北京中科医院 http://pf.39.net/bdfyy/bdfal/150507/4620139.html[1]刘文琛,周伟伟,成小翔,等.臭氧组合技术对给水处理低压膜污染控制研究进展[J].中国给水排水,,36(8):44-49.
臭氧组合技术对给水处理低压膜污染控制研究进展
中国给水排水[ISSN:-/CN:12-/TU]卷:第36卷期数:年第8期页码:44-49栏目:出版日期:-04-17Title:ResearchProgressonFoulingControlofLow-pressureMembraneinDrinkingWaterTreatmentbyOzonationCombinationTechnology作者:刘文琛1，周伟伟1,2，成小翔1，孙文秀1，贾瑞宝3，巩文杰4，武道吉1关键词:臭氧氧化;膜污染;饮用水处理;低压膜过滤技术Keywords
zoneoxidation;membranefouling;drinkingwatertreatment;lowpressuremembranefiltration摘要:目前，以微滤和超滤为代表的低压膜过滤技术在饮用水处理中应用广泛，但普遍存在的膜污染问题仍然制约其进一步发展。作为缓解膜污染的有效手段之一，臭氧氧化及其组合技术在低压膜污染控制中得到了广泛应用。总结了臭氧氧化及其组合技术(臭氧催化氧化、臭氧/双氧水、臭氧/吸附和臭氧/混凝技术)在饮用水处理中膜污染缓解方面的研究进展，分析了以臭氧为核心的组合技术对天然有机物为主的各类膜污染物的去除效能与作用机制，最后对各种组合技术的发展与应用前景进行了总结和展望。Abstract
owpressuremembranefiltrationrepresentedbymicrofiltrationandultrafiltrationiswidelyappliedindrinkingwatertreatment.However,membranefoulingduringoperationstillrestrictsitsfurtherdevelopment.Asoneoftheeffectivemethodsformitigatingmembranefouling，ozoneoxidationandits
博士，教授级高工，博士生导师，中国工程院院士,中国国际城市化发展战略研究委员会荣誉顾问；现任流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任，中国水利水电科学研究院水资源研究所名誉所长；兼任中国可持续发展研究会理事长等职；担任水利部、环保部、国家林业局等部门科技委委员。
王浩院士长期从事水文水资源研究，先后主持完成国家项目等国家级项目课题20余项；主要参与完成全国水资源综合规划、国家中长期水资源需求计划、南水北调工程总体规划等国家级重大规划10余项；担任专家组长完成世行、亚行、中美、中英、中澳等国际合作项目10余项；参与完成其他省部级重大科研与咨询项目60余项；作为首席科学家或项目负责人，正主持国家项目、国家重大科技专项各1项。
系统创建了“自然-社会”二元水循环理论，构建了水资源监测与模拟、评价与配置、调度与管理的成套技术体系，整体引领并推动了水文水资源学科的发展；创建了水循环多维调控技术体系及水资源量-质-效联合配置与调度、流域污染综合治理、河湖生态保护与修复等多项应用技术；有力支撑了南水北调工程、三峡工程等规划与调度运行，取得了显著的社会经济与生态环境效益。提问一：*的十九大提出年以前要打好污染防治攻坚战，生态环境部将污染防治攻坚战细分为七大战役，黑臭水体位列第三。从您在全国多地进行水体修复实践来看，让您欣慰的是什么？遗憾的是什么？
王浩：住建部和生态环境部近日联合发布《城市黑臭水体治理攻坚战实施方案》，明确用３年时间使城市黑臭水体消除90%以上。两部委还共同建立城市黑臭水体整治监管平台，及时发布全国黑臭水体整治信息。为落实*中央国务院决策部署，加强城市环境治理和修复，加快完成黑臭水体治理任务，财*部、住房城乡建设部、生态环境部共同组织实施城市黑臭水体治理示范，中央财*对示范城市给予支持。这些无不表明*府对当下城市黑臭水体治理的决心，这是极其令人欣慰的，这说明黑臭水体治理这一重要水问题已经得到国家层面的重视，在国家的高度重视和持续投入下，未来一段时间，我国在城市黑臭水体治理和水环境改善方面必将取得更大的成就，城市的宜居程度将进一步提高，老百姓将获得实实在在的幸福感和获得感。
比较遗憾的是，一些地方没有明确黑臭水体整治的目的到底是什么，只是应付检查。如果为了应付检查采取应急手段，反而对河流再次造成了伤害，这是不可取的。另外，很多地方的治水并没有找到正确的方法，有的仅仅依靠对某段河流进行治理，这样的结果往往收效甚微。如果就水论水，那就等于是把钱扔到水里，现阶段我们必须更新城市水问题治理理念，从传统治水走向现代治水、综合治水、可持续治水。
