節(jié)水技術(shù)第七、八章

1、2021/7/41 雨水利用雨水利用對天然降水進(jìn)行收集、存蓄并加以利用對天然降水進(jìn)行收集、存蓄并加以利用。7.1 7.1 雨水利用雨水利用方式方式:1. 直接設(shè)置收集雨水的集流面直接設(shè)置收集雨水的集流面,把集流面上的雨水通過集把集流面上的雨水通過集水槽、管收入蓄水器水槽、管收入蓄水器(置于地上或地下的罐或窖置于地上或地下的罐或窖) 中進(jìn)中進(jìn)行儲存以備利用行儲存以備利用; 2. 采取措施促進(jìn)雨水的滲透采取措施促進(jìn)雨水的滲透,回灌、補充地下水回灌、補充地下水,調(diào)節(jié)地調(diào)節(jié)地下水的采補平衡。下水的采補平衡。 2021/7/42一、城市雨水利用一、城市雨水利用1. 有利于增加可供水量有利于增加可供水量

2、2. 有利于控制城市雨洪有利于控制城市雨洪 3. 有利于控制非點源污染有利于控制非點源污染 4. 有利于回灌城市地下水有利于回灌城市地下水 5. 具有生態(tài)意義和經(jīng)濟(jì)效益具有生態(tài)意義和經(jīng)濟(jì)效益 可起到調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、增進(jìn)城市綠化、遏制城市熱可起到調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、增進(jìn)城市綠化、遏制城市熱島效應(yīng)等作用島效應(yīng)等作用,改善城市生態(tài)環(huán)境。改善城市生態(tài)環(huán)境。 經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)濟(jì)效益:一節(jié)省巨額的市政排水投資一節(jié)省巨額的市政排水投資;二節(jié)省市政、用水單二節(jié)省市政、用水單位和居民用水開支。位和居民用水開支。 三有良好的產(chǎn)業(yè)前景三有良好的產(chǎn)業(yè)前景,能形成新的經(jīng)濟(jì)能形成新的經(jīng)濟(jì)增長點。增長點。 （一）城市雨水利用

3、的作用（一）城市雨水利用的作用2021/7/431. 必要性必要性 我國城市化發(fā)展勢頭強勁我國城市化發(fā)展勢頭強勁,城市雨水具有利害雙重性城市雨水具有利害雙重性,雨雨水利用是興利除害、保障城市水安全的需要。水利用是興利除害、保障城市水安全的需要。 2. 可行性可行性 (1)水量方面水量方面雨水水量可觀。雨水水量可觀。(2)水質(zhì)方面水質(zhì)方面雨水礦化度低雨水礦化度低,水質(zhì)優(yōu)于污水的水質(zhì)。水質(zhì)優(yōu)于污水的水質(zhì)。(3)技術(shù)方面技術(shù)方面多國實踐證明多國實踐證明,屋面雨水利用、下凹式屋面雨水利用、下凹式 綠綠地雨水利用、土壤入滲、道路小區(qū)和廣場雨水利用、地雨水利用、土壤入滲、道路小區(qū)和廣場雨水利用、雨水收集回

4、用等模式都是可行的。雨水收集回用等模式都是可行的。 （二）城市雨水利用的必要性和可行性（二）城市雨水利用的必要性和可行性2021/7/44（三）城市雨水利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢（三）城市雨水利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1. 1. 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 20世紀(jì)世紀(jì)80年代初期年代初期,由于全球范圍內(nèi)的水資源危機(jī)由于全球范圍內(nèi)的水資源危機(jī),世界各地掀起了雨水利用的高潮世界各地掀起了雨水利用的高潮,國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)會會IRCSA(International Rainwater Catchment systems Association) 應(yīng)運而生。應(yīng)運而生。19822009年間年間,該協(xié)會已在該協(xié)會已

5、在世界各地召開了世界各地召開了14次國際雨水收集大會。次國際雨水收集大會。 (1) 日本日本 在樓頂集雨修建空中花園在樓頂集雨修建空中花園; 修建地表、地下的蓄洪池修建地表、地下的蓄洪池,將雨水作為城市雜用水將雨水作為城市雜用水; 修建滲井、滲溝、滲池等將地面徑流就地滲入地下。修建滲井、滲溝、滲池等將地面徑流就地滲入地下。 2021/7/45 (2) 德國德國是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一。是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一。 德國的城市雨水利用可分為兩大類德國的城市雨水利用可分為兩大類: a. a. 家庭房屋屋頂雨水集蓄利用系統(tǒng)家庭房屋屋頂雨水集蓄利用系統(tǒng) 利用房屋屋頂作為雨水集流面

6、利用房屋屋頂作為雨水集流面,將雨水導(dǎo)入設(shè)置于房屋將雨水導(dǎo)入設(shè)置于房屋外或半地下室的水池中外或半地下室的水池中,每個水池容積每個水池容積35m3。儲存于水池。儲存于水池的雨水通過管道和小型水泵輸水系統(tǒng)用作家庭雜用水。當(dāng)?shù)挠晁ㄟ^管道和小型水泵輸水系統(tǒng)用作家庭雜用水。當(dāng)雨水集蓄池中存水用完時雨水集蓄池中存水用完時,可自動和原有供水系統(tǒng)連接。當(dāng)可自動和原有供水系統(tǒng)連接。當(dāng)水池已裝滿時水池已裝滿時,雨水可自動溢流雨水可自動溢流,排入小區(qū)排水系統(tǒng)。排入小區(qū)排水系統(tǒng)。 b. b. 公共建筑和綠地等集蓄和導(dǎo)滲系統(tǒng)公共建筑和綠地等集蓄和導(dǎo)滲系統(tǒng) 公共建筑集蓄入滲回補系統(tǒng)規(guī)模相對較大公共建筑集蓄入滲回補系統(tǒng)規(guī)模

7、相對較大,將公共建筑將公共建筑或鋪裝地面的雨水集蓄于地下水池或鋪裝地面的雨水集蓄于地下水池,容積一般在容積一般在100m3以上以上,蓄水池頂部有溢流口蓄水池頂部有溢流口,當(dāng)暴雨入流超過蓄水容量當(dāng)暴雨入流超過蓄水容量,可排入城市可排入城市河道或洼地。河道或洼地。 2021/7/46（a）柏林居民的雨水收集裝置）柏林居民的雨水收集裝置 （b）品種齊全的雨水利用產(chǎn)品）品種齊全的雨水利用產(chǎn)品德國的家庭雨水收集利用裝置及產(chǎn)品德國的家庭雨水收集利用裝置及產(chǎn)品2021/7/47 (3) 美國美國 美國的雨水利用以提高天然入滲能力為宗旨。美國的雨水利用以提高天然入滲能力為宗旨。 多個州制定的雨洪管理條例規(guī)定多

