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2.重复利用污水和废水,已成为开发新水源的途径之一
目前,世界上不少城市把处理过的城市污水和废水回用到各个方面,已成为开发新水源的途径之一,国外有人称其为“第二水源”。世界上大多数城市,已修建有汇集城市居民和公共设施污水的管路。城市污水经二级或三级处理净化后可回收利用,例如用于冲厕所、浇灌绿化带,作为工业和商业设施的冷却水,也可作为人工补给地下水的水源。
美国首次利用回收水是1926年,到1971年已有358家工厂企业利用处理后的城市污水,回收量为5.1亿m3。80年代开始有近30家工厂连续使用处理后的城市污水,年约3亿m3。美国加州的奥兰治从1980年起将回收水作为人工回灌的水源,每天回灌1.9万m3的二级处理水。得克萨斯州埃尔帕索的弗雷得赫维回收站,1986年一年中把600多万m3达到饮用水标准的回收水引入地下水库;平均每天处理3.8万m3生活污水。美国加利福尼亚州每处利用净化污水2.7亿m3,相当100万人口一年的用水量。净化污水主要用于灌溉、浇灌公园花木。
以色列实际上已无淡水资源可供开发,只能用废、污水净化后再利用的方法满足新的用水需求。1980年废、污水再利用的水量,占全国需水量的4%,2000年将能满足全国总需水量的16%。1981年城市污水的重复利用率已达30%,其中大多数用于灌溉农田。到下个世纪,在达恩区污水再用工程完成后,预计城市污水的重复利用率将提高到80%。
墨西哥联邦区的人口,占全国城市人口的70%。1980年利用净化污水量,为该区总需水量的4%,主要用于浇灌花木和美化湖泊环境。2000年这个比例将增至12%。
1985年西德城市75%~80%的污水,已经过二级处理后加以利用。计划到2000年将有90%的污水经过二级生物处理。
1985年莫斯科市98%的污水已经过处理。
国外还普遍推行“中水道”技术来达到污水和废水的重复利用的目的。它要求有一定规模的宾馆、机关、院校或住宅小区,将生活污水处理后回用于市政和生活杂用。日本城市的高层大楼,都采用了中水道技术,如日本60层的三菱公司大楼,楼内设有饮用水和非饮用水两套管路。洗菜或盥洗用过的水经处理后,送入非饮用水管路,作为冲洗厕所、洗汽车、冷却水或暖气用水等。据分析,使用1m3中水,就相当于少用1m3清洁的自来水,又少排出近1m3的污水。这样一来水就可以节约近一半左右。这对于水源紧张缺、供需矛盾突出的城市具有重要的经济价值和社会意义。中水道技术已经在世界许多国家的缺水城市中广泛采用。
日本有的工厂企业通过技术措施使工业用水排水系统达到循环使用,形成封闭系统,实现“零排放”,极大地压缩了排污,有助于排入水体的污染的浓度和总量小于水体的环境容量。1962~1971年,日本回用净化后城市污水每日达23.9万m3,多数用于卫生设备和生产设备和冲洗水、植树和道路喷哂水等。
专家们预测:在拥有500~1000万人口的地区,回收水量可达到总耗水量的10%~25%。几项重复利用废污水的大型工程及世界部分主要城市污水处理厂见表1-6和表1-7。
几项重复利用废污水的大型工程
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序号
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国家
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工厂或项目名称
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日用水量(万m3/d)
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用途
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1
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美国
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马里兰州伯利恒钢铁公司
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40.1
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炼钢冷却水
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2
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以色列
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达恩地区
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27.4
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灌溉
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3
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美国
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加州奥兰治和洛杉矶
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20.0
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工业冷却水、风景灌溉
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4
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波兰
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弗罗茨瓦夫市
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17.0
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灌溉、地下补充
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5
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美国
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密执安市
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15.9
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灌溉
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6
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墨西哥
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联邦区
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15.5
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浇灌公园、美化环境
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7
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沙特阿拉伯
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利雅德市
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12.0
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石油提炼、浇灌
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8
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美国
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内华达州动力公司
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10.2
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火电厂冷却水
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9
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日本
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东京
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7.1
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工业用水
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3.采用节水型家用设备是城市节约用水的重点
城市生活用水增加有两方面原因:一方面由于城市人口增加;另一方面由于第三产业的发展和人们生活水平的提高。以日本为例,1950年第三产业人口就业人口比例为30%,到1983年增至57%。第三产业人口的增加,标志着饭馆等服务性设施的发展,用水量自然要增加。此外,家用设备的现代化,如洗衣机、洗碗机、浴缺、便器、轿车等的普及,使城市生活用水逐处增长。2000年城市生活用水量,约占世界总用水量的7%。
从一些国家的家庭用水调查来看,做饭、洗衣、冲洗厕所、洗澡等用水占家庭用水的80%左右。由此可见,改进厕所的冲洗设备,采用节水型家用设备是城市节约用水的重点。
城市生活用水方面节约的潜力是很大的。例如,美国一般的厕所冲洗一次要用水19L,而抽水马桶制造者协会推荐的节水型产品平均只需13L左右。联邦德国一般的厕所冲洗一次只耗水9L。在斯堪的纳维亚的国家,自1975年以来每次用水一直地6L。鉴于新产品能如此大量节约生活用水,1985年美国加州的法律规定,要求1988年每家装上新节水装置,每次冲水量不得在于5.7L。日本福冈市在1979年2月,制定了“关于福冈市节水型用水措施纲要”(即建设节水型城市纲要)。纲要的第一项内容就是要普及家庭节水器。
通常,淋浴喷头每分钟喷水20多升,节水型喷头至少可节省一半的水。节水型洗盘机和洗衣机比普通型产品节水25%~30%。采用这些简单的节水措施很容易使家庭用水量减少1/3。
近年来,美国许多厂家已研制出许多种节水装置(参见表1-8)。这些装置已安置在美国西部的居民家庭中,一般可节约生活用水20%。
美国家庭节水装置的节水能力
| 设施 |
用水量(L/次) |
与普通装置比较的节水能力(%) |
1.厕所
普通
低用水量
冲洗式
空气压水掺气式 |
19
13
4
2 |
—
32
79
89 |
2.沐浴喷头
普通
低流量
限流式
空气压水掺气式 |
19
11
7
2 |
—
42
63
89 |
3.洗衣机
普通型
循环型
衣服由前侧放入 |
140
100
80 |
—
29
43 |
4.水龙头
普通
低流量
限流式 |
12
10
6 |
—
17
50 |
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