传统水治理局部化、零散化、线性化，缺乏流域尺度上的水量水质一体化的系统综合解决方案。黑臭的现象在水里，黑臭的根子在岸上，所以不能就水论水。在现代化的治水理念中，水环境治理主要应遵循流域统筹、单元控制和系统均衡三大原则。具体而言，在水环境治理时，应以流域为单位，统筹干支流、上下游、水陆、城乡、河湖等要素，考虑流域单元治理的条件和成本，均衡用力，并将流域分解为若干小流域，采用分散式生态治理模式，做到污染物的产生和削减平衡，做到每一个单元都不给下游留麻烦。
黑臭水体治理是城市环境治理的难点，是一个系统性工程，必须同时从工程和非工程两方面进行综合性考量，从根本上构建健康高效的流域“自然-社会”二元耦合水环境系统和水生态系统。另外，正如媒体所呼吁的，“城市臭黑水体治理是一项系统工程，既涉及对过去城市污水治理不足的还账，又牵涉到当下及未来的城市规划、环保基础设施投入及持续维护，需要足够的财*投入，更需要治理决心和耐心”。提问二：目前，我国很多城市热岛效应明显，在天热时变成大火炉，而遭遇强降雨时又会出现“城市看海”。水在城市生态文明建设方面该如何发挥作用？
王浩：上述现象的出现表明了我们面临的城市水问题具有复杂性和特殊性。一方面是气候因素，我国是大陆季风气候，同时降雨的时空分布很不均匀，局部强对流天气比较多，加之我国城市化正处在高速发展阶段，人类活动的影响剧烈，人口密度大，城市空间不足，用水量排污量较大。另一方面是新老问题双重叠加，新城的问题，老城的问题，老旧城市改造也相对困难。
我们在城市水问题治理理念上也有一定不足，比如缺乏城市地下空间开发的经验，缺乏低影响开发的设计理念。此外，在管理上也有一定的薄弱环节，智能化的城市水系统调控调度体系还没有很好地建立。
城市出现的内涝、缺水等水问题，与之前谈到城市水污染问题，本质上都是城市水循环的失衡所导致的。各地的自然和社会环境均不一样，因此治水也需要因地制宜、因城施策。同时，要将治水作为一个系统工程来考虑，从全流域角度开展综合性治理，不能头痛医头、脚痛医脚。要从城市水问题的本质出发，解决城市内涝、城市水污染和城市缺水三大问题，需要加强海绵城市建设，加强对城市水循环各个环节的调控，并尽可能的采用生态化的措施，促使城市形成良性的水循环，做到小雨不积水、大雨不内涝、水体不黑臭、热岛有缓解。提问三：国际上欧美等城市化进程要早于我国，他们出现的城市水问题也比我们早，在城市水问题治理方面有哪些经验值得我们借鉴？
王浩：美国和欧洲这些发达国家和地区城市化进程要早于我国50年以上，他们提出的城市水问题治理的思路和方法也相对较早，比如美国先后提出了最佳管理措施、低影响开发理念；英国提出了可持续城市排水管理理念；澳大利亚提出了水敏感性城市设计理念；新西兰提出了低影响城市设计与开发理念；新加坡提出ABC计划。从国际城市水问题治理和雨洪管理理念的发展历程来看，基本上都走了一条“重工程”到“重自然”再到“综合治理”的发展路子，这对中国城市水问题的治理有借鉴意义。
另外，从治理的时限上看，一条重要的经验就是城市水问题的治理不可能一蹴而就。比如塞纳河的治理经过了54年，莱茵河的治理到今天有70年，芝加哥河的治理前后到现在年，泰晤士河从年正式开始治理到现在整整年。莱茵河的治理在世界上第一次提出大流域治理和生态修复的理念。泰晤士河的治理也有它独特的经验，一个突出特点是要采用适用具体水问题的技术，而不是一味追求贵的技术；第二个突出特点是，加强对流域的综合管理。提问四：您奔走各地为城市在发展中面临的水问题献计献策，在您看来，水环境治理的中国智慧是什么?
王浩：我国城市面临自身的特殊问题，必须要立足自身实际，提出适合中国城市水问题现状和特点的城市水问题治理之道，也就是中国智慧。
吸收国际经验并结合我国实际提出的海绵城市理念，是中国城市水问题治理的一大智慧。从城市面临的三大基本水问题即城市内涝、城市水污染和城市缺水这一角度出发，我将海绵城市的本质内涵概括为“水量上要削峰、水质上要减污、雨水资源要利用”三大方面，并从海绵城市的三项本质内涵出发，对海绵城市的三类基本问题进行系统诊断，对于城市水问题，其根本解决出路在于实现片区和城市等不同尺度三项耦合平衡：水量下泄与分散滞流排放平衡（涝水平衡），水污染物产生与削减平衡（污水平衡），雨水资源控制与利用平衡（用水平衡）。通过多维整体双向调控使城市水系统达到三项耦合平衡，最大程度减少城市水害，促进城市人水和谐，这就是海绵城市建设的顶层设计。
另外，一条河流的环境修复、污染治理，涉及到多个部门，如交通局、水运局、国土局、园林局、环保局、农业局、发改委、城建局等。这么多部门各管一块，难免会有推诿扯皮，相互牵制，就要由各级**主要负责人担任“河长”，来统筹协调，把各部门理顺，形成合力，加快进度，减少推诿扯皮，河长制可以说是第二大智慧。
