非传统水资源开发利用
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
置总数为41 套，合计产水能力12.039万m3/d。
反渗透法以8.114 万 m3/d 的产水量，排在 第一位，约占68%；
低温多效蒸馏法以3.3 万m3/d 的产水量，排 在第二，约占27%。
3.1 中水回用的内涵
“中水”一词是相对于上水〔给水〕、下水 〔排水〕而言的。
城市污水或生活污水经处理达到一定的水质 标准后，可在一定范围内重复使用的非饮用的 杂用水称为中水 。
1071.00 9213.36
108518.0 277043.6
另外，一些污水处理厂出水水质执行《再生水水质标准》（SL368-2006）、 《农田水利灌溉标准》和《城市污水回用设计规范》中《景观用水标准》 （CECS61:94）。执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 的污水处理厂有35座，污水处理厂出水符合一级A水质要求，315座污水处理 厂出水符合一级B。对照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB189182002）一级A和《再生水水质标准》（SL368-2006）可以发现，一级A标准 出水水质优于《再生水水质标准》（SL368-2006）。因此，全国再生水回用 量可以高于再生水厂生产能力，因为一部分污水经处理后就可以直接得到利 用。同时表明，在今后的污水处理回用工作中，应大力挖掘现有污水处理厂 的生产能力，直接回用于能满足用水水质要求的行业用水。
0
1720.00
6
1919.22
0
419.22 1500.00 1862.36
0
362.36
1500.00
7 139413.63 全国 564401.10
2550.00 148347.61
26601.77 110261.86 91917.99 324135.50
114206.0 4617.00 423403.5 137146.5
2.2 海水淡化技术
多级闪化法和反渗透法，市场占有率超过八成
2.2 海水淡化技术
反渗透法的进步
复
采用芳香族聚酰胺为材料，与80年代相比，特征
合
水通量提高2倍，盐的透过率为1/4，脱盐率高于
膜
99.3％。抗污染和氧化能力大大提高。
能
反渗透过程中需要施加高压，浓缩盐水通常携带相当
量
一部分能量，利用涡轮回收装置，将高压浓缩盐水的
同济大学洗浴废水回用处理工程示意图
污水处理率(%) 100
80
60
40
20
0
北天上重河山内辽吉黑江浙安福江山河湖湖广广海四贵云西陕甘青宁新
京津海庆北西蒙宁林龙苏江徽建西东南北南东西南川州南藏西肃海夏疆
古
江
图5 各省（直辖市、自治区）污水处理率
全国污水处理率超过60%的省（直辖市、自治区）为北京、 天津、内蒙古、辽宁、上海、江苏、江西、山东、重庆、云 南和新疆。
非传统水资源的开发利用
非传统水资源利用的主要内容
非 传
雨水利用
直接利用
统 水
海水开源
海冰淡化
资
源
海水淡化
利
中水回用
用
1.1 雨水利用概述
• 通过建造雨水贮留设施、通过下渗、回灌、屋面 雨水拦截、蓄集、绿化工程等多种途径实现雨水 资源化。
• 充分开发利用雨水资源解决城市水资源危机；涵 养地下水、缓解和恢复地面沉降、调节气候、净 化空气、强化城市绿化、改善城市排水系统等一 系列生态环境效应。
8.60 81.36 347.75
至2010年底，全国污水处理回用总量20.6×108 m3/a，其中用于地下水回 灌0.984×108 m3/a，工业5.81×108 m3/a，农林牧业 5.06×108 m3/a，城市 非饮用1.01×108 m3/a，景观环境7.80×108 m3/a。2007年底，全国再生水厂 127座，再生水管网1421.78 km，再生水生产能力共计348.0×104 m3/d
在污水回用与海水淡化 之间存在无法回避的比 较：在这个例子中，虽 然两者的应用差不多， 但海水淡化前景更好， 因为一方面岛上居民分 散，集中收集和供给不 容易。另一方面，虽然 污水回用成本稍低，但 海水淡水的水质更容易 被人们接受。
2.3 海水淡化的应用现状
国内应用： 截止2006 年6 月底，我国建成投产的海水淡化装
5 15417.98
523.80 2561.50 2468.10 9864.58 68.92
5
23.20 16.00 4.60
6 2845.76
190.50 1600.00 117.00 938.37 52.87
4
