董輔祥

　　現實情況表明，水資源短缺已越來越成為我國社會經濟發展的制約因素，另一方面我國在水資源開發利用上還有一定的潛力；如果不盡快把解決水資源短缺的問題全面地提到議事日程上來，我國許多地區特別是城市將面臨水危機的嚴重威脅。這方面，黨和政府的方針應是：以節水為先、治污為本、多渠道開源，這是關系到我國社會經濟可持續發展的大計。為了進一步貫徹落實上述方針，根據我國城市與工業節水存在的問題，應采取相應對策及關鍵技術。

1　對策

1.1 把節約用水放在解決我國城市水資源問題的優先地位，并作為一項國策，大力加強節水宣傳教育，增強全民節水意識
　　以節水為先，即將節水作為解決城市水資源問題的基本出發點和首要對策。從水資源可持續利用高度看，節約用水是一項具有戰略意義的長期任務，應通過堅持不懈的節水宣傳教育，在全民中樹立對水資源的憂患意識，使節水成為全民行動和社會風尚，使我國逐步成為節水型社會的國度，其潛在作用是深遠的。
　　應特別注重對兒童和青少年的節水教育，開展多種形式生動活潑的宣傳教育活動。
1.2 加強全國城市與工業節水工作統一領導與管理
　　城市與工業節水是一項涉及面廣、情況復雜、政策性與技術性極強的工作，應實行在全國水資源主管部門統一領導下的各有關行政與行業主管部門分工負責的管理體制。以克服目前存在的政出多門、管理松馳、無序狀態，使節水工作納入科學的、以全局利益為重的統一協調的管理軌道。
1.3 全面制定和實施城市與工業節水規劃與計劃
　　在科學分析評價全國、各地區和城市水資源條件與用水（節水）狀況的基礎上，結合社會經濟發展要求、城市和工業生產用水特點，自上而下地制定全國及各地區的城市與工業近遠期節水規劃。規劃應明確水資源供需平衡情況、節水目標、節水指標、節水計劃與措施。更為重要的是應將節水規劃納入相應的國民經濟規劃或經濟建設發展計劃、分步實施。節水規劃目標或計劃指標應列入相應國民經濟統計序列，定期審查公布。
1.4 加強立法，統一制定有關節約用水的法律、法令和條例規定等，建立相應的節水技術法規體系
　　依法治水管水，是依法治國的重要組成部分。節水的統一立法，是改變目前“多龍治水”、政出多門而又無法可依、管理松馳的無序的狀態，將節水工作納入法制軌道的重要步驟。隨節水工作的深入發展，原有技術法規在數量和技術上已日顯不足，為此須從我國國情、城市與工業行業實際情況和節水實踐經驗出發，制定一系列有關節水的技術法規體系，包括標準、規范、規程、方法、指標、規定等，使之與節約用水的有關法律、法令和條例等配套實施，以便將節水工作納入科學化、制度化的軌道。其中至少應包括：
　　（1）基礎性節水技術法規，如名詞術語定義，節水考核指標定義、計算方法，節水指標體系等；
　　（2）節水統計數據與考核指標的上報、審核規程及分析評價制度；
　　（3）水量平衡測試方法、規程；
　　（4）企業用水合理化分析評價方法及實施辦法；
　　（5）循環用水和冷卻塔使用管理規定；
　?。?）城市與工業廢水回用（包括中水回用）規定；
　?。?）冷卻塔、循環冷卻水系統及廢水回用（包括中水回用）系統水質指標；
　?。?）節水裝置、器具使用規定；節水裝置、器具質量審查標準、方法及審查辦法。
1.5 水資源市場化，建立科學合理的水費體制
　　水資源市場化是推動節水工作最直接、最有效、最便捷的對策之一。水資源是國有資源，但從市場經濟觀點看，作為一種特殊商品，應有償使用。為此應改變傳統計劃經濟用水模式與狀態，發揮經濟杠桿的作用。其關鍵是，建立科學合理的城市與工業水費體制，以促進水資源的合理開發與利用。
　　水費體制的建立是水資源市場化的核心，應兼顧水的經濟、環境與社會效益。水費體制包括水費類別、標準（基準）系列及收費制度。應改變目前簡單化的水費類別、比較單一的水費標準，建立各種水費類別與標準，全面推行浮動、累進收費制度。水費體制的建立，應在國家有關領導部門統一領導下有計劃地逐步推行，應采取系統優化與社會公平原則，應考慮不同地區及其城市的水資源特點，應有利于提高城市供水部門的自我發展能力，促進城市供水事業的發展、水資源利用和水污染防治的良性循環。水費體制的建立是一項社會性、政策性、技術性極強的綜合性課題，應專門立項研究。
1.6 在工業節水中，研究引入節水機制——激勵機制與制約機制
　　目前，在我國絕大多數工業生產成本中用水成本不及1%，因此在經濟杠桿尚不能充分發揮作用之前，在工業節水中引入節水機制具有特殊重要意義。
　　對生產者運用節水鼓勵性對策，以激勵其節水積極性和創造性，增強其節水的主人翁觀念；對生產管理者，通過運用經濟杠桿和實行節水計劃目標責任制等，以加強約束。這樣，可以補充用水（節水）計劃管理的不足。工業節水的激勵機制和制約機制具有豐富而深刻的內涵，應作為節水管理科學課題，加強研究。
1.7 提高工業用水效率
　　提高用水效率是工業節水的核心。從廣義上講，它體現了從提高用水系統的重復利用率、企業改革、發展生產經濟規模、生產工藝技術進步、到實行清潔生產和科學管理等所產生的全部節水效果。因此，提高工業用水效率是一項涉及面廣、科學技術性強和影響深遠的系統工程。它與一個國家經濟發展水平的提高同步，不可能一蹴而就。從總體上講，提高工業用水效率，近期應側重于系統節水和管理節水，以后應逐步把節水工作的重點轉向工藝節水。有關技術措施后述。
1.8 鼓勵和提倡利用城市污水（處理回用水，包括中水）、其它低質水和海水
　　回用水、低質水和海水的利用，均會在不同程度上受到水質、可利用范圍、地點或地域等客觀條件的限制，應因地制宜地判別其適宜的技術經濟條件，解決好有關技術、經濟、政策、管理以至社會問題，應在取得經驗的基礎上逐步推行。
1.9 控制污（廢）水對水環境的污染，改善水源水質
1.10 以科技為先導，加大城市與工業節水的科技與資金投入
　　城市與工業節水具有豐富的科技內涵。從發展觀點看，不加強節水的科技導向和投入，將難以推動節水工作向深入持續方向發展。另一方面，單純依靠目前節水技術力量也難以承受日益復雜的綜合性很強的節水任務。因此，必須提高節水人員素質，加強科學技術力量的橫向聯合，此外必須加大節水資金投入，注重節水技術經濟分析，以提高節水經濟效益。
　　上述各項對策是互相關聯的整體，采取這些對策是我國城市與工業集約化發展的必由之路。