第三大智慧可以借用“水十条”里提到的一句话“各地应当根据自己的实际条件一河一策，一湖一策，制定更为严格的污染物排放标准”。具体怎么做呢？首先定河段的生态服务功能，定河段的水质等级，再计算河流的水环境容量，调查分析、模拟、计算得到入河污染物排放量。有了入河污染物排放量，有了河段的水环境容量，二者之差就是环境治理修复的消减量。然后再把消减量科学的分配到这个河段的每一个入河排污口。入河排污口分配到消减量，再倒推到陆域上，共享排污口的各个排污企业，这样的治理才是一河一策，一湖一策。提问五：十九大报告提出要开展生态文明建设，其中的一个核心就是要围绕水来做文章。水这篇文章该怎么做好？
王浩：水是生命之源，生产之要，生态之基。水既是“绿水青山”的重要要素，又是“金山银山”的基础支撑。开展生态文明建设，要把水的文章做好，必须秉承习总书记提出的“山水林田湖（草）是一个生命共同体”和“绿水青山就是金山银山”的理念。具体的，我们基于“自然-社会”二元水循环理论，在深刻剖析水与“绿水青山”和“金山银山”耦合关系的基础上，将城市水环境治理的核心理念概括为8个维度：第一是水安全，即保障老百姓的生命财产安全；第二是水资源，即社会、经济可持续发展，做到水的供需平衡，饮用水要健康；第三是水环境，即治理黑臭河流，提升水质；第四是水生态，即水生植物系统、动物系统、微生物系统要均衡，做到生生不息；第五是水景观，要把滨河、滨湖所有滨水的地方建设成产业高地、人才高地，变成城市“橱窗”和城市景区；第六是水文化，传统的水文化如长江、*河是母亲河，或老子《道德经》所述“上善若水”，新的水文化就是“山水林田湖草”，绿色发展、绿色生活、人水和谐；第七是水管理，即智慧水务、智慧流域，利用大数据、云计算、物联网等技术进行精细化管理；第八是水经济，如特色小镇，各种水景区的旅游，把傍水变成产业高地。
总之，前面7个维度是努力把自己的家园建设成“绿水青山”，第8个维度是把“绿水青山”变成“金山银山”。这8个维度都做好了，水这篇文章也就做好了。提问六：习近平总书记强调要把修复长江生态环境摆在压倒性位置，共抓大保护，不搞大开发。是否真像有人说的“我们中华民族的母亲河长江告急”？长江大保护的对策和现实意义是什么？
王浩：长江流域是我国水资源配置的战略水源地，也是我国主要的生态宝库。历史上长江中下游自然通江湖泊有多个，受泥沙淤积、围垦等人类活动影响，目前只剩下洞庭湖、鄱阳湖和石臼湖三个湖泊保持与长江的自然连通。
现在长江流域面临的主要保护问题是：防洪减灾形势仍然严峻，特大洪水威胁依然存在；水质水环境恶化明显，水质安全面临严峻挑战；生态空间管控不到位，生态安全面临较大威胁；水电开发保护不协调，管理体制机制亟待创新。
长江大保护需要做的工作是按照习总书记的要求做好顶层设计，把长江生态修复放在首位，不能搞破坏性开发，处理好整体推进和重点保护、生态环境保护和经济发展、总体谋划和久久为功、破除旧动能和培育新动能、自身发展和协同发展这五大关系。着重建立“开发与保护”的规矩，以持续改善长江水质为中心，坚持“减排、扩容”两手发力，推进长江水污染治理、水生态修复、水资源保护“三水”共治。
在综合整治水环境方面，一是从源头减排，严格淘汰“散乱污”企业，集中治理工业集聚区水污染，确保工业污水达标排放；控肥降药，实施绿色农业、推进农村粪污处理和资源化，严格控制水库、湖泊等开放水域投饵网箱养殖，推进农业农村污染防治。二是过程控制，加强雨污分流管网建设，着力强化环巢湖、环滇池等地区雨污分流改造；全面清理违法入河入湖排污口，坚决打击偷排乱放行为，加快推进黑臭水体综合整治。三是构建三道防线，建设生态清洁小流域，在平原区河网实施水系连通，改善水体流动性，增加水环境容量；专项整治湘江、嘉陵江、沱江等重金属污染河段。
在习总书记的亲自推动下，现在长江大保护正在大力推进，长江流域各省都做了大量扎实的工作，这是非常值得肯定的。需要注意的是，习总书记提出“共抓大保护，不搞大开发”，这其中“共”字非常重要，这就是说长江大保护要形成合力，现在多数是各省分别治理，在各省里面各市分别治理，要在长江全流域形成合力还很困难。而水问题始终是以流域为单元的，因此，需要开展以流域为基础的长江大保护，一是在长江全流域层面开展长江大保护的顶层规划和设计，二是在更小流域尺度针对具体重点问题开展有针对性的规划和保护，三是建立健全流域内省市间协调共建的工作机制，真正把“共抓大保护”的“共”字从制度层面落到实处。