8、個州制定的雨洪管理條例規(guī)定:新開發(fā)區(qū)的新開發(fā)區(qū)的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平,所有新開所有新開發(fā)區(qū)必須強制實行發(fā)區(qū)必須強制實行“就地滯洪蓄水就地滯洪蓄水”。滯洪設(shè)施的最。滯洪設(shè)施的最低容量均應(yīng)能控制五年一遇的暴雨徑流。低容量均應(yīng)能控制五年一遇的暴雨徑流。 2. 2. 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢 (1) 雨水利用設(shè)施向標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展雨水利用設(shè)施向標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 (2) 雨水利用技術(shù)向國際化與集成化發(fā)展雨水利用技術(shù)向國際化與集成化發(fā)展 (3) 雨水利用向多目標(biāo)和綜合性技術(shù)發(fā)展雨水利用向多目標(biāo)和綜合性技術(shù)發(fā)展2021/7/48（四）城市雨水利用技術(shù)（四）城市

9、雨水利用技術(shù)1. 1. 雨水滲透利用技術(shù)雨水滲透利用技術(shù) 雨水滲透設(shè)施包括滲水管、滲水溝、滲水地面、滲雨水滲透設(shè)施包括滲水管、滲水溝、滲水地面、滲水洼塘和滲水淺井等。水洼塘和滲水淺井等。n滲水管滲水管 滲水管是多孔管材滲水管是多孔管材,雨水通過埋設(shè)于地下的滲水雨水通過埋設(shè)于地下的滲水管向四周土壤層滲透管向四周土壤層滲透,其優(yōu)點其優(yōu)點:占地面積少占地面積少,管材四周填管材四周填充粒徑充粒徑20-30mm的碎石或其它多孔材料的碎石或其它多孔材料,有較好的調(diào)有較好的調(diào)蓄能力。缺點蓄能力。缺點:發(fā)生堵塞或滲透能力下降時發(fā)生堵塞或滲透能力下降時,很難清洗很難清洗恢復(fù)恢復(fù),且要求匯集的雨水中不含懸浮固體。

10、且要求匯集的雨水中不含懸浮固體。 n滲水溝滲水溝 采用多孔材料制作或是自然的帶植物淺溝采用多孔材料制作或是自然的帶植物淺溝,底部底部鋪設(shè)透水性好的碎石層。鋪設(shè)透水性好的碎石層。2021/7/491. 1. 雨水滲透利用技術(shù)（續(xù)）雨水滲透利用技術(shù)（續(xù)）n滲水地面滲水地面 分為天然滲水地面和人工滲水地面。前者以綠地為分為天然滲水地面和人工滲水地面。前者以綠地為主主,其透水性好其透水性好,能美化環(huán)境并對雨水中的污染物有較能美化環(huán)境并對雨水中的污染物有較強的截留和凈化作用強的截留和凈化作用,但其滲透流量受土壤性質(zhì)的限制。但其滲透流量受土壤性質(zhì)的限制。人工透水地面是人工鋪設(shè)的透水性地面人工透水地面是人工

11、鋪設(shè)的透水性地面,如多孔瀝青地如多孔瀝青地面、碎石地面和草坪磚地面等面、碎石地面和草坪磚地面等,多鋪設(shè)在道路兩側(cè)的透多鋪設(shè)在道路兩側(cè)的透水人行道、停車場等。水人行道、停車場等。 n滲水洼塘滲水洼塘 利用天然或人工修筑的洼地或池塘進(jìn)行雨水滲透利用天然或人工修筑的洼地或池塘進(jìn)行雨水滲透,補給地下水。補給地下水。 2021/7/4102. 2. 雨水徑流收集利用技術(shù)雨水徑流收集利用技術(shù) 雨水徑流收集利用技術(shù)是對來自屋頂、道路等的降水雨水徑流收集利用技術(shù)是對來自屋頂、道路等的降水徑流進(jìn)行收集徑流進(jìn)行收集,稍加處理或不經(jīng)處理即直接用于沖洗廁所、澆稍加處理或不經(jīng)處理即直接用于沖洗廁所、澆灑綠地等。灑綠地等

12、。屋面雨水收集系統(tǒng)流程圖屋面雨水收集系統(tǒng)流程圖2021/7/411 城市雨水利用不僅是水利和城建系統(tǒng)的任務(wù)城市雨水利用不僅是水利和城建系統(tǒng)的任務(wù),還牽涉到還牽涉到很多部門。需要工程措施與非工程措施的有機(jī)結(jié)合。很多部門。需要工程措施與非工程措施的有機(jī)結(jié)合。 （五）促進(jìn)城市雨水利用的途徑（五）促進(jìn)城市雨水利用的途徑1. 把雨水利用納入城市總體規(guī)劃。把雨水利用納入城市總體規(guī)劃。 2. 在城市防洪思路和措施上應(yīng)有所創(chuàng)新和改革。在城市防洪思路和措施上應(yīng)有所創(chuàng)新和改革。 3. 盡快制定雨水利用的法規(guī)和條例。盡快制定雨水利用的法規(guī)和條例。 4. 對原有排水設(shè)施進(jìn)行改造對原有排水設(shè)施進(jìn)行改造,蓄排結(jié)合、先蓄后

13、排。蓄排結(jié)合、先蓄后排。 5. 強化管理強化管理,制定符合實際的雨水利用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。制定符合實際的雨水利用規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 城市雨水利用涉及面廣城市雨水利用涉及面廣,具體實施時需要水利、城建、具體實施時需要水利、城建、市政管理、環(huán)境保護(hù)等許多部門合作。包含城市雨水資源市政管理、環(huán)境保護(hù)等許多部門合作。包含城市雨水資源管理、雨水徑流污染控制、雨水的收集處理回用系統(tǒng)、城管理、雨水徑流污染控制、雨水的收集處理回用系統(tǒng)、城市生活小區(qū)水系統(tǒng)的合理設(shè)計及生態(tài)環(huán)境建設(shè)等技術(shù)性很市生活小區(qū)水系統(tǒng)的合理設(shè)計及生態(tài)環(huán)境建設(shè)等技術(shù)性很強的內(nèi)容強的內(nèi)容,應(yīng)借鑒國外先進(jìn)技術(shù)應(yīng)借鑒國外先進(jìn)技術(shù),結(jié)合我國國情制定相應(yīng)的技結(jié)合我

14、國國情制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。2021/7/412二、農(nóng)業(yè)雨水利用二、農(nóng)業(yè)雨水利用 農(nóng)業(yè)雨水利用是指通過自然過程或人類活動過程將農(nóng)業(yè)雨水利用是指通過自然過程或人類活動過程將雨水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系雨水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的做法。統(tǒng)的做法。 1. 1. 集雨系統(tǒng)集雨系統(tǒng) 集雨系統(tǒng)主要是指收集雨水的集雨場地。應(yīng)選擇具有一定集雨系統(tǒng)主要是指收集雨水的集雨場地。應(yīng)選擇具有一定產(chǎn)流面積的地方作為集雨場產(chǎn)流面積的地方作為集雨場,不具備天然條件的地方不具備天然條件的地方,需人工需人工修建集雨場。修建集雨場。 （一）農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用技術(shù)（一）農(nóng)業(yè)雨