7 23534.04 5195.69 4345.50 9607.04 1066.01 3319.80 85.88 36 全国 206092.54 9841.61 58086.15 50586.73 10074.68 77503.48 1421.78 127
3.2 中水回用的意义
–缓解水资源的短缺，使自来水的消耗量减 少
–减少排向水域的污水量，降低了污水处理 费用
–存在明显的环境效益
中水处理技术
1
2
3
4
物理化学法
生物化学法
物化生化 组合法
膜处理技术
中水回用存在的问题
中水设施 投资大， 中水系统 运行不稳 定
运行管理 费用
高，运行 管理水平
不高
人们没有 认识到中 水回用的 重要性。
农田水 灌溉标
准
CECS 61:94
CJ3025 -93
DB
1413
996
2
1
171
4
1
1
5
44
至2010年底，全国城市共有污水处理厂1413座。其中996座城市污水处理 厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），171座执 行《污水综合排放标准》（GB8978-1996），44座执行地方标准。其中新 疆和江苏分别有一座执行《污水综合排放标准》（GB8978-1976）的城市 污水处理厂，表明其城市污水处理工作开展得相当早，江苏省的污水处理 率达到91.4%，居于全国之首，新疆污水处理率也达到64.7%，高于全国平 均水平7个百分点。
雨水的间接利用
路面雨水水质一般较差，大多选择渗透以补充地下水。 通过渗透管、渗透沟、渗滤槽等渗入地下土壤。
国内雨水利用部分案例
上海民立中学屋顶花园 （密集型）
同济大学某停车场
广州国际会议展览 中心屋面虹吸式雨 水收集排放系统
雨水利用的特点
• 与污水的回收利用相比雨水的利用处理工艺相对简便（主 要是沉淀、过滤），用作为生活杂用水，可望部分缓解城 市缺水问题。
2.1 海水淡化简介
定义：
淡水
海水
浓缩盐水
简而言之，就是将 海水中的盐分与水分分 离，得到淡水和浓缩盐 水
2.2 海水淡化技术
多级闪化法和反渗透法是海水淡化中的主流方法
蒸馏法
多级闪化法 (MSF) 多效蒸馏法(MED) 蒸汽压缩法(VC)
膜法
反渗透法(RO) 电透析法(ED) 薄膜软化法(NF)
全国城市污水处理主要回用目标见图6
污水回用量 107m3/a
80
60
40
20
0 地下水回灌
工业
农林牧业 城市非饮用水 景观环境
图6 全国城市污水不同回用途径用水量
◆目前污水回用主要用于城市景观用水、工业用水和农林牧业用水，用于 城市非饮用水和地下水回灌的量较少 。 ◆至2010年底，全国再生水管道总长仅为1421.78 km，。 ◆目前国内对于再生水用于地下水回灌的安全性研究开展较少，对于长期 生态安全没有明确结论，因此大多数城市对此项回用工作态度比较严谨， 至2010年底，全国只有北京、山东（枣庄）、河南（周口、洛阳）、新疆 （乌鲁木齐）四个省（直辖市）开展了再生水回用于地下水灌溉工作。
回
能量传递给进料海水，能回收大约50％的能量。
收
2.3 海水淡化的应用现状
国外应用：
全世界的海水淡化生产能力达到3500×104m3/d 从地区分布来讲, 海水淡化的生产能力大多集中在中东国家 ( 约占2000 年全世界海水淡化能力的52%)
2.3 海水淡化的应用现状
国外案例：
西班牙加那利群岛其中的Tenerife岛，位于非洲西北海岸之外，是著名的旅 游胜地。陆地面积约2 067 km2 ，常住人口约65万。年降水量仅330 mm， 一年很少下雨。
7 城市污水处理回用（再生水）设施
表3-5 全国污水处理回用情况
区号 1
合计 96532.17
污水处理回用量（万m3/a）
地下水 回灌
工业
农林 牧业
城市非 饮用
3968.32 28910.35 21101.99 5015.00
景观 环境
37536.51
再生水 管
道长度 （km）
917.65
再生水厂
• 同时，雨水的收集和利用能减轻城市防洪和排水系统的压 力，减少排入市政管网和河湖的雨水量，从而节省排水设 施的建设资金。
• 雨水利用通常不限于直接利用。除了以户为单位的生活杂 用水系统比较简单之外，大规模的雨水利用系统存储设施 费用昂贵，处理也比较麻烦。
• 间接利用运行费用低，仍然有明显的节水与环境生态意义。 削减城市面源污染，是雨水利用的一个重要目的。
1660.00
3 15023.80 9312.00 3860.00 1851.80 10700.0 7520.00 2440.00
740.00
4 36105.00 2570.00 13500.00 20035.00 5192.00 200.00 800.00
4192.00
5
2920.00
0
0