长江是连接长三角、长江经济带和“一带一路”的重要纽带，长江大保护推动了产业升级和新旧动能转化，促进绿色发展、循环发展、建设长江绿色生态廊道，将为“一带一路”沿线国家资源开发与生态环境保护的协调发展提供成功经验与实践典范。（来源：城市化网）邓铭江院士：旱区水资源集约利用内涵探析来源：邓铭江中国水利杂志一、水资源集约利用的提出与概念1.水资源集约利用的提出“集约”指密集的、透彻的、深入细致的，是相对于“粗放”而言的。“集约”的概念起初用于描述经济增长方式，认为高效率、高质量、高产出，且低消耗地实现经济增长为“集约”型经济增长方式。“集约利用”最早由李嘉图（DavidRicardo）、雅克·杜尔阁（JacquesTargqt）等英国古典经济学家用于农业土地利用过程，指在一定面积土地上集中投入较多的生产资料和劳动，使用先进的技术和管理方法，以求在较小面积的土地上获取高额收入的一种农业经营方式。马克思指出：耕地集约化是资本集中在同一片土地上，而不是分散在若干毗连的土地。一般把单位面积土地上的资本、技术和劳动投入量看作是土地利用的集约度，表示土地与资本、技术和劳动的结合程度。因此，无论是“集约”还是“集约利用”的概念，均强调投入资本和劳动，并实现高效产出。随后，“集约利用”这一概念从“土地集约利用”“耕地集约利用”衍生出资源集约利用，如“矿产资源集约利用”“水资源集约利用”等。2.水资源集约利用的概念水资源集约利用概念是从农业土地集约利用引申而来，但由于其具有更多社会、生态和经济属性，内涵远比土地集约利用丰富和复杂。一些学者从不同角度对水资源集约利用进行了概念解释，但尚未达成共识。笔者认为水资源集约利用是指以水资源总量为刚性约束，在“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”指导下，经济社会与生态环境各部门通过使用先进的技术和管理方式，提高水资源使用效率，使得投入单位水资源能获取更高综合效益，促进生态环境保护和经济社会可持续发展。由此，良好的生态环境维持、水资源的合理配置和用水结构的优化完善，是水资源集约利用的前提，缺乏上述条件，不断提高水资源使用效率和综合效益的水资源集约利用的目标就要落空。例如，盲目地加大水资源的开发利用，就会造成生态环境质量大幅度下降；用水结构的不合理，比如高耗水部门的占比过高，即使投入强度很高，水资源利用效率也不会有大的提升。在上述必要条件约束下，加大工程、技术和管理的投入，尽可能提高水资源的使用效率和效益就成为水资源集约利用的核心。3.水资源集约与节约利用的区别与联系水资源集约利用不同于节约利用。节约用水（savingwateruse）是相对于“浪费”而言的，是指用水在数量上的减省、限制，尽可能用最少的水资源来满足生产、生活和生态的需要。在内涵上，节约用水是指在各个用水部门，通过采取法律、行*、经济、技术等综合性措施，提高水资源利用效率，以最少的水资源获得最大的综合收益，保障经济社会可持续发展。这里的节约是对水资源利用在数量上的要求，强调数量上的节省和用水效果，它是一个微观概念，可通过一些具体的技术指标来保证实现。集约用水（intensivewateruse），是相对于“粗放用水”而言的，代表的是一种经济性思维，即在生产技术水平相对不变的条件下，通过各要素使用效率的提高（如资金、科学技术和管理措施等）或要素的重组降低所需投入成本，来实现收益增长的水资源利用方式，强调的是用水方式，是一个宏观概念。节约用水与集约用水又是相互联系的，二者目标都是要有效利用水资源。要做到节约用水必然要求提高水资源利用的集约度，使其综合收益得到提高，也就是水资源满足人们需求的能力得到提高，自然也就节约了用水。同时，节水是水资源集约利用的有力保障，节水型社会的建设必然会促进水资源集约利用模式的形成。我国水资源总量有限、利用效率低，水资源集约利用理念一直伴随我国经济社会发展各个阶段。如1年，《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十个五年计划的建议》提出，将水资源的可持续利用提到关系经济社会发展的战略地位，并把节水作为主要措施加以强调；6年，“十一五”发展规划纲要提出构建集蓄水、引水、供水、节水、污水回用于一体的水资源集约利用体系；年，十八大报告指出“要节约集约利用资源，推动资源利用方式根本转变，加强全过程节约管理，大幅度降低能源、水、土地消耗强度，提高利用效率和效益”，这是国家层面对集约利用提出的新要求；年，“十三五”发展规划纲要提出坚持节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力，以全面提升水安全保障能力为主线，突出目标和问题导向，以落实最严格水资源管理制度、实施水资源消耗总量和强度双控行动为抓手，全面推进节水型社会建设；1年，“十四五”发展规划纲要提出要实施国家节水行动，建立水资源刚性约束制度；我国纪念1年“世界水日”和开展“中国水周”活动的宣传主题为“深入贯彻新发展理念，推进水资源集约安全利用”。节约集约利用已成为发展循环经济和建设节约型社会的重要内容之一。二、水资源集约利用的边际理论水资源集约利用追求的是资源利用效率和效益最优，反映的是人类对于水资源利用效率动态提升的过程。从经济学角度看，其过程遵循边际报酬递减规律，即在一定技术水平下，可变生产要素（如本文所述的与水资源开发利用相关的综合投入）与投入量不变的固定生产要素（如耕地面积、工业规模等）相结合进行生产时，伴随可变生产要素投入量的增加，产出的经济社会与生态环境综合收益经历由增递减的过程。