條例》，在《水法》出臺(tái)之前，“在各行業(yè)和居民生活中逐步實(shí)行定額管理”，協(xié)調(diào)相關(guān)監(jiān)管政策，逐步形成以水資源為依托的城市工業(yè)用水定額管理機(jī)制。根據(jù)多年的管理經(jīng)驗(yàn)積累、城市規(guī)模水定額管理的建立和應(yīng)用以及廣泛的調(diào)查研究，北京市水資源定額管理排名處于全國領(lǐng)先地位。為了增強(qiáng)水定額管理的執(zhí)行力，規(guī)范定額管理的基本要素，我國正在制定和公布一系列地方標(biāo)準(zhǔn)。將差額管理應(yīng)用在公共機(jī)構(gòu)中，控制公共機(jī)構(gòu)用水量，有利于公共機(jī)構(gòu)的節(jié)水實(shí)施。

2.2 減少公共機(jī)構(gòu)供水管網(wǎng)漏失率

公共機(jī)構(gòu)目前管網(wǎng)漏失率維持在20%上下。城市公共機(jī)構(gòu)因?yàn)檎嫉孛娣e較大，所以地下管網(wǎng)較長，管線發(fā)生漏失的概率大。我國公共機(jī)構(gòu)的管網(wǎng)漏失率據(jù)統(tǒng)計(jì)在16%左右。公共機(jī)構(gòu)用水量大，漏失量也大。通常，管線埋在地下，不容易觀察漏失，往往察覺到漏失時(shí)已經(jīng)造成巨大損失?，F(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出新技術(shù)來監(jiān)測(cè)管網(wǎng)漏失，當(dāng)察覺到管網(wǎng)漏失時(shí)及時(shí)報(bào)警。

泄漏監(jiān)測(cè)報(bào)警技術(shù)分為數(shù)據(jù)收集裝置、數(shù)據(jù)連接裝置、中央數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。在管道首段、末端安裝有采集系統(tǒng)，對(duì)管段的水壓、流速信息進(jìn)行采集。末端采集系統(tǒng)進(jìn)行收集分析，發(fā)回到分析處理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常實(shí)現(xiàn)報(bào)警，通知維修人員，這種方法可以大大減少管網(wǎng)的漏失。目前，由于設(shè)備費(fèi)用問題，監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)沒有被廣泛應(yīng)用，該系統(tǒng)大都應(yīng)用在輸油管線中。下一步應(yīng)大力發(fā)展該技術(shù)，減少成本，使之盡快投入到輸水管網(wǎng)中。

2.3 公共機(jī)構(gòu)新技術(shù)節(jié)水

市場上有很多類型的節(jié)水設(shè)施。它們的特征在于其形狀、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)和流速取決于水壓。此外，還有許多附件可用于控制水流的體積，如曝氣器、流量限制器（ECO按鈕）、流量調(diào)節(jié)器和壓力調(diào)節(jié)器[1-2]。衛(wèi)生設(shè)施中使用的水龍頭（混合閥）的一般分類：機(jī)械、雙手柄（水流速率由兩個(gè)手柄旋鈕控制）、冷熱水混合；機(jī)械、單手柄（水流速率由單個(gè)手柄控制），這允許設(shè)定混合水的溫度；恒溫（允許在預(yù)設(shè)溫度下水流）；自動(dòng)關(guān)閉（配備按鈕，允許設(shè)定體積的水流出）；電子或無接觸（使雙手更靠近壺嘴，控制水流速率）。降低水壓是限制水流速的有效方法之一。在多層建筑物中，噴口前的水壓顯著不同。其原因是需要在最遠(yuǎn)的水抽出點(diǎn)確保適當(dāng)?shù)膲毫l件。在過去的幾年里，人們對(duì)節(jié)水問題給予了大量的關(guān)注。具有較低水流量的水龍頭，可以減少每個(gè)人的用水量。人們要監(jiān)測(cè)水流流速，以便確定冷水和熱水的消耗趨勢(shì)，并估計(jì)水加熱所需的能量。