2　 關鍵技術

2.1 加強節水技術基礎工作
　　技術基礎工作薄弱，至今仍是全國、各城市和工業節水系統的突出問題，而加強節水技術基礎工作又是作好城市與工業節水工作不可逾越的首當其沖的重要環節。其主要內容有：
　?。?）提高節水基礎數據質量
　　節水基礎數據直接關系到節水統計、分析、評價是否正確和判斷的準確性。這方面須迫切解決的問題是：
　　· 按“國民經濟行業分類標準”和相關統計口徑，嚴格進行節水統計中的行業分類；
　　· 統一節水名詞術語、節水考核指標、指標計量單位與計算方法；
　　· 通過統一的統計、上報、匯總和審核，確保統計資料的正確性、完整性和連貫性；
　　· 分析、篩選、審定各水平年（1985、1990、1995、2000年）的基本節水考核指標數據與節水水平。
　?。?）建立較完整的基礎數據庫
　　其中應包括有關水資源開采利用數據、相關宏觀經濟指標、城市和工業行業生產經濟技術指標、用水節水統計數據、節水考核指標等，使資源共享。
　?。?）建立各城市、各工業行業和企業的用水、冷卻水、回用水系統技術資料庫、冷卻塔技術資料庫。
2.2 完善并加強水量平衡測試工作，開展企業用水合理化分析
　　水量平衡測試是開展企業節水工作的基礎。原來的水量平衡測試成果已逐漸失去實際應用價值，應在新方法和規程指導下定期開展水量平衡測試工作，并切實進行用水合理化分析，判定實際用水效率與節水潛力，為開展企業節水工作提供科學依據。
2.3 提高冷卻水循環利用率和冷卻效率
　　提高冷卻水循環利用率和冷卻效率是系統節水的主要途徑。
　　應根據有關法規對冷卻水循環系統和冷卻塔實行科學監督管理，以提高冷卻水循環利用率和冷卻效率。按文獻規定目標，我國各類城市的有關指標如表1所示。