参照水资源集约利用的边际报酬递减规律（具体示意图参见本刊）可以看出，水资源集约利用不是片面地追求高投入，其核心思想是投入的有效性，而有效的投入应控制在集约边际内。三、旱区水循环特征及水资源利用面临的问题1.旱区水循环与径流特征旱区水资源以冰川、积雪、地下水、湖泊及地表径流等多种形式共存，水资源时空分布显著不均匀，水资源形成在高原或高山地区，而消耗在平原、绿洲和荒漠地区，径流形成的高山地区水资源较多，而径流耗散区水资源较少，且受全球变暖影响比较敏感。旱区径流补给类型可分为：①以季节性积雪融水为补给源，这类河流径流主要来源于冰川积雪，汛期通常在春季或初夏，如阿尔泰山地和准噶尔西部山地河流；②以雨水为主要补给源，其河川水文情势会随着雨情发生响应和改变，如青海湖内陆河流等；③高山冰雪融水补给比重较大，这类河流特点是汛期一般在7—8月，春季较为缺水，如昆仑山北坡及柴达木盆地西部的河流；④混合补给型，中国干旱区河流大部分属此类，由于各种补给源混合比重不同，河川水文情势较为复杂。干旱及半干旱地区水循环与径流特征主要表现在：降雨少、蒸发量大，地下水埋深较深，从高山到平原，再到戈壁、沙漠等地，降水、蒸发等水文要素垂直地带性分布规律明显，随着海拔高程的降低，降水量减少，蒸发能力增大；此外，在内陆河流域山前平原，地表水与地下水转换极为频繁，平原区86%以上地下水来自地表水转化补给；地表水、土壤水、地下水在频繁转化过程中，以从“液态”转化为“气态”形式全部消耗于大气中。由于水资源极度短缺，人类活动正在一定程度上破坏着旱区水循环的系统性，水循环模式已经由自然因素主导的水循环模式发展为人类活动与气象因子共同驱动的“自然—人工”二元水循环模式。特别是旱区“绿洲经济、灌溉农业”的经济社会特征，使人类活动干扰下生态与社会系统用水竞争问题突出，即社会水循环中农业水循环通量过大，严重破坏了自然水循环系统的基本生态和环境服务功能。受社会水循环影响，大量拦水或引水加大了蒸发消耗水量，改变了水资源分布的格局，下游生态系统只能依靠地下水；而地下水的开采减弱甚至中断了通过植物根系和土壤抽吸的自然输送过程，改变了地下水输送方式和循环速度，影响了地下水对生态过程的参与程度和地下水动态平衡特征。2.旱区水资源开发利用面临的问题（1）供需矛盾突出旱区受自然社会条件限制，农业用水占比超85%，而生态用水仅占6%左右，部门间用水矛盾突出，且主要集中在农业与生态用水间。据研究表明，内陆河区生态环境亏缺水量46亿m3，石羊河、黑河、天山北麓和塔里木河生态环境亏缺水量分别为3亿m3、7亿m3、14亿m3和17亿m3，亏缺率分别为47%、42%、26%和11%。（2）水资源过度开发利用旱区水资源量较少，资源性缺水问题严重，水资源开发利用率高。年西北诸河水资源总量为亿m3，水资源开发利用率为47.6%，远超全国平均水平（20.7%），且超过国际公认的40%安全线。其中，新疆及宁夏两省份的水资源利用率分别高达67.5%与.8%，地表水资源开发利用率分别为57.7%与.7%。同时，地下水严重超采，1—年期间，内陆河流域地下水超采量为35.71亿m3，其中天山北麓诸河、塔里木河及河西走廊内陆河流域超采面积分别为km3、km3及km3，地下水超采量分别为19.5亿m3、4.1亿m3及5.4亿m3。（3）生态环境严重恶化我国旱区海拔较高，自然条件严酷，导致该地区植被较为稀疏，沙漠化土地分布面积广，生态本底较差。在人类活动的影响下，近年植被减少、草场退化，沙漠向绿洲侵蚀的速度逐步加快，整个西北地区沙漠化土地面积目前仍以每年0～0km2的速度在增加；另外，*土丘陵沟壑区和*土高原沟壑区水土流失日益严重，面积总计约25万km2；旱区土壤次生盐渍化问题也比较突出，盐渍化面积已达万hm2，占全国盐渍化土地的1/3以上。（4）用水浪费现象严重旱区水资源利用效率整体偏低，水资源浪费严重。特别是农业用水，由于其特殊的下垫面条件，地表水下渗能力较大，旱区农田综合灌溉定额为m3/亩，接近全国平均值的1.3倍，农田干、支、斗防渗率仅为55%左右，灌溉用水利用系数为0.53，距国际先进水平标准0.8～0.9仍有较大差距。据估算，*河全部灌区灌溉用水的利用率仅为30%；河套地区每生产1kg粮食的用水量为3.48m3，为东部地区用水量的8倍，是全国平均水平的1.8倍。对于工业用水，旱区万元GDP用水量为全国平均水平的2倍左右，不少城市的工业生产设备陈旧，工艺落后，缺少高新技术产业，工业用水的重复利用率只有40%～60%，有的甚至低至20%～30%，远低于国内发达城市的水平。四、旱区水资源集约利用内涵及措施1.旱区水资源集约利用内涵（1）节水优先*的十八大开启了生态文明建设的新时代，要求必须坚持节约优先、保护优先。其中，节约优先落实在水资源领域，就是要坚持“节水优先”。