15、水集蓄利用技術(shù) 雨水集蓄利用工程主要包括集雨系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、雨水集蓄利用工程主要包括集雨系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)和用水系統(tǒng)。蓄水系統(tǒng)和用水系統(tǒng)。2. 2. 輸水系統(tǒng)輸水系統(tǒng) 輸水系統(tǒng)主要是指截流溝和輸水溝輸水系統(tǒng)主要是指截流溝和輸水溝(渠渠)。其作用是將集雨場。其作用是將集雨場上的來水匯集后引入沉砂池上的來水匯集后引入沉砂池,而后流入蓄水系統(tǒng)。而后流入蓄水系統(tǒng)。2021/7/4133. 3. 蓄水系統(tǒng)蓄水系統(tǒng) 蓄水系統(tǒng)含蓄水建筑物及其附屬設(shè)備蓄水系統(tǒng)含蓄水建筑物及其附屬設(shè)備,其作用是存儲其作用是存儲雨水雨水,并作簡單的水質(zhì)處理。蓄水建筑物主要有水窖、并作簡單的水質(zhì)處理。蓄水建筑物主要有水窖、水

16、窯、水池、水罐、水柜等類型。水窯、水池、水罐、水柜等類型。（一）農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用技術(shù)（續(xù)）（一）農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用技術(shù)（續(xù)）4. 4. 用水系統(tǒng)用水系統(tǒng) 對于以人和家畜、家禽飲用水為目的的庭院集雨對于以人和家畜、家禽飲用水為目的的庭院集雨工程工程,集雨、輸水、蓄水和用水都在庭院內(nèi)集雨、輸水、蓄水和用水都在庭院內(nèi),一般采用一般采用電動水泵或手壓泵提水電動水泵或手壓泵提水,個別缺電地區(qū)也常采用人工水個別缺電地區(qū)也常采用人工水桶提取。當(dāng)雨水集蓄主要用于農(nóng)業(yè)灌溉時桶提取。當(dāng)雨水集蓄主要用于農(nóng)業(yè)灌溉時,用水系統(tǒng)即用水系統(tǒng)即灌溉系統(tǒng)。灌溉系統(tǒng)。2021/7/414利用海水節(jié)約淡水資源途徑海水代用：以海水為原

17、水，經(jīng)滅菌、殺生海水代用：以海水為原水，經(jīng)滅菌、殺生及除藻處理后，直接替代淡水作工業(yè)用水、及除藻處理后，直接替代淡水作工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、生活用水及其他用水。農(nóng)業(yè)灌溉用水、生活用水及其他用水。海水淡化：將海水處理成淡化水，作為淡海水淡化：將海水處理成淡化水，作為淡水需水場合的新水。水需水場合的新水。1. 1. 利用海水節(jié)約淡水資源的途徑利用海水節(jié)約淡水資源的途徑 全世界全世界70%以上的人口居住在離海洋以上的人口居住在離海洋120km以內(nèi)的區(qū)以內(nèi)的區(qū)域。面對淡水資源日趨緊張的局勢域。面對淡水資源日趨緊張的局勢,世界各國紛紛將目光世界各國紛紛將目光投向占全球水儲量投向占全球水儲量96.5%的

18、海水的海水,海水利用近來得到蓬勃海水利用近來得到蓬勃發(fā)展。發(fā)展。7.2 7.2 海水利用海水利用一、概述一、概述2021/7/4152. 2. 國內(nèi)外海水利用概況國內(nèi)外海水利用概況 美國工業(yè)取水量自美國工業(yè)取水量自1970年后開始下降、日本工業(yè)取水量自年后開始下降、日本工業(yè)取水量自1975年后呈緩慢下降趨勢年后呈緩慢下降趨勢,在一定程度上都與海水利用有關(guān)。在一定程度上都與海水利用有關(guān)。目前日本工業(yè)用海水量每年達(dá)到目前日本工業(yè)用海水量每年達(dá)到3000億億m3,美國達(dá)到美國達(dá)到1200億億m3。u 海水代用方面海水代用方面 目前目前,日本已經(jīng)完成工業(yè)布局調(diào)整日本已經(jīng)完成工業(yè)布局調(diào)整,將耗水量大的煉

19、鋼、電將耗水量大的煉鋼、電力和化工等布局在沿海力和化工等布局在沿海;美國預(yù)計美國預(yù)計2025年前后完成調(diào)整。年前后完成調(diào)整。 我國一些沿海城市我國一些沿海城市,在上世紀(jì)在上世紀(jì)30年代就開始用海水作為發(fā)年代就開始用海水作為發(fā)電廠的冷卻水。目前電廠的冷卻水。目前,大連、青島、天津、上海等主要沿海城市大連、青島、天津、上海等主要沿海城市的工業(yè)取水量中海水取水量一般在的工業(yè)取水量中海水取水量一般在80%以上以上,電力、化工行業(yè)電力、化工行業(yè),海水利用率高達(dá)海水利用率高達(dá)95%。但我國大陸目前工業(yè)用海水量每年僅。但我國大陸目前工業(yè)用海水量每年僅240億億m3,僅為日本的僅為日本的1/12,美國的美國的

20、1/5。2021/7/4162. 2. 國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)）國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)）u 海水淡化方面海水淡化方面 全球有全球有40多個國家開展了多個國家開展了“海水淡化技術(shù)海水淡化技術(shù)”研究。全研究。全球現(xiàn)有海水淡化廠近兩萬家球現(xiàn)有海水淡化廠近兩萬家,日產(chǎn)淡水近日產(chǎn)淡水近3000萬噸。萬噸。 在海水淡化裝置制造國中在海水淡化裝置制造國中,美國和日本分別占美國和日本分別占30%的市的市場份額。韓國場份額。韓國“海水淡化海水淡化”技術(shù)研究雖起步于技術(shù)研究雖起步于20世紀(jì)世紀(jì)80年代年代,但依靠價格優(yōu)勢但依靠價格優(yōu)勢,也已打入中東市場。也已打入中東市場。 我國早在我國早在40多年前就開始研究多年

21、前就開始研究“海水淡化海水淡化”技術(shù)技術(shù),最最初主要是為了滿足船舶和島嶼的生活用水。國家海洋局初主要是為了滿足船舶和島嶼的生活用水。國家海洋局先后組建了多個與先后組建了多個與“海水淡化海水淡化”有關(guān)的研究所有關(guān)的研究所,2000年年“低低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)示范工程溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)示范工程”被列入國家重大研被列入國家重大研究項目究項目,并應(yīng)用于山東黃島發(fā)電廠。并應(yīng)用于山東黃島發(fā)電廠。 2021/7/4172. 2. 國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)）國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)）u 海水淡化方面（續(xù)）海水淡化方面（續(xù)） 2005年我國制定了海水利用專項規(guī)劃年我國制定了海水利用專項規(guī)劃,提出了提出了20

22、20年的目標(biāo)年的目標(biāo): 海水淡化能力達(dá)到海水淡化能力達(dá)到250-300萬萬m3/d,海水直接利用能力海水直接利用能力達(dá)到達(dá)到1000億億m3/a,大幅度擴(kuò)大和提高海水化學(xué)資源的綜合大幅度擴(kuò)大和提高海水化學(xué)資源的綜合利用規(guī)模和水平。海水利用對解決沿海地區(qū)缺水問題的利用規(guī)模和水平。海水利用對解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻(xiàn)率達(dá)到貢獻(xiàn)率達(dá)到26%-37%。 實現(xiàn)大規(guī)模海水淡化產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)大規(guī)模海水淡化產(chǎn)業(yè)化,海水利用（特別海水淡化海水利用（特別海水淡化國產(chǎn)化率）達(dá)到國產(chǎn)化率）達(dá)到90%以上以上,建設(shè)若干個建設(shè)若干個20-50 萬萬m3/d能力能力的海水淡化工程的海水淡化工程,沿海地區(qū)的高用水企業(yè)的工業(yè)冷卻水