2920.00 3580.00 1860.00
数量 生产能力
座
万m3/d
67
198.49
2 13346.00
9215.00 3700.00
431.00 23.90
6
15.50
3 32409.72 151.20 7990.10 680.00 1172.00 22416.42 64.20
6
4 22006.87 526.40 6910.90 11336.20 236.57 2996.80 208.36 3
8 再生水厂及管道投资情况
截止2010年底，全国再生水厂和管道投资情况调查统计结 果如表3-6
表3-6 全国各省（自治区、直辖市）再生水厂及管道投资情况
再生水厂
再生水管道
区 号
总投资 （104元）
地方财 政投资 （104元）
中央财 政投资 (104元)
ຫໍສະໝຸດ Baidu
其它投资 （104元）
总投资 (1 04元)
地方财 政投资 （104元
水价机制 不合理， 中水回用 费用相对 较高
中水回用在高校中的应用
社会效益 经济效益 环境效益
同济大学中水回用应用
• 同济大学率先推广中水回用系统，大 学生浴室污水经过处理后可用于绿化 浇灌，给学校池塘补水，还可利用淋 浴废水的温度循环加热，此举不仅能 大大节省水资源，美化校园环境，还 能节约热能等资源。
全国部分省（自治区、直辖市）的污水处理厂出水设计执 行标准如表3-4
全国污水处理厂出水设计执行标准如表3-4
表3-4 污水处理厂出水水质执行标准情况表
污水处理厂出水水质执行标准
污水处 理厂数 （个）
GB18918 GB8978 GB8978 GB8978 GB8978
-2002
-1976
-88
-1996 -1997
1.2 雨水的利用系统组成方式
直接利用，通常局限于屋面、人行道等清洁的下垫面产生的径流
2） 若屋面雨水处 理后回用于生活 杂用水，需优先 考虑沉淀过滤等 到处理技术。
屋面雨水→格栅 →初期弃流→雨 水调蓄池→沉淀 过滤→利用。
• 缺水地区也可以选择直接收集路面雨水，通过存 储池存储，处理处理后利用。
中央财 政投资 （104元）
其它投资 (104元)
1 313966.45 126593.61 30317.00 157055.84 285359.2 122585.5 4060.00 158713.6
2 55053.00 7322.00 17220.00 30511.00 2504.00 364.00 480.00
反渗透法以8.114 万 m3/d 的产水量，排在 第一位，约占68%；
低温多效蒸馏法以3.3 万m3/d 的产水量，排 在第二，约占27%。
3.1 中水回用的内涵
“中水”一词是相对于上水〔给水〕、下水 〔排水〕而言的。
城市污水或生活污水经处理达到一定的水质 标准后，可在一定范围内重复使用的非饮用的 杂用水称为中水 。
1071.00 9213.36
108518.0 277043.6
另外，一些污水处理厂出水水质执行《再生水水质标准》（SL368-2006）、 《农田水利灌溉标准》和《城市污水回用设计规范》中《景观用水标准》 （CECS61:94）。执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002） 的污水处理厂有35座，污水处理厂出水符合一级A水质要求，315座污水处理 厂出水符合一级B。对照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB189182002）一级A和《再生水水质标准》（SL368-2006）可以发现，一级A标准 出水水质优于《再生水水质标准》（SL368-2006）。因此，全国再生水回用 量可以高于再生水厂生产能力，因为一部分污水经处理后就可以直接得到利 用。同时表明，在今后的污水处理回用工作中，应大力挖掘现有污水处理厂 的生产能力，直接回用于能满足用水水质要求的行业用水。
0
1720.00
6
1919.22
0
419.22 1500.00 1862.36
0
362.36
1500.00
7 139413.63 全国 564401.10
2550.00 148347.61
26601.77 110261.86 91917.99 324135.50
114206.0 4617.00 423403.5 137146.5
2.2 海水淡化技术
多级闪化法和反渗透法，市场占有率超过八成
2.2 海水淡化技术
反渗透法的进步
复
采用芳香族聚酰胺为材料，与80年代相比，特征
合
水通量提高2倍，盐的透过率为1/4，脱盐率高于
膜
99.3％。抗污染和氧化能力大大提高。
能
反渗透过程中需要施加高压，浓缩盐水通常携带相当
量