旱区水资源短缺，经济落后，相对于依靠大规模水资源开发、调水等高额代价，节水措施的边际成本较低，潜力巨大。此外，高耗水产生的高排放、高污染，以及由此带来的水生态损耗、水环境污染更是生态环境不可承受之重。因此，实施“节水优先”战略是我国旱区水资源集约利用的有力保障。通过节水遏制需求增长，从总量上减少水资源消耗；通过节水提升用水效率，控制水资源开发强度；通过节水减少废污水排放，减轻对水生态、水环境的损害，从根本上解决旱区复杂水问题。（2）水资源总量控制总量控制就是坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”原则，把水资源作为前置约束条件，根据地区水资源、水生态、水环境承载能力，调整区域空间布局，控制城市发展规模，引导人口流动，优化产业结构，以实现人与自然的和谐共生和可持续发展。由于特殊的地理和气候条件，旱区的水资源利用更要扭转过去以经济社会发展为主要目标的旧观念，合理确定可用水总量和用水定额，结合当地经济社会发展的现实情况，研究提出每个区域城市生活用水、工业用水、农业用水的控制性指标，最终实现“生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀”的可持续发展目标。（3）水资源高效利用虽然我们已经认识到西北旱区水资源非常短缺，但是不合理的用水需求却仍在持续增长，水资源利用效率依然很低。如一些缺水城市规划建设了大量的人工湖、拦河坝，农业“大水漫灌”仍然普遍存在，工业水污染现象屡见不鲜，不合理的用水需求与浪费在消耗着宝贵的水资源。水资源高效利用是实现集约的根本，这就需要大力推进工业节水改造行动，开展节水技术开发和节水设备研制；普及推广喷灌、微灌、滴灌、低压管道输水灌溉等高效节水灌溉技术；城市生态绿化用水要优先使用中水、雨洪水等非常规水源，以减少水资源消耗。（4）实现循环经济循环经济是物质闭环流动型经济，是以资源的高效利用和循环利用为目的，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以物质闭路循环和能量梯次利用为特征，按照自然生态系统物质循环和能量流动方式运行的经济模式。按照这一理念，旱区水资源利用和管理实现循环经济，其核心是积极发展替代水源，合理利用雨水；加强城市污水再生利用设施建设，推行中水系统，实行分质供水和一水多用。2.旱区水资源集约利用的措施旱区是资源性缺水地区，同时兼有工程性缺水、结构性缺水和管理性缺水特点，大多数地区的水资源利用属于过度无序状态。针对旱区水资源特征与现阶段面临的问题，为更好地提高水资源的集约利用程度，可通过*策措施、工程措施、非工程措施和经济措施等的实施，健全水资源集约利用体系，建立从*策制定、规划，到实施执行、维护、监督监测、反馈、再调整的循环过程，促进我国水资源的集约利用。（1）*策措施首先是优化产业结构。针对旱区用水方式粗放、单位水量产出效益低的问题，加大结构调整力度，转变用水方式，发展与干旱区资源（水资源、耕地资源和矿产资源）禀赋条件、经济发展水平相适应的产业，限制并逐步退出高耗水作物、高耗水产业以缓解旱区结构性缺水。其次是建立水资源集约利用的经济杠杆调节机制，包括水价调整、工程投资优化、奖惩机制等。最后是提高全社会水资源集约利用意识。通过宣传、参与或组织相关活动，从*策的制定者到田间作业的农民、学校的学生，培养全民水资源集约利用意识。（2）工程措施工程措施主要包括以下四方面。①跨流域调水。旱区水资源供需矛盾突出，可统筹考虑调水区、受水区各方需求和利益，进行综合性水利枢纽和调蓄工程建设，实现跨界河流开发、跨流域调水，增强旱区水资源统筹调配能力和供水保障能力，为集约利用提供保障。②通过山区水库与平原水库的置换、输水渠系的提升改造等工程措施，降低大水面蒸发损失和输水渗漏损失，促进水资源高效利用。③灌区规模化建设。西北干旱区耕地具备化零为整的条件，通过灌区的规模化建设，结合高标准农田治理，采取水利配套、沟渠整治、道路建设、农田盘整和科技配套等措施，实现水资源的集约利用，并把耕地集约利用与水资源集约利用统一起来，以促进农业节本增效。④建设广泛的中水回用系统。旱区水资源短缺，应大力发展水处理科技，积极推广中水回用，如在农田灌溉区建立农业用水回用灌溉系统，在工业区建立小型污水处理厂并采用先进工艺技术对污废水进行处理，在生活区建立再生水回用系统回收有用的水资源。（3）管理措施水资源管理的目标是实现智慧管理。针对降水、蒸散、土壤水、径流、湖库水位水量、地下水储量等水量、水质全要素，利用物联网、大数据、云计算等新兴科学技术，要加强立体监测体系建设，实现实时在线监测；建立智慧化水资源管理与调配系统，推进水资源管理数字化、智能化和精细化，为推进水资源集约利用提供智慧化决策支持。要强化用水定额管理。