目前，許多辦法可以大大減少住宅建筑對(duì)水和能源的需求，但這并不總是反映在適用的條例和設(shè)計(jì)要求中。因此，用水總量大大降低，導(dǎo)致采用新的分類方法來評(píng)估所使用的設(shè)備的能源效率。值得注意的是，目前在衛(wèi)生設(shè)施中使用的水龍頭和水龍頭的水效率等級(jí)沒有統(tǒng)一的分類。此外，建筑物要應(yīng)用規(guī)范的水流量設(shè)計(jì)衛(wèi)生系統(tǒng)，以便選擇性能良好的衛(wèi)生器具。使用現(xiàn)代技術(shù)減少家庭用水時(shí)，人們必須考慮到制造商報(bào)告的不同效率水平和相應(yīng)的減少水流量。無論采用何種用水效率等級(jí)模型來計(jì)算總耗水量，都有可能大幅度減少能源需求。

2.4 增加廢水利用率

公共機(jī)構(gòu)的用水量大，有許多輕度使用的灰水可以進(jìn)行回收利用。宿舍、辦公樓等建筑中的洗漱灰水可以收集后用于沖廁，實(shí)現(xiàn)水的循環(huán)利用，大大減少了自來水的使用量。公共機(jī)構(gòu)可以安裝小型中水回用系統(tǒng)，通過簡單的收集、過濾、沉降處理，將廢水處理至可以沖刷廁所的程度[3]。

目前有針對(duì)不同結(jié)構(gòu)的公共盥洗間、衛(wèi)生間用水特點(diǎn)所設(shè)計(jì)的單樓小型灰水利用系統(tǒng)，與建造污水處理廠和改造室外管網(wǎng)相比，具有投資少、回收快、后期運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)（經(jīng)計(jì)算，單位制造每噸中水的成本在0.1元/m3，現(xiàn)有污水廠中水利用成本在1元/m3）。中水水源優(yōu)質(zhì)，使用安全。根據(jù)國家中水水源分類標(biāo)準(zhǔn)，本中水系統(tǒng)所使用的洗漱污水屬優(yōu)質(zhì)污水水源，其實(shí)現(xiàn)了洗漱污水隨即產(chǎn)生，隨即過濾、沉淀、排污轉(zhuǎn)化為中水，隨即用于沖廁，即產(chǎn)即用，水質(zhì)不會(huì)進(jìn)一步發(fā)生變化，在使用過程中又不與人體發(fā)生任何接觸，對(duì)人體和環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生任何危害。灰水小循環(huán)建設(shè)簡單、方便維修，運(yùn)行安全可靠[4]。

2.5 增加雨水回收利用

公共機(jī)構(gòu)的綠地面積一般都比較大，灌溉用水占總用水量的7%左右。雨水收集系統(tǒng)可以收集、處理雨水，使其達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。目前，針對(duì)地面雨水和屋頂雨水，人們研發(fā)出不同的處理系統(tǒng)。雨水可以用來灌溉綠地、沖廁。近年來興起的“海綿城市”就是雨水綜合利用的突出表現(xiàn)。人們要利用好雨水資源，減少自來水的使用量。

3 結(jié)論

差額管理、節(jié)水器具的使用以及灰水的回用是城市公共結(jié)構(gòu)節(jié)水的有效方法。政府實(shí)行公共機(jī)構(gòu)差額管理是計(jì)劃用水前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)水的有效措施。節(jié)水器具的使用減少了不必要的損失，灰水的綜合利用減少了污水排放量，減輕了污水廠壓力，提高了用水效率。公共機(jī)構(gòu)實(shí)施節(jié)水，有利于提升全民節(jié)水意識(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約。當(dāng)前，要加強(qiáng)水平衡測(cè)試體系建設(shè)。水平衡測(cè)試是科學(xué)有效管理用水機(jī)構(gòu)的方法，也是進(jìn)一步做好公共機(jī)構(gòu)節(jié)水工作的基礎(chǔ)。政府應(yīng)大力開展節(jié)水宣傳教育活動(dòng)，利用網(wǎng)絡(luò)、多媒體、節(jié)水活動(dòng)等宣傳平臺(tái)，充分展現(xiàn)公共機(jī)構(gòu)節(jié)水的帶頭作用，提倡生態(tài)節(jié)水理念，提高全民的節(jié)水意識(shí)。