我國各類城市冷卻水系統效率指標　　　 表1 指標 P_r（%） P_cy 冷卻效率（%） 濃縮倍數 城市類別 2000 2010 2000 2010 2000 2010 2000 2010 一 75 85 85～90 95～97 65～75 75～80 2.6～3.0 3.1～3.5 二 70 80 80～85 92～95 55～65 6～75 2.1～3.5 2.6～3.0 三 65 75 ≥80 ≥90 ≥55 ≥60 1.5～2.0 2.1～2.5 注：城市類別：一類為直轄市、開放城市、重點城市；二類為省會城市，日供水量大于40×10⁴m³/d的城市；三類為其余城市

　　為實現上述目標，須采取的主要技術措施有：
　　· 擴大冷卻水循環利用范圍，這對大量的小型企業尤為重要；
　　· 關?；蚋脑煲慌|量或性能不合格的冷卻塔；
　　· 開發、推廣使用新型、高效（冷卻效率＞65%、吹散損失＜0.2%～1.0%）、低噪音（＜50 dB）冷卻塔；
　　· 推行循環冷卻水處理，提高冷卻水處理率，這是提高冷卻效率和濃縮倍的關鍵；
　　· 全面監測不同地區不同季節冷卻塔運行情況，加強運行管理；
　　· 研究開發適合于不同水質條件、氣象條件下的水質穩定、殺生和旁流處理技術——處理方法、設備與水處理劑，并分析確定其優化運行技術經濟條件；
　　· 研究推廣冷卻水系統（包括空調系統）的清洗技術，提高冷卻效率；
　　· 研究運用高效熱交換器及其優化組合技術。
2.4 因地制宜地研究推廣各種節約循環冷卻水量的其它技術
　　如空氣冷卻、汽化冷卻、人工制冷冷卻、大氣冷源技術和物料換熱技術。這些技術在一定條件下可大量減少冷卻水量或不用水冷卻，具有良好的應用前景。
2.5　 提高廢水回用率
　　對于工業企業，廢水回用是僅次于冷卻水循環利用的另一個主要節水途徑。
　　目前我國廢水回用總水量不過5×10⁸ m³/a，實際回用率很低，為此應采取以下技術措施：
　　· 提高工業廢水的回用范圍，例如將其用作冷卻補給水、鍋爐補給水、空調除塵水、洗滌水、清洗水、沖渣（灰）水、熄火降溫水和廠區部分生活雜用水等。從一定意義上講，在工業企業內部進行廢水回用比外部污水回用經濟可行。
　　· 研究開發一系列經濟實用的工業廢水或其它廢棄資源的減污排放、處理回收或回用技術。
　　· 研究開發經濟適用、高效的中小型工業廢水處理裝置，特別是含油、重金屬、有毒物質和高濃度有機污染物的廢水處理裝置，提高這些廢水的回用量，以減少環境污染負荷。
　　· 研究開發工業回用水系統水質穩定、殺生技術。
　　· 對工業回用水系統的運行情況實行監控，加強運行管理。
　　· 擴大城市污（廢）水處理回用規模和范圍。
　　擴大城市污（廢）水處理回用范圍和規模的關鍵技術措施是：
　　· 結合不同地區和城市的具體情況，進行城市污（廢）水回用的技術經濟條件分析，確定污（廢）水直接回用的范圍和規模，作為制定污水回用發展規劃的依據；
　　· 制定不同回用水水質標準，研究確定回用水（特別是與人體接觸的回用水）安全評價方法；
　　· 研究開發適用于不同地區和條件的適用經濟的污（廢）水處理特別是深度處理技術及裝備；
　　· 研究、推廣安全可靠的中水處理技術和設施；
　　· 研究、建立城市、小區和建筑物的分質供水系統，其中城市分質供水系統應與工業企業、市政設施與農業灌溉分質供水系統相配套；