23、基沿海地區(qū)的高用水企業(yè)的工業(yè)冷卻水基本上由海水替代。本上由海水替代。2021/7/418二、海水代用二、海水代用1. 海水作為工業(yè)冷卻水海水作為工業(yè)冷卻水 海水作為冷卻水有直流冷卻和循環(huán)冷卻兩種系統(tǒng)。采海水作為冷卻水有直流冷卻和循環(huán)冷卻兩種系統(tǒng)。采用較多的是直流冷卻方式。循環(huán)冷卻系統(tǒng)取水量少用較多的是直流冷卻方式。循環(huán)冷卻系統(tǒng)取水量少,排水排水量也小量也小,可減輕海水熱污染?？蓽p輕海水熱污染。 海水作工業(yè)冷卻水涉及的技術(shù)問題很多海水作工業(yè)冷卻水涉及的技術(shù)問題很多,包括取海水、包括取海水、預(yù)處理、海水腐蝕和海洋生物附著等。其中最關(guān)鍵的是預(yù)處理、海水腐蝕和海洋生物附著等。其中最關(guān)鍵的是防腐防腐和和

24、防海洋生物附著防海洋生物附著問題。問題。2021/7/4193. 海水作為洗滌用水海水作為洗滌用水,如海上水產(chǎn)品的洗滌等如海上水產(chǎn)品的洗滌等4. 海水作為印染行業(yè)的漂白、染色、漂洗用水海水作為印染行業(yè)的漂白、染色、漂洗用水5. 海水作為灌溉用水海水作為灌溉用水2. 海水作為生活用水海水作為生活用水 海水作為城市生活用水海水作為城市生活用水,主要用于沖廁、道路灑水、消主要用于沖廁、道路灑水、消防等生活用水。其中以沖廁應(yīng)用最廣。目前香港每天沖防等生活用水。其中以沖廁應(yīng)用最廣。目前香港每天沖廁用海水量達(dá)到廁用海水量達(dá)到35萬萬m3,占全部該項用水量的占全部該項用水量的70%。 2021/7/420n

25、蒸餾法蒸餾法三、海水淡化技術(shù)三、海水淡化技術(shù)水的淡化水的淡化用化學(xué)、物理方法從溶液中將水和溶質(zhì)分離。用化學(xué)、物理方法從溶液中將水和溶質(zhì)分離。 蒸餾法是將含鹽水加熱汽化蒸餾法是將含鹽水加熱汽化,再將蒸汽冷凝成蒸餾水的再將蒸汽冷凝成蒸餾水的淡化方法。淡化方法。目前我國可用于海水淡化和脫鹽的工業(yè)化處理方法有蒸餾目前我國可用于海水淡化和脫鹽的工業(yè)化處理方法有蒸餾法、反滲透法、電滲析法和離子交換法。法、反滲透法、電滲析法和離子交換法。 從實際應(yīng)用情況看從實際應(yīng)用情況看,使用最多的為蒸餾法使用最多的為蒸餾法,其次為反滲透其次為反滲透法法,再次為電滲析法。再次為電滲析法。 從世界范圍看從世界范圍看,淡水處理

26、裝置主要分布在沙特、阿聯(lián)酋、淡水處理裝置主要分布在沙特、阿聯(lián)酋、科威特、美國、日本等國?？仆亍⒚绹?、日本等國。 2021/7/421鹽水鹽水蒸汽蒸汽鹽水鹽水鹽水鹽水淡水淡水第一級第一級 第二級第二級 第三級第三級 淡水淡水鹽水鹽水鹽水鹽水鹽水鹽水冷卻水冷卻水 蒸餾法的優(yōu)點蒸餾法的優(yōu)點:不受水的含鹽量限制不受水的含鹽量限制,適用于有廢余熱適用于有廢余熱可利用的場合可利用的場合,故多設(shè)于沿海的火力發(fā)電廠、核電站。故多設(shè)于沿海的火力發(fā)電廠、核電站。 蒸餾法的缺點蒸餾法的缺點:設(shè)備費用高設(shè)備費用高,系統(tǒng)設(shè)備、管路的結(jié)垢與系統(tǒng)設(shè)備、管路的結(jié)垢與腐蝕嚴(yán)重。腐蝕嚴(yán)重。三三級級蒸蒸發(fā)發(fā)淡淡化化系系統(tǒng)統(tǒng)工工作

27、作原原理理2021/7/422n反滲透法反滲透法( (反滲透法屬于膜分離技術(shù)反滲透法屬于膜分離技術(shù)) )淡水淡水鹽水鹽水P 滲透現(xiàn)象滲透現(xiàn)象反滲透現(xiàn)象反滲透現(xiàn)象 半透膜半透膜:孔隙率大、表面結(jié)構(gòu)對水分子具有親和作用孔隙率大、表面結(jié)構(gòu)對水分子具有親和作用,對對溶質(zhì)具有排斥作用溶質(zhì)具有排斥作用,機(jī)械強度大機(jī)械強度大,穩(wěn)定性好穩(wěn)定性好,經(jīng)久耐用經(jīng)久耐用,制造方制造方便便,價格低。目前最常用的是醋酸纖維膜。價格低。目前最常用的是醋酸纖維膜。 滲透壓滲透壓 的計算公式：的計算公式：)(為常數(shù)、其中RVAVASRT S 千分?jǐn)?shù)表示的含鹽量千分?jǐn)?shù)表示的含鹽量;T 絕對溫度。絕對溫度。2021/7/423反滲

28、透水反滲透水半透膜半透膜原水原水濃縮水濃縮水板板框框式式反反滲滲透透裝裝置置1、保持、保持PH值在適當(dāng)范圍內(nèi)值在適當(dāng)范圍內(nèi),防止半透膜水解破壞防止半透膜水解破壞;2、保持適當(dāng)?shù)乃疁匾蕴岣弋a(chǎn)水量、保持適當(dāng)?shù)乃疁匾蕴岣弋a(chǎn)水量,適宜水溫在適宜水溫在2030C;3、原水需經(jīng)嚴(yán)格的預(yù)處理、原水需經(jīng)嚴(yán)格的預(yù)處理,以防半透膜上微孔被堵塞以防半透膜上微孔被堵塞;4、定期清洗半透膜上的沉積物并防止微生物繁殖。、定期清洗半透膜上的沉積物并防止微生物繁殖。 同等水質(zhì)條件下同等水質(zhì)條件下,用反滲透裝置淡化海水的單位制水成用反滲透裝置淡化海水的單位制水成本比蒸餾法高本比蒸餾法高50-100%。2021/7/42424

