现代水资源的综合利用【文献综述】

'毕业设计文献综述建筑环境与设备工程现代水资源的综合利用前言：水是关系到人类生存发展、具有战略意义的资源。如今，人们几乎不敢去谈身边的书，只因这个话题太过沉重。严峻的水资源问题再次成为世界舆论关注的焦点和我国社会和经济可持续发展中一个不可回避的难点，水资源短缺成为包括中国在内的贫水国无法回避的世纪挑战。1我国水资源现状“水多了，水少了，水脏了，水浑了”这是目前我国水利部不得不面临的“四大难题”。水多：洪涝灾害仍是部分地区发展的心腹大患。20世纪90年代的10年中，主要江河流域有6年发生特大洪灾。水少：供给和需求不平衡。喝到外用水较多，造成了河水断流，地下水位下降等。水脏：水环境污染等。水浑：包括水土流失，水位下降所引发的一系列生态环境问题，也包括沙暴问题。资料显示，我国拥有的淡水资源总量低于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚，居世界第六位。但由于人口众多，人均水资源占有量低，按照2004年人口计算，我国人均水资源占有量2185立方米，不足世界平均水平的三分之一。2水量浪费的隐患2.1超压出流浪费水量巨大给水配件超压出流，不但会破坏给水系统中水量的正常分配，对用水工况产生不良的影响，同时因超压出流量未产生使用效益，为无效用水量。据沈阳建筑工程学院“建筑节水课题组”1998—1999年对沈阳市住宅、集体宿舍、综合楼等10栋建筑，76个配水点先后安装口径15ram的螺旋升降式水龙头和陶瓷阀芯水龙头，实测统计：以螺旋升降式龙头和陶瓷阀芯水龙头半开时出流量0.2L/S为额定值，水龙头的超压出流率前者为54％，后者为24％。因陶瓷阀芯水龙头出口设有网板，出水断面较螺旋升降式水龙头明显减少，为使出水流速不至过大，若以0.4L/S为半开时的额定值，也有52％的龙头超压出流。可见，节水龙头虽可起到减压节流作用，若给水系统设计不当，仍不能解决好超压出流问题。2.2热水干管循环浪费水量巨大5 我国热水供应系统的水量浪费较为严重，主要表现在开启配水装置后，不能及时获得满足使用温度的热水，往往要放掉不少冷水后，热水设备才能正常使用。这部分流失的冷水，未产生使用效益，可称无效冷水，即浪费的水量。以哈尔滨建筑大学新区的一个浴室为例：共有龙头约300个，因采用干管循环，首次开启时都得放掉支管内的冷水。显然，干管循环浪费水量最多。2.3管道及阀门泄露[2]管道锈蚀、阀门的质量等导致大量的水消失于无形。经常都能看到路边的给水管道在管子接缝处及法兰、阀门连接处滋滋的往外冒水，埋在地下的看不见的更不知道有多少。用户们经常反映浮球阀经常损坏、漏水，不论是用于水池、水箱的还是马桶上使用的，其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。据调查，滴漏的水龙头每天就可耗水70升。3水资源的综合利用3.1充分利用市政水压[1]自来水管网供水范围一般都比较大，从经济技术及供水安全性方面考虑，城市管网系统供水压力搬为0．4～0．5MPa，正常情况下可直供到二层用户用水。在满足用户用水量、水压安全性基础上，在市政水压直供范围内尽量直供。当自来水压力能满足用户用水要求时，增压泵处于休眠状态：当出现用水高峰时，自来水压力达不到用户用水压力，水泵可以在自来水水压的基础上叠加增压，差多少补多少，这样充分利用了管网的余压。该种系统的优点有：(1)节能效果明显，节约能耗显著，节能达到30％以上：(2)采用变频泵适合不同流量、压力变化：(3)自动排气、补气、不产生负压，对自来水管无影响；(4)采用不锈钢系统解决了二次污染。3.2废水利用可作为回收再利用之原水水源，包括工业废水、都市污水及其他水源，其中以染整工业废水及食品工业废水应用最广且相关研究亦最多。受限于废水处理技术之效能，以传统废水处理单元，处理各类别废水，并无法达到水质及降低人体健康风险之需求，故以初级，二级处理技术为基础，导入高级处理程序，以提升处理效能，可增进回收再利用系统之处理效益，为水回收再利用之研究重点之一。常见之处理技术包括（1）过滤/吸附/砂滤；（2）离子交换/电渗析（3）好氧-缺氧-厌氧程序（4）薄膜程序（5）Rubioetal。3.3小区生活污水处理与回用技术[4]小区生活污水处理工艺是在传统的城市污水处理工艺的基础上发展起来的。常规城市二级生活处理工艺主要有：氧化沟技术、SBR工艺、BAF工艺、A2/0工艺5 生活处理+人工湿地工艺等。近年来，通过对国外成熟技术的借鉴和国内的研究实践，小区回用技术得到了很快的发展。生活污水深度处理的目的是进一步去除污水中的悬浮物、有机物、氮磷等营养盐一级可溶的无机盐等。根据深度处理流程通常有以下几类：（1）混凝、澄清、过滤法（2）直接过滤法（3）微絮凝过滤法（4）接触氧化法（5）生物快滤池（6）流化床生物氧化法（7）活性炭吸附法。小区生活回用设施处理规模较小，一般都是兼职管理，因此，在设计时必须考虑到智能化管理。小区回用设施采用PLC自控等智能化管理，不仅可以保证处理设施稳定，可靠的运行，保证出水水质的安全3.4雨水利用城市地下水减少。