西北地区大部分灌区亩均灌溉用水量远大于灌溉定额，部分工业产业用水量也远大于国内国际先进水平，强化用水定额管理是旱区实现水资源集约利用的基础管理手段。实际工作中需将定额管理与计划用水管理、规划或建设项目评价、重点用水户监控、取水许可审批、延续取水等基础管理工作紧密结合。五、结语西北旱区是我国“一带一路”倡议、“西部大开发”的核心地带，西北旱区水资源集约利用对我国未来经济社会发展及生态文明建设具有极为重要的意义。推进水资源集约利用，需要盯紧经济社会协调可持续发展的目标与生态环境保护战略，构建水资源集约利用理论体系，落实提升水资源开发利用效率的方法，把好水资源开发利用总量控制的刚性约束，提高循环利用率。结合我国西北旱区水循环径流特征以及水资源开发利用中存在的问题，树立水资源集约利用理念，合理确定集约边际，并进行集约利用综合评价，根据评价结果通过*策、工程和管理等措施，优化产业结构，提升水资源利用效率，加强水主管部门管理，是下一阶段提升旱区水资源集约利用水平的主要工作。刊于《中国水利》1年第14期，略有删节作者/邓铭江，中国工程院院士责编/李博远审核/车小磊监制/轩玮Bardenpho+生物滤池（DN+CN）用于污水厂准Ⅳ类出水提标/浙江某污水厂准Ⅳ类水Bardenpho-MBBR提标改造分析
water今天
Bardenpho+生物滤池（DN+CN）用于污水厂准Ⅳ类出水提标宋田翼(山东省城建设计院,山东济南)摘要:河南省三门峡市某县城污水处理厂现状规模为3×m3/d，采用CAST+絮凝沉淀+纤维转盘过滤工艺，出水水质执行一级A排放标准。提标改造工程将出水水质提高到地表水准Ⅳ类水质。针对该厂进水NH3-N、TN浓度较高的特点，改造工程注重对脱氮功能的强化，即将生化系统CAST工艺改造为Bardenpho(A2O+AO)工艺，同时深度处理系统增加反硝化滤池（DN池）和曝气生物滤池（CN池）。项目改造后运行稳定良好，出水水质全面优于准Ⅳ类水质标准。Abstract
hecurrenttreatmentscaleofacountywastewatertreatmentplantofSanmenxiaCityinHenanProvincewas3×m3/d.The
全媒体记者王小宁“进水氨氮28.9mg/L，出水氨氮0.mg/L。”7月19日，日照高新区河山镇侯家官庄污水处理站，身型小巧的污水处理设施正在默默运作，工作人员分别从进水口与出水口取出两瓶水样，水样一黑一白对比鲜明，他介绍，这些来自农村的生活污水，经处理后，排放达到农村生活污水处理处置一级标准。“这个‘家伙’好，经它一处理，黑水全变干净了，村里污水不再放任自流了。”站在一旁的村民迟令兰忍不住直夸赞，高兴地说着村内污水变清水后带来的欣喜变化。如迟令兰所说，在河山镇，河水变清了，河道变绿了，村子变新了。这些变化皆源于日照高新区实施的一项攻坚行动——农村生活污水治理。农村生活污水治理似乎成为美丽乡村建设的一道“难言之隐”，直观反映着农村人居环境的成色。年6月，日照高新区河山镇启动全域农村生活污水治理，全镇43个村完成污水治理，9余户村民共享清洁环境，成为治理农村生活污水的典型。相对于城镇污水治理，居住面广、分散的农村，污水治理技术、工艺和运营模式要求更高、难度更大。“前期联合设计单位，利用一周时间，对全镇农村进行了实地摸排调查，科学选取三种污水治理类型。”日照高新区建设局李龙波介绍。根据居住人数、排污量，该区因地制宜、分类施策，对具备纳入城镇污水管网条件的村庄，纳入市*管网；对居住集中且排放要求较高的大中型单村或联村，建设污水处理站；对居住分散、人数较少的村庄，则通过收集池———抽拉转运———污水处理站的方式进行处理。“不管哪种类型，从前端收集到后端处理，施工中每一步都很关键，否则很容易出现管子铺上了却收集不到污水的现象。”李龙波说。综合各种因素考量，日照高新区高起点谋划，利用国有企业平台引进欧仁（日照）环保装备有限公司，采用专业污水处理团队+国企联合模式，建立统一设计、建设、运营、维护四位一体的建管机制，施工建设迅速推开。在工程前端，结合农村改厕和雨污分流工程，系统统筹，从户到巷到主街道，全部下管铺设，建立全链条收集体系，实现雨污分流和污水的有效收集；后端污水站、景观池，一体建设。经过近一年时间施工，河山镇安装污水处理设施24套，建设收集池40处，在全市超前完成农村污水治理。三分建，七分管，不能让建好的污水站“晒”太阳。日照高新区建立区监管、镇主管、村协管、专业运维单位专管的管理运维体制，从区到镇到村到企业，监管整治更加精准，并委托欧仁（日照）环保装备有限公司，负责设施巡检、清理疏通、故障维修等工作。成本也是后期运维的重要一部分。“针对农村污水，我们采用了立体结构生物转盘为工艺主体的污水处理技术。”欧仁环保工作人员介绍，该污水处理设施耗电量少、运行成本低，配套采用欧仁智慧云平台物联网系统，对污水处理站点进行集中化智能管理。走进河山镇污水处理运营中心，全镇24个安装污水处理设施的污水站，在欧仁智慧云平台上一目了然。