　　· 污（廢）水回用系統的監管技術措施。
　　從我國城市與工業廢水回用發展情況看，除受到廢水處理率（包括合格率目前二級生化處理i＜5.6%）低和一些客觀條件限制外，歸根到底將受到經濟條件的限制，估計回用率的年遞增率會遠低于20%。在考慮廢水回用時，應考慮對人體健康和生產的影響。
2.6　 擴大海水、低質水可利用范圍，建立各類分質供水系統
　　據估計，我國1995年海水利用總量約為100×10⁸ m³/a，2010年預計達350×10⁸ m³/a，后者還遠低于目前日本、美國海水利用水量。為此，要研究經濟、有效、安全可靠的海水利用技術，如管路、冷卻系統防腐、海生物防治、水質穩定技術及海水淡化技術。應積極研究開發海水循環冷卻專用技術以取代海水直流冷卻系統，同時應加強相應專門技術研究，如專用水質穩定劑、海水冷卻塔等。此外，應開展海水沖廁污水處置問題的研究。
2.7　 開展工業生產工藝節水技術研究
　　近期可結合工業企業改革、結構調整和技術改造，加快工藝節水步伐。從長遠考慮，應注重下列因素對工業節水的影響：
　?。?）經濟規模與勞動生產率的提高；
　?。?）生產工藝方法、技術、流程與裝備的發展進步；
　　（3）原料路線與政策的改進或改變；
　　（4）清潔生產技術的實施；
　　（5）工業生產的科學管理水平提高；
　　（6）市場因素變化。
　　以上因素都可對工業生產用水情況產生深遠影響，而且從發展趨勢看絕大多數因素的變化都會在不同程度上不斷地促進水資源合理利用，減少水污染，致使單位產品（或產值）用水量、取水量逐漸減小，使水環境得以改善。對此，應按行業開展專門研究。
2.8　 研究開發性能優良的節水器具采用節水器具，一般可節水10%～30%。
　　我國目前節水器具多處于低水平、盲目、重復研制開發狀態，近10年來幾無進展，質量低劣，因此有必要有組織地進行研究開發，其重點是應用范圍廣、使用頻繁、易造成浪費的用水器具。例如，開發推廣小容量（6 L）或無“介質”的成套衛生潔具、限壓節流水龍頭、延時自閉水龍頭、冷熱水洗浴水龍頭等。應堅持對節水器具的基本要求。
2.9　 加強對重要節水問題的技術經濟分析、研究，提高節水工作水平和節水效益
　　節約用水是關系到資源、環境、人民生活和社會經濟的大事，屬跨行業（專業）的綜合技術領域。很多節水問題的決擇，都須從技術、經濟、社會以至政策等方面權衡利弊、得失，而技術經濟方法則是在這類問題的多方案比較中取得最佳效果的重要方法和手段。
　　當前，對下列有關節水問題的分析研究具有普遍意義，例如：
　　· 地區或城市范圍內，水資源的優化配置；
　　· 地區或城市在長距離調水與節約用水之間的權衡；
　　· 地區或城市節水潛力分析、節水目標的確立、節水基本對策的制定及其定量評價；
　　· 城市節水規劃的制定；
　　· 地區、城市或企業范圍，循環用水、污（廢）水回用及低質水或海水利用中的利弊權衡；
　　· 循環冷卻水系統狀態優化控制；
　　· 污（廢）水回用方式——直接回用與間接回用的選擇與協調；
　　· 污（廢）水直接回用范圍規模與水質指標；
　　· 城市群污（廢）水回用與流域污染控制技術經濟分析；
　　· 城市水費體制（水價）研究；
　　· 節約用水技術經濟分析方法本身的理論與實踐研究。