一部分能量，利用涡轮回收装置，将高压浓缩盐水的
同济大学洗浴废水回用处理工程示意图
污水处理率(%) 100
80
60
40
20
0
北天上重河山内辽吉黑江浙安福江山河湖湖广广海四贵云西陕甘青宁新
京津海庆北西蒙宁林龙苏江徽建西东南北南东西南川州南藏西肃海夏疆
古
江
图5 各省（直辖市、自治区）污水处理率
全国污水处理率超过60%的省（直辖市、自治区）为北京、 天津、内蒙古、辽宁、上海、江苏、江西、山东、重庆、云 南和新疆。
非传统水资源的开发利用
非传统水资源利用的主要内容
非 传
雨水利用
直接利用
统 水
海水开源
海冰淡化
资
源
海水淡化
利
中水回用
用
1.1 雨水利用概述
• 通过建造雨水贮留设施、通过下渗、回灌、屋面 雨水拦截、蓄集、绿化工程等多种途径实现雨水 资源化。
• 充分开发利用雨水资源解决城市水资源危机；涵 养地下水、缓解和恢复地面沉降、调节气候、净 化空气、强化城市绿化、改善城市排水系统等一 系列生态环境效应。
8.60 81.36 347.75
至2010年底，全国污水处理回用总量20.6×108 m3/a，其中用于地下水回 灌0.984×108 m3/a，工业5.81×108 m3/a，农林牧业 5.06×108 m3/a，城市 非饮用1.01×108 m3/a，景观环境7.80×108 m3/a。2007年底，全国再生水厂 127座，再生水管网1421.78 km，再生水生产能力共计348.0×104 m3/d
在污水回用与海水淡化 之间存在无法回避的比 较：在这个例子中，虽 然两者的应用差不多， 但海水淡化前景更好， 因为一方面岛上居民分 散，集中收集和供给不 容易。另一方面，虽然 污水回用成本稍低，但 海水淡水的水质更容易 被人们接受。
2.3 海水淡化的应用现状
国内应用： 截止2006 年6 月底，我国建成投产的海水淡化装
5 15417.98
523.80 2561.50 2468.10 9864.58 68.92
5
23.20 16.00 4.60
6 2845.76
190.50 1600.00 117.00 938.37 52.87
4
7 23534.04 5195.69 4345.50 9607.04 1066.01 3319.80 85.88 36 全国 206092.54 9841.61 58086.15 50586.73 10074.68 77503.48 1421.78 127
3.2 中水回用的意义
–缓解水资源的短缺，使自来水的消耗量减 少
–减少排向水域的污水量，降低了污水处理 费用
–存在明显的环境效益
中水处理技术
1
2
3
4
物理化学法
生物化学法
物化生化 组合法
膜处理技术
中水回用存在的问题
中水设施 投资大， 中水系统 运行不稳 定
运行管理 费用
高，运行 管理水平
不高
人们没有 认识到中 水回用的 重要性。
农田水 灌溉标
准
CECS 61:94
CJ3025 -93
DB
1413
996
2
1
171
4
1
1
5
44
至2010年底，全国城市共有污水处理厂1413座。其中996座城市污水处理 厂执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002），171座执 行《污水综合排放标准》（GB8978-1996），44座执行地方标准。其中新 疆和江苏分别有一座执行《污水综合排放标准》（GB8978-1976）的城市 污水处理厂，表明其城市污水处理工作开展得相当早，江苏省的污水处理 率达到91.4%，居于全国之首，新疆污水处理率也达到64.7%，高于全国平 均水平7个百分点。
雨水的间接利用
路面雨水水质一般较差，大多选择渗透以补充地下水。 通过渗透管、渗透沟、渗滤槽等渗入地下土壤。
国内雨水利用部分案例
上海民立中学屋顶花园 （密集型）
同济大学某停车场
广州国际会议展览 中心屋面虹吸式雨 水收集排放系统
雨水利用的特点
• 与污水的回收利用相比雨水的利用处理工艺相对简便（主 要是沉淀、过滤），用作为生活杂用水，可望部分缓解城 市缺水问题。
2.1 海水淡化简介
定义：
淡水
海水
浓缩盐水
简而言之，就是将 海水中的盐分与水分分 离，得到淡水和浓缩盐 水
2.2 海水淡化技术
多级闪化法和反渗透法是海水淡化中的主流方法
蒸馏法
多级闪化法 (MSF) 多效蒸馏法(MED) 蒸汽压缩法(VC)
膜法
反渗透法(RO) 电透析法(ED) 薄膜软化法(NF)
全国城市污水处理主要回用目标见图6
污水回用量 107m3/a
80
60
40
20
0 地下水回灌
工业
农林牧业 城市非饮用水 景观环境
图6 全国城市污水不同回用途径用水量