29、一、概述一、概述1.1.發(fā)展概況發(fā)展概況n萌芽于萌芽于2020世紀(jì)初世紀(jì)初, ,直到直到19401940年才出現(xiàn)了具有實用價值年才出現(xiàn)了具有實用價值的多隔室電滲析器。的多隔室電滲析器。19501950年年w wJudaJuda試制出具有高選試制出具有高選擇透過性能的陰離子交換膜和陽離子交換膜擇透過性能的陰離子交換膜和陽離子交換膜, ,從而奠從而奠定了電滲析技術(shù)的實用基礎(chǔ)。定了電滲析技術(shù)的實用基礎(chǔ)。n19521952年年2 2月月, ,美國首次將電滲析咸水淡化器的樣機(jī)公美國首次將電滲析咸水淡化器的樣機(jī)公開展出。同年開展出。同年, ,美圍、英國均研制出實用的離子交換美圍、英國均研制出實用的離子交換

30、膜并于膜并于19541954年正式用于淡化苦咸水制取飲用水和工年正式用于淡化苦咸水制取飲用水和工業(yè)用水的生產(chǎn)實踐。業(yè)用水的生產(chǎn)實踐。n19591959年蘇聯(lián)開始研究和推廣應(yīng)用電滲析技術(shù)。日本年蘇聯(lián)開始研究和推廣應(yīng)用電滲析技術(shù)。日本引進(jìn)電滲析技術(shù)后引進(jìn)電滲析技術(shù)后, ,首先并且主要用于海水濃縮制鹽。首先并且主要用于海水濃縮制鹽。 n電滲析法電滲析法( (電滲析法屬于膜分離技術(shù)電滲析法屬于膜分離技術(shù)) )2021/7/425252.2.主要用途主要用途n主要是咸水淡化主要是咸水淡化, ,可將含鹽量為可將含鹽量為6000mg6000mgL L的咸水淡化的咸水淡化成含鹽量為成含鹽量為500mg/L50

31、0mg/L的飲用水和工業(yè)用水。的飲用水和工業(yè)用水。n電滲析海水淡化站并不普遍電滲析海水淡化站并不普遍, ,主要原因是海水的含鹽量主要原因是海水的含鹽量過高過高, ,消耗的電能大。消耗的電能大。n19741974年日本旭化成公司在山口縣野島建成一座電滲析年日本旭化成公司在山口縣野島建成一座電滲析海水淡化站海水淡化站, ,淡水產(chǎn)量為淡水產(chǎn)量為120m120m3 3/d/d。n19771977年美國高溫電滲析開始在現(xiàn)場進(jìn)行海水淡化試驗?zāi)昝绹邷仉姖B析開始在現(xiàn)場進(jìn)行海水淡化試驗, ,淡水產(chǎn)量為淡水產(chǎn)量為379m 379m 3 3/d/d。2021/7/42626電滲析有如下五個方面的特點電滲析有如下五

32、個方面的特點: : (1) (1) 耗電低耗電低, ,經(jīng)濟(jì)效益顯著。經(jīng)濟(jì)效益顯著。實踐證明將實踐證明將200020005000mg/L5000mg/L的苦咸水的苦咸水淡化成淡化成500mg/L500mg/L的淡水最經(jīng)濟(jì)的淡水最經(jīng)濟(jì); ; (2) (2) 系統(tǒng)應(yīng)用靈活系統(tǒng)應(yīng)用靈活, ,操作維修方便。操作維修方便。根據(jù)不同條件要求根據(jù)不同條件要求, ,可以靈活地可以靈活地采用不同形式的系統(tǒng)設(shè)計采用不同形式的系統(tǒng)設(shè)計, ,并聯(lián)可增加產(chǎn)水量并聯(lián)可增加產(chǎn)水量, ,串聯(lián)可提高脫鹽率串聯(lián)可提高脫鹽率, ,循環(huán)或部分循環(huán)可縮短工藝流程。循環(huán)或部分循環(huán)可縮短工藝流程。 在運行過程中在運行過程中, ,控制電壓、電

33、流、濃度、流量、壓力與溫度幾個控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數(shù)主要參數(shù), ,可保證穩(wěn)定運行可保證穩(wěn)定運行; ; (3)(3)不污染環(huán)境不污染環(huán)境; ; (4)(4)使用壽命長。使用壽命長。膜一般可用膜一般可用3 35 5年年, ,電極可用電極可用7 78 8年年, ,隔板可隔板可用用1515年左右年左右; ; (5)(5)原水回收率高原水回收率高; ;海水、高濃度苦咸水原水回收率可達(dá)海水、高濃度苦咸水原水回收率可達(dá)6060以以上。一般苦咸水回收率可達(dá)上。一般苦咸水回收率可達(dá)65658080。3.3.電滲析技術(shù)的發(fā)展特點電滲析技術(shù)的發(fā)展特點2021/7/427273.3.電滲析

34、技術(shù)的發(fā)展特點電滲析技術(shù)的發(fā)展特點( (續(xù)續(xù)) )n采用電滲析法進(jìn)行海水深度除鹽采用電滲析法進(jìn)行海水深度除鹽, ,制取含鹽量制取含鹽量約為約為500mg/L500mg/L的初級純水。電滲析法和離子交的初級純水。電滲析法和離子交換法聯(lián)合應(yīng)用換法聯(lián)合應(yīng)用, ,制取高純度水。制取高純度水。n電滲析淡化水站向自動化、電子計算機(jī)控制的電滲析淡化水站向自動化、電子計算機(jī)控制的無人操作方向發(fā)展。無人操作方向發(fā)展。n離子交換膜可稱為電滲析器的心臟。研制各種離子交換膜可稱為電滲析器的心臟。研制各種性能的離子交換膜就可以擴(kuò)展電滲析的應(yīng)用領(lǐng)性能的離子交換膜就可以擴(kuò)展電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域。域。2021/7/428284.

35、4.我國發(fā)展概況我國發(fā)展概況n我國我國19571957年開始研制離子交換膜年開始研制離子交換膜。最早研制成功了牛。最早研制成功了牛皮紙膜和羊皮紙膜。皮紙膜和羊皮紙膜。n19661966年聚乙烯異相膜在上?；S投產(chǎn)年聚乙烯異相膜在上海化工廠投產(chǎn)。成為我國第。成為我國第一代具有實用性的商品膜一代具有實用性的商品膜, ,并且使用至今。年總產(chǎn)量已并且使用至今。年總產(chǎn)量已超過超過2020萬萬m m2 2。n我國我國第第1 1臺小型實用化的電滲析淡化器是在臺小型實用化的電滲析淡化器是在19641964年年由解由解放軍海軍醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所研制成功的。放軍海軍醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所研制成功的。n19691969年在北

36、京化工廠年在北京化工廠內(nèi)建立了我國最早的工業(yè)用水淡內(nèi)建立了我國最早的工業(yè)用水淡化站。該站將地下水經(jīng)電滲析和離子交換化站。該站將地下水經(jīng)電滲析和離子交換, ,制成化學(xué)試制成化學(xué)試劑用的高純度水。劑用的高純度水。100m100m3 3/d/d以上以上, ,供水至今。供水至今。n可以認(rèn)為可以認(rèn)為19701970年標(biāo)志著我國電滲析技術(shù)進(jìn)入了生產(chǎn)實年標(biāo)志著我國電滲析技術(shù)進(jìn)入了生產(chǎn)實用的成熟階段用的成熟階段。2021/7/42929n19781978年鄭州鐵路局商丘電滲析淡化站建成投產(chǎn)年鄭州鐵路局商丘電滲析淡化站建成投產(chǎn)。由地。由地下苦咸水制取蒸汽機(jī)車鍋爐用水。產(chǎn)水量為下苦咸水制取蒸汽機(jī)車鍋爐用水。產(chǎn)水量