“设备可由手机或电脑控制，开关设备只要在手机上点一下就可以。”工作人员介绍，设备监控、数据监控、报警监控、实时进水量等污水站日常运行信息数据实时传递，一人就可管理20余台设备，大大节省后期运维成本。“而在没有安装污水处理设备的收集池中，我们正在增设液位仪，通过液位仪与智慧云平台相连，同样实现智慧监管。”该公司技术中心总经理高洪贵介绍。科技助力，农村污水实现质的转变。村民们享受着污水变清水后的宜居环境。“经这么一整，污水有了去处，日常生活变得方便又干净。”申加坡村村民李传明说，如今，大家都改掉了之前随地乱排污水乱扔垃圾的不良习惯，乡村庭院、巷子变得整洁又好看。农村生活污水治理美了环境，也美了乡风。来源：日照日报基于3D-RBC立体结构生物转盘技术的农村水环境连片整治工程案例
来源：青岛欧仁环境科技中国给水排水
摘要：山东省日照市某镇域内行*村存在生活污水横流、乱排乱倒现象，污染了周边水体，影响了农村人居生活环境。为解决此问题，该镇因地制宜、统筹规划，对镇域内23个居住相对集中且污水排放量较高的单村或联村，采用青岛欧仁环境科技有限公司的3D-RBC立体结构生物转盘技术建设污水处理站进行集中处理。该项目采用专业化污水处理团队与国企联合运营、智慧水务云平台远程物联网运营，实行镇督导、村落实、运营班组实施的管理运营模式。自年10月开始运行至今，3D-RBC立体结构生物转盘技术处理效果较好，在进水COD、氨氮分别为.0～.8、23.1～93.2mg/L的条件下，出水COD和氨氮分别为16.6～47.5、0.9～4.4mg/L，达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB—2）的一级A标准。该项目采用3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备，无需风机曝气，生化部分吨水占地0.12m2/m3污水，生物转盘吨水电耗为0.12kW·h/m3污水。3D-RBC立体结构生物转盘技术具有占地面积小、运行成本低、操作简便、运行稳定的优点；采用智慧水务云平台运营系统，可大大提高运营效率。
01项目概况山东省日照市某镇域内行*村存在生活污水横流、乱排乱倒现象，污染了周边水体，影响了农村人居生活环境。为解决农村生活污水问题，保证周边流域水体安全，提升农村人居环境水平，全面助力乡村振兴，青岛欧仁环境科技有限公司采用污水“分离、分流、纳管、净化”（黑水与灰水分离、雨水与污水分流、污水纳管、3D-RBC立体结构生物转盘技术净化）模式，高效治理“三水”（厕所粪污、厨房污水、洗涤污水）。该项目采用集设计、建设、运营、维护“四维一体”的模式，同时引入专业化污水处理团队与国企联合，对农村生活污水进行综合整治。在运营方面，建设了农村污水运营中心，采用物联网系统对镇域内的污水处理站点进行集中化智能管理，远程操控，科学维护。该项目已建成3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水处理站23座，近期污水处理总规模为m3/d，主要包括：格栅渠、调节池、3D-RBC一体化生物转盘设备、景观池、污泥池等构筑物。根据前期调研实测进水COD在.00～.60mg/L、NH3-N在26.10～66.72mg/L、TP在3.36～5.78mg/L，结合实测数据确定该工程设计进水水质见表1。该工程设计出水水质执行山东省《农村生活污水处理处置设施水污染物排放标准》（DB37/—）中的一级标准，具体见表1。
表1设计进水和出水水质
项目
COD(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
pH值
进水
≤
≤80
≤6
6～9
出水
≤60
≤8（15）
≤1.5
6～9
注：括号内的数值为水温≤12℃时的排放限值。
02工艺流程
该项目各个站点比较分散，缺乏相对专业的技术运维人员，宜选用施工简便、运维方便、自动化程度高的一体化设备。与污水处理市场上常用的生化工艺（常规活性污泥法、A/O工艺、SBR、MBR等）相比，3D-RBC立体结构生物转盘工艺施工周期短、操作运维简单、单位运行成本低。结合该污水站的实际情况，最终确定选用3D-RBC立体结构生物转盘工艺。污水处理工艺流程见下图。
污水处理工艺流程
3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备
污水从调节池经潜污泵提升进入3D-RBC立体结构生物转盘中，盘片约有40%的部分浸没在污水中，驱动电机带动轴一起转动，盘片带动污水与空气交替接触从而吸收空气中的氧气，并与污水中的有机物接触，在生物转盘盘片表面附着生长一层生物膜，通过生物膜去除污水中的污染物。03工程调试运行
该项目于年10月陆续调试运行，调试方案如下：
①各建（构）筑物注入清水；
②对