◆目前污水回用主要用于城市景观用水、工业用水和农林牧业用水，用于 城市非饮用水和地下水回灌的量较少 。 ◆至2010年底，全国再生水管道总长仅为1421.78 km，。 ◆目前国内对于再生水用于地下水回灌的安全性研究开展较少，对于长期 生态安全没有明确结论，因此大多数城市对此项回用工作态度比较严谨， 至2010年底，全国只有北京、山东（枣庄）、河南（周口、洛阳）、新疆 （乌鲁木齐）四个省（直辖市）开展了再生水回用于地下水灌溉工作。
回
能量传递给进料海水，能回收大约50％的能量。
收
2.3 海水淡化的应用现状
国外应用：
全世界的海水淡化生产能力达到3500×104m3/d 从地区分布来讲, 海水淡化的生产能力大多集中在中东国家 ( 约占2000 年全世界海水淡化能力的52%)
2.3 海水淡化的应用现状
国外案例：
西班牙加那利群岛其中的Tenerife岛，位于非洲西北海岸之外，是著名的旅 游胜地。陆地面积约2 067 km2 ，常住人口约65万。年降水量仅330 mm， 一年很少下雨。
7 城市污水处理回用（再生水）设施
表3-5 全国污水处理回用情况
区号 1
合计 96532.17
污水处理回用量（万m3/a）
地下水 回灌
工业
农林 牧业
城市非 饮用
3968.32 28910.35 21101.99 5015.00
景观 环境
37536.51
再生水 管
道长度 （km）
917.65
再生水厂
• 同时，雨水的收集和利用能减轻城市防洪和排水系统的压 力，减少排入市政管网和河湖的雨水量，从而节省排水设 施的建设资金。
• 雨水利用通常不限于直接利用。除了以户为单位的生活杂 用水系统比较简单之外，大规模的雨水利用系统存储设施 费用昂贵，处理也比较麻烦。
• 间接利用运行费用低，仍然有明显的节水与环境生态意义。 削减城市面源污染，是雨水利用的一个重要目的。
1660.00
3 15023.80 9312.00 3860.00 1851.80 10700.0 7520.00 2440.00
740.00
4 36105.00 2570.00 13500.00 20035.00 5192.00 200.00 800.00
4192.00
5
2920.00
0
0
2920.00 3580.00 1860.00
数量 生产能力
座
万m3/d
67
198.49
2 13346.00
9215.00 3700.00
431.00 23.90
6
15.50
3 32409.72 151.20 7990.10 680.00 1172.00 22416.42 64.20
6
4 22006.87 526.40 6910.90 11336.20 236.57 2996.80 208.36 3
8 再生水厂及管道投资情况
截止2010年底，全国再生水厂和管道投资情况调查统计结 果如表3-6
表3-6 全国各省（自治区、直辖市）再生水厂及管道投资情况
再生水厂
再生水管道
区 号
总投资 （104元）
地方财 政投资 （104元）
中央财 政投资 (104元)
ຫໍສະໝຸດ Baidu
其它投资 （104元）
总投资 (1 04元)
地方财 政投资 （104元
水价机制 不合理， 中水回用 费用相对 较高
中水回用在高校中的应用
社会效益 经济效益 环境效益
同济大学中水回用应用
• 同济大学率先推广中水回用系统，大 学生浴室污水经过处理后可用于绿化 浇灌，给学校池塘补水，还可利用淋 浴废水的温度循环加热，此举不仅能 大大节省水资源，美化校园环境，还 能节约热能等资源。
全国部分省（自治区、直辖市）的污水处理厂出水设计执 行标准如表3-4
全国污水处理厂出水设计执行标准如表3-4
表3-4 污水处理厂出水水质执行标准情况表
污水处理厂出水水质执行标准
污水处 理厂数 （个）
GB18918 GB8978 GB8978 GB8978 GB8978
-2002
-1976
-88
-1996 -1997
1.2 雨水的利用系统组成方式
直接利用，通常局限于屋面、人行道等清洁的下垫面产生的径流
2） 若屋面雨水处 理后回用于生活 杂用水，需优先 考虑沉淀过滤等 到处理技术。
屋面雨水→格栅 →初期弃流→雨 水调蓄池→沉淀 过滤→利用。
• 缺水地区也可以选择直接收集路面雨水，通过存 储池存储，处理处理后利用。
中央财 政投资 （104元）
其它投资 (104元)
1 313966.45 126593.61 30317.00 157055.84 285359.2 122585.5 4060.00 158713.6
2 55053.00 7322.00 17220.00 30511.00 2504.00 364.00 480.00