37、為1200m1200m3 3/d/d以上。以上。19821982年商丘西站建成電滲析淡化站年商丘西站建成電滲析淡化站, ,產(chǎn)水量為產(chǎn)水量為2400m2400m3 3/d/d。n19811981年國家海洋局第二海洋研究所等單位年國家海洋局第二海洋研究所等單位, ,在我國西沙在我國西沙群島的永興島上建立了我國規(guī)模最大的電滲析海水談群島的永興島上建立了我國規(guī)模最大的電滲析海水談化站化站, ,將海水淡化成飲用水。產(chǎn)水量為將海水淡化成飲用水。產(chǎn)水量為200m200m3 3/d/d。n我國電滲析器我國電滲析器單臺產(chǎn)淡水量可達(dá)單臺產(chǎn)淡水量可達(dá)50m50m3 3d d。制造電滲析制造電滲析淡化器的工廠有淡化器

38、的工廠有2020多個。多個。n現(xiàn)有電滲析淡化器約有現(xiàn)有電滲析淡化器約有50005000多臺。淡水產(chǎn)量多臺。淡水產(chǎn)量1000m1000m3 3/d /d 以上的電滲淡化站有數(shù)十個。以上的電滲淡化站有數(shù)十個。2021/7/43030n我國電滲析水質(zhì)除鹽技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上得到了我國電滲析水質(zhì)除鹽技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用。廣泛的應(yīng)用。n電滲析主要用在如化工、醫(yī)藥、電力、電子、電滲析主要用在如化工、醫(yī)藥、電力、電子、輕工、飲料、紡織、印染、鍋爐、化學(xué)分析等。輕工、飲料、紡織、印染、鍋爐、化學(xué)分析等。n工業(yè)生產(chǎn)中大多以自來水為原水。利用電滲析工業(yè)生產(chǎn)中大多以自來水為原水。利用電滲析可以直接制取除鹽水

39、?？梢灾苯又迫〕}水。n在需要純水的場合在需要純水的場合,電滲析可以作為離子交換電滲析可以作為離子交換的預(yù)處理手段。無論采用哪種方式電滲析除的預(yù)處理手段。無論采用哪種方式電滲析除鹽均可取得降低制水成本、減輕污染的效果。鹽均可取得降低制水成本、減輕污染的效果。2021/7/43131電滲析適用范圍電滲析適用范圍 用途用途除鹽范圍除鹽范圍成品水的直流成品水的直流耗電量耗電量（KWh/mKWh/m3 3）說明說明單位單位起始起始終止終止海水淡化海水淡化含鹽量含鹽量mg/Lmg/L350003500050050015151717規(guī)模較小時（如規(guī)模較小時（如500m500m3 3/d/d以下）以下）建設(shè)

40、時間短建設(shè)時間短, ,投資少投資少, ,方便易方便易行。行?？嘞趟嘞趟?含鹽量含鹽量mg/Lmg/L500050005005001 15 5淡化到飲用水比較經(jīng)濟(jì)。淡化到飲用水比較經(jīng)濟(jì)。深度除鹽深度除鹽含鹽量含鹽量mg/Lmg/L50050010101 1將飲用水除鹽到相當(dāng)與蒸餾將飲用水除鹽到相當(dāng)與蒸餾水的初級純水比較經(jīng)濟(jì)。水的初級純水比較經(jīng)濟(jì)。水的軟化水的軟化硬度硬度, ,mg/Lmg/L50050020201 1在除鹽過程中同時去除硬度。在除鹽過程中同時去除硬度。( (以以CaCOCaCO3 3計）計）純水制取純水制取電阻率電阻率,cm,cm10010010104 45 51010

41、6 61 12 2采用樹脂電滲析方法或采用采用樹脂電滲析方法或采用電滲析電滲析混合床離子交換工混合床離子交換工藝。藝。廢水的回廢水的回收與利用收與利用含鹽量含鹽量mg/Lmg/L500050005005001 15 5用于廢水二級處理后的除鹽。用于廢水二級處理后的除鹽。2021/7/43232 在物理化學(xué)中在物理化學(xué)中, ,將將溶質(zhì)透過膜的觀象稱為溶質(zhì)透過膜的觀象稱為“滲析滲析”, ,將將溶劑透過膜的現(xiàn)象稱為溶劑透過膜的現(xiàn)象稱為“滲透滲透”。對電解質(zhì)的水溶液來說對電解質(zhì)的水溶液來說, ,溶質(zhì)是離子溶質(zhì)是離子, ,溶劑是水。溶劑是水。在電場的作用下在電場的作用下, ,溶液中的離子透過膜進(jìn)行的溶液

42、中的離子透過膜進(jìn)行的遷移可以稱為遷移可以稱為“電滲析電滲析”。電滲析電滲析是指在直流電場作用下是指在直流電場作用下, ,溶液中的溶液中的荷電離子選擇性地定向遷移透過離子交換膜并荷電離子選擇性地定向遷移透過離子交換膜并得以去除的一種膜分離技術(shù)（見下圖）。得以去除的一種膜分離技術(shù)（見下圖）。二、電滲析過程原理二、電滲析過程原理2021/7/43333原理圖示原理圖示:咸水（咸水（Na+ Cl-)陽極水陽極水濃縮水濃縮水陰極水陰極水淡水淡水陰陽Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-2021/7/434 所用的膜為離子交換樹脂膜所用的膜為離子交換樹脂膜,有陰膜與陽膜之分

43、。有陰膜與陽膜之分。離子交換樹脂膜是一種高聚物電解質(zhì)薄膜離子交換樹脂膜是一種高聚物電解質(zhì)薄膜,當(dāng)浸入電解溶當(dāng)浸入電解溶液后液后,其中的活性基團(tuán)在水的作用下發(fā)生離解其中的活性基團(tuán)在水的作用下發(fā)生離解: 對陽膜對陽膜:離解后正離子進(jìn)入水溶液離解后正離子進(jìn)入水溶液,在膜上留下帶有在膜上留下帶有負(fù)電荷的固定基團(tuán)負(fù)電荷的固定基團(tuán),使樹脂本體帶負(fù)電荷。使樹脂本體帶負(fù)電荷。 對陰膜對陰膜:離解后負(fù)離子進(jìn)入水溶液離解后負(fù)離子進(jìn)入水溶液,在膜上留下帶有在膜上留下帶有正電荷的固定基團(tuán)正電荷的固定基團(tuán),使樹脂本體帶正電荷。使樹脂本體帶正電荷。 以陽膜為例以陽膜為例:當(dāng)水溶液中的正離子在電場作用下向當(dāng)水溶液中的正離子