根据资料，城市地下水开采量占全国80%。北京市南郊地下水位正以1m/a的速度下降，自1996年以来北京地面以10~20mm/a的速度下降。雨水是一种极有价值的水资源，利用雨水回收，贮存渗透，可以有效地补充涵养地下水，复活泉水，改善环境生态条件。将大量雨水形成的地面径流迅速排至雨水管道，雨水泵站等，各种设施的设计容量和输出能力需很大，这不仅增加市政设计投资，也大大增加了接纳水体发生洪涝灾害的可能性。雨水回收技术在德国和日本等发达国家已经有较长历史。其雨水回收技术主要有（1）水径流收集（2）径流传输与储存（3）雨水径流过滤，控制与处理（4）雨水利用3.5积极推广和使用新型建筑材料[8]对气密性、水密性、保温性、抗风性、抗变形性、环保、隔音、防污、保温、隔热的特殊建筑技能材料要大力推广使用。积极推广使用低辐射镀膜玻璃LOW-E。这种玻璃既可以达到在冬季有效利用太阳服饰热能加热室内物体，并阻止室外红外热辐射通过玻璃向室外泄露的保温效果，在夏季又可以达到阻挡室外的红外热辐射影响室内温度的隔热效果，从而实现减低住在建筑总能耗得目的。积极推广一用四新技术和产品，经常开展建筑技能材料展示推广会。使建筑节能材料通用化、配套化、系统化。要开展建筑节能设计大赛，重奖建筑技能设计人才。3.6其他节能方式其他节能方式可考虑使用内壁光滑的供水管材，减少管道沿程水头损失；使用低阻力阀门和倒流防止器等，减少管道局部水头损失：管道水力损失刚氏后，相应可减少水泵供水压力，以此方式来刚氐供水能耗。4绿色建筑[8]4.1绿色建筑内涵绿色建筑是可持续发展理念在建筑领域的具体体现，也是当今世界建筑的发展趋势。我国对绿色建筑的定义是“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”。倡导节能、节地、节水、节材和环境保护的绿色建筑，是我国建筑业由传统高消耗型发展模式向高效生态型发展模式转变的必由之路。发展绿色建筑的最终目的是要实现人、建筑与自然的协调统一。4.2绿色建筑中雨水利用的必要性5 建设节水型社会是贯彻科学发展观，促进人与自然和谐发展的重要内容，是解决我国水资源短缺的必然选择。目前，我国建筑生活用水约占城市用水的60％，并将随着社会经济的发展而进一步增加，建筑节水对于促进节水型社会的建设具有特别重要的意义。衡量建筑节水的一个重要指标是非传统水源利用率。标准中对住宅建筑满足一般项和优选项的非传统水源利用率要求分别是10％、30％，对于公共建筑也有着相关要求。非传统水源利用率是指：采用再生水、雨水等非传统水源代替市政供水或地下水供给景观、绿化、冲厕等杂用的水量占总用水量的百分比。而将经过处理后的雨水用于绿化、景观、道路冲洗、冲厕等就是提高非传统水源利用率的重要手段。尤其是对某些不适宜建中水设施的单体建筑，雨水资源的补充利用就是其实现非传统水源利用率的必要条件[6]。绿色建筑是实现建筑节水的有力保证，雨水利用是绿色建筑的重要内容，是实现建筑节水的重要途径，是城市水资源可持续利用的必然要求。发展绿色建筑，必须强调雨水资源的合理、有效利用。5结束语建筑给排水节能潜力很大，若能充分利用太阳能级官网余压和充分使用节水卫生器具及其他节能方式，可节约许多能量及用水量，是一件利国利民的大事，且其技能效果性价比高，应值得大力推广使用5 参考文献[1]中华人民共和国国家标准.建筑给水排水设计规范.2003年版.[2]杨展里.我国城市污水处理技术剖析及对策研究[J].北京：中国建筑文摘，http://www.archdig.com/water/WaterSz/200611/23646.html.[3]张岳.水资源统一管理和可持续利用[J].中国水利报，2003.[4]高新.小区生活污水处理及回用技术[EB/OL].中国污水处理工程网.2008.[5]中华人民共和国国家标准.建筑给水排水设计规范.2003年版.[6]赵莹.城市雨水回收利用探讨[J].城市规划.[7]倪瑶.中国建筑节能小议.[8]涂逢祥.世纪初建筑节能展望[J].建筑2001（2）：51-52[9]刘加平.建筑技能与建筑设计中的新能源的利用[J].能源工程2001（2）：37[10]王增长主编.建筑给水排水工程.中国建筑工业出版社，1998年版.[11]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].甘肃2002（2）：375 [12]Constructiondesignandmanagementsafetyregulationsinpractice—progressonimplementationInternationalJournalofProjectManagement,Volume18,Issue1,February2000,Pages33-40TonyBaxendale,OwainJones[13]WallingfordSoftwareLid．InfoWorksCSonlinehelp[M／CD]．UnitedKinsdom：WallingfordSoftwareLtd，2005.5'