44、在電場作用下向陽膜運動時陽膜運動時,由于其電性與陽膜本體的電性相反由于其電性與陽膜本體的電性相反,不產(chǎn)生不產(chǎn)生排斥力排斥力,故能通過。而陰離子由于所帶電性與陽膜本體的故能通過。而陰離子由于所帶電性與陽膜本體的電性相同電性相同,受到排斥受到排斥,故不能通過。故不能通過。2021/7/435雙雙膜膜電電滲滲析析槽槽工工作作原原理理 中室內(nèi)的溶液因中室內(nèi)的溶液因NaCl的不斷去除而淡化。的不斷去除而淡化。 電滲析法淡化海水的基礎(chǔ)電滲析法淡化海水的基礎(chǔ):a. 電解質(zhì)在直流電場中的定向遷移電解質(zhì)在直流電場中的定向遷移;b. 離子交換樹脂膜的選擇通透性。離子交換樹脂膜的選擇通透性。陰極陰極陽極陽極陰極室陰

45、極室中室中室陽極室陽極室Na+Cl _陽膜陽膜陰膜陰膜2021/7/436電滲析裝置工作原理電滲析裝置工作原理( 1 )( 2 )極室極室( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )極室極室+- - - - -+- - -+( 8 )( 9 )原水原水正電極正電極負(fù)電極負(fù)電極2021/7/437電滲析裝置工作原理電滲析裝置工作原理陽膜陽膜陰膜陰膜極室極室濃室濃室淡室淡室濃室濃室淡室淡室濃室濃室淡室淡室極室極室+- - - - -+- - -+濃水濃水淡水淡水原水原水正電極正電極負(fù)電極負(fù)電極2021/7/43838電滲析法海水淡化的局限電滲析法海水淡化的局限 妨礙電滲析用于高濃度苦咸水或海

46、水淡化的因素妨礙電滲析用于高濃度苦咸水或海水淡化的因素, ,除電力除電力消耗以外消耗以外, ,還有電極壽命和電滲析膜的結(jié)垢和清洗問題。還有電極壽命和電滲析膜的結(jié)垢和清洗問題。 電滲折處理硫酸鈣鹽型水質(zhì)電滲折處理硫酸鈣鹽型水質(zhì), ,特別是陽離子的成分主要特別是陽離子的成分主要是鈣、鎂時是鈣、鎂時, ,最大的威脅來自濃縮室特別是陽膜堆上析出最大的威脅來自濃縮室特別是陽膜堆上析出的硫酸鈣垢和碳酸鈣垢。的硫酸鈣垢和碳酸鈣垢。 碳酸鈣垢可以用酸清洗。而硫酸鈣垢既不溶解于酸也不碳酸鈣垢可以用酸清洗。而硫酸鈣垢既不溶解于酸也不溶解于堿溶解于堿, ,只能借助于調(diào)換電極極性方能有效地防止其析只能借助于調(diào)換電極極

47、性方能有效地防止其析出。出。 在國內(nèi)的工程應(yīng)用中在國內(nèi)的工程應(yīng)用中, ,就曾多次發(fā)生鈣垢的析出而影響就曾多次發(fā)生鈣垢的析出而影響運轉(zhuǎn)的實例。調(diào)換電極極性和降低原水利用率及脫鹽率雖運轉(zhuǎn)的實例。調(diào)換電極極性和降低原水利用率及脫鹽率雖然能防止垢的生成然能防止垢的生成, ,但對于水資源卻是一種浪費。但對于水資源卻是一種浪費。2021/7/439n離子交換法離子交換法 離子交換法是利用陰、陽離子交換樹脂對水中離子的離子交換法是利用陰、陽離子交換樹脂對水中離子的選擇吸附性分別去除水中的陰、陽離子選擇吸附性分別去除水中的陰、陽離子,使含鹽水淡化。使含鹽水淡化。 處理后出水的純度高。當(dāng)水的含鹽量在處理后出水的

48、純度高。當(dāng)水的含鹽量在500-1000mg/l以下時較經(jīng)濟(jì)以下時較經(jīng)濟(jì),而海水含鹽量遠(yuǎn)高于此而海水含鹽量遠(yuǎn)高于此( (達(dá)達(dá)34400mg/l) ),故故離子交換法較少用于海水淡化。離子交換法較少用于海水淡化。2021/7/44040電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較離子交換電滲析離子交換電滲析蒸餾蒸餾反滲透反滲透 100,000NaCl濃度（濃度（mg / L）四種水淡化方法的成本與料液四種水淡化方法的成本與料液濃度的關(guān)系圖示濃度的關(guān)系圖示n左圖為原水淡化的各種方法左圖為原水淡化的各種方法的成本比較。的成本比較。n由圖可知由圖可知, ,在原水鹽濃度較低在原水鹽濃度較低時時, ,離子交換法最為

49、經(jīng)濟(jì)離子交換法最為經(jīng)濟(jì), ,隨隨著溶液中鹽濃度的增加著溶液中鹽濃度的增加, ,其費其費用急劇上升用急劇上升; ;n當(dāng)原水濃度在當(dāng)原水濃度在500mg500mgL L左右左右時時, ,電滲析方法比較經(jīng)濟(jì)電滲析方法比較經(jīng)濟(jì); ;n若原水濃度超過若原水濃度超過5000mg5000mgL L時時, ,則以反滲透法為最佳則以反滲透法為最佳; ;2021/7/44141電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較離子交換電滲析離子交換電滲析蒸餾蒸餾反滲透反滲透 100,000NaCl濃度（濃度（mg / L）四種水淡化方法的成本與料液四種水淡化方法的成本與料液濃度的關(guān)系圖示濃度的關(guān)系圖示n由圖還可看出由圖還可看出

50、, ,在中低濃度區(qū)在中低濃度區(qū)的一個很大的范圍內(nèi)的一個很大的范圍內(nèi), ,多級閃多級閃蒸的成本較高蒸的成本較高, ,卻不受原水濃卻不受原水濃度的影響度的影響, ,只有當(dāng)原水濃度超只有當(dāng)原水濃度超過過100000mg100000mgL L時時, ,多級閃蒸多級閃蒸與其它幾種方法相比與其它幾種方法相比, ,才顯得才顯得比較經(jīng)濟(jì)。比較經(jīng)濟(jì)。2021/7/442 我國海水利用雖然起步較早我國海水利用雖然起步較早,且是世界上少數(shù)幾個掌且是世界上少數(shù)幾個掌握海水淡化先進(jìn)技術(shù)的國家之一握海水淡化先進(jìn)技術(shù)的國家之一, 但存在規(guī)模小、發(fā)展但存在規(guī)模小、發(fā)展慢、時常競爭力不強等問題。主要表現(xiàn)在慢、時常競爭力不強等問

51、題。主要表現(xiàn)在:四、我國海水利用中存在的問題四、我國海水利用中存在的問題1. 1. 海水利用發(fā)展速度慢海水利用發(fā)展速度慢 我國海水淡化水日產(chǎn)量僅占全世界的我國海水淡化水日產(chǎn)量僅占全世界的1/1000左右左右;海水海水作為冷卻水用量僅占世界的作為冷卻水用量僅占世界的6%左右。左右。2. 2. 海水淡化成本仍相對較高海水淡化成本仍相對較高 海水淡化噸水成本雖然已降到目前的海水淡化噸水成本雖然已降到目前的5元左右元左右,但相對但相對于大部分沿海城市偏低的自來水水價于大部分沿海城市偏低的自來水水價,仍然偏高仍然偏高,制約海水制約海水淡化發(fā)展。淡化發(fā)展。3. 3. 無法可依無法可依, ,無章可循無章可循

52、, ,有條件利用海水但不利用的情況有條件利用海水但不利用的情況仍較嚴(yán)重仍較嚴(yán)重, ,沒有法規(guī)約束力。沒有法規(guī)約束力。2021/7/443 海水利用是解決我國沿海地區(qū)水資源供需矛盾的重要海水利用是解決我國沿海地區(qū)水資源供需矛盾的重要途徑。針對問題途徑。針對問題,促進(jìn)我國海水利用的途徑促進(jìn)我國海水利用的途徑:五、促進(jìn)我國海水利用的途徑五、促進(jìn)我國海水利用的途徑1. 1. 制定海水利用規(guī)劃并出臺相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定海水利用規(guī)劃并出臺相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2. 2. 制定產(chǎn)業(yè)政策制定產(chǎn)業(yè)政策, ,在信貸、稅收等方面給予優(yōu)惠在信貸、稅收等方面給予優(yōu)惠3. 3. 積極開展海水利用示范工程并促其產(chǎn)業(yè)化積極開展海水利用示范

53、工程并促其產(chǎn)業(yè)化4. 4. 組織有針對性的科技攻關(guān)組織有針對性的科技攻關(guān), ,通過科技創(chuàng)新降低成本通過科技創(chuàng)新降低成本5. 5. 關(guān)注海水利用的環(huán)境影響關(guān)注海水利用的環(huán)境影響, ,加強生態(tài)監(jiān)測力度加強生態(tài)監(jiān)測力度2021/7/444第八章第八章 節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的編制節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的編制2021/7/445 節(jié)水型社會是一個耦合水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會節(jié)水型社會是一個耦合水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)在內(nèi)的多層次化復(fù)合問題系統(tǒng)在內(nèi)的多層次化復(fù)合問題。8.1 8.1 概述概述 節(jié)水型社會建設(shè)的內(nèi)涵可以理解為節(jié)水型

54、社會建設(shè)的內(nèi)涵可以理解為: 以提高水資源利用效率和效益為以提高水資源利用效率和效益為中心中心,通過法律、經(jīng)濟(jì)、通過法律、經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)、宣傳等措施行政、技術(shù)、宣傳等措施,在全社會建立起節(jié)水的在全社會建立起節(jié)水的管理體管理體制和運行機(jī)制制和運行機(jī)制,在水資源開發(fā)利用的各個環(huán)節(jié)在水資源開發(fā)利用的各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)對水資實現(xiàn)對水資源的節(jié)約和保護(hù)源的節(jié)約和保護(hù),逐步杜絕用水的逐步杜絕用水的結(jié)構(gòu)型、生產(chǎn)型、消費結(jié)構(gòu)型、生產(chǎn)型、消費型浪費型浪費,最終實現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會的最終實現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。可持續(xù)發(fā)展。 一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵2021/

55、7/446當(dāng)前我國節(jié)水型社會建設(shè)主要包括當(dāng)前我國節(jié)水型社會建設(shè)主要包括三種三種基本模式基本模式 :（1）宏觀的國家模式宏觀的國家模式確立節(jié)水型社會建設(shè)的基本理確立節(jié)水型社會建設(shè)的基本理念念,強調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會與資源環(huán)境的和諧發(fā)展。強調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會與資源環(huán)境的和諧發(fā)展。（2）中觀的區(qū)域模式中觀的區(qū)域模式在節(jié)水型社會建設(shè)基本理念的在節(jié)水型社會建設(shè)基本理念的指導(dǎo)下指導(dǎo)下,結(jié)合區(qū)域資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)和文化等特結(jié)合區(qū)域資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)和文化等特征征,建立特定區(qū)域節(jié)水型社會建設(shè)的總體思路和重點建建立特定區(qū)域節(jié)水型社會建設(shè)的總體思路和重點建設(shè)方向。設(shè)方向。（3）微觀的基層模式微觀的基層模式如節(jié)水型企業(yè)、

56、城市、灌區(qū)或如節(jié)水型企業(yè)、城市、灌區(qū)或社區(qū)建設(shè)等。社區(qū)建設(shè)等。 我國當(dāng)前的節(jié)水型社會建設(shè)實踐以我國當(dāng)前的節(jié)水型社會建設(shè)實踐以區(qū)域模式區(qū)域模式為重點和主導(dǎo)。為重點和主導(dǎo)。 一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵（續(xù)）一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵（續(xù)）2021/7/4478.1 8.1 概述（續(xù)）概述（續(xù)）三個發(fā)展階段三個發(fā)展階段:強制式階段、自律式階段、自覺式階段。強制式階段、自律式階段、自覺式階段。 （1）強制式強制式發(fā)展階段發(fā)展階段節(jié)水主體的節(jié)水意識不高節(jié)水主體的節(jié)水意識不高,主主要靠政府的行政法規(guī)等硬性措施強制節(jié)水要靠政府的行政法規(guī)等硬性措施強制節(jié)水 。二、節(jié)水型社會建設(shè)的發(fā)展階段二、節(jié)水型社會建設(shè)的發(fā)展階段（

57、2）自律式自律式發(fā)展階段發(fā)展階段通過市場經(jīng)濟(jì)手段和社會激勵通過市場經(jīng)濟(jì)手段和社會激勵機(jī)制機(jī)制,節(jié)水主體在進(jìn)行用水活動時能夠主動考慮用水成節(jié)水主體在進(jìn)行用水活動時能夠主動考慮用水成本及無效用水對自身和社會造成的消極后果而選擇采本及無效用水對自身和社會造成的消極后果而選擇采取合理的用水方式取合理的用水方式 。2021/7/4488.1 8.1 概述（續(xù)）概述（續(xù)） 節(jié)水型社會的整個建設(shè)過程中各種作用機(jī)制的關(guān)系節(jié)水型社會的整個建設(shè)過程中各種作用機(jī)制的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是應(yīng)當(dāng)是:以市場經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)為主的節(jié)水機(jī)制以市場經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)為主的節(jié)水機(jī)制,輔以適當(dāng)?shù)妮o以適當(dāng)?shù)男姓侄涡姓侄?最終通過節(jié)水型社會良好環(huán)境氛圍的建立最終通過節(jié)水型社會良好環(huán)境氛圍的建立,使節(jié)水成為節(jié)水主體的自發(fā)、自覺行為。使節(jié)水成為節(jié)水主體的自發(fā)、自覺行為。 （3）自覺式自覺式發(fā)展階段發(fā)展階段節(jié)約用水行為并不是價格或規(guī)節(jié)約用水行為并不是價格或規(guī)范約束的結(jié)果范約束的結(jié)果,而是自身所具有的節(jié)水意識時刻支配著而是自身所具有的節(jié)水意識時刻支配著用水主體的節(jié)水行為選擇。用水主體的節(jié)水行為選擇。二、節(jié)水型社會建設(shè)的發(fā)展階段（續(xù)）二、節(jié)水型社會建設(shè)的發(fā)展階段（續(xù)）2021/7/4498.1 8.1 概述（續(xù)）概述（續(xù)）四、節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的技術(shù)框架四、節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的技術(shù)框架實測信息實測信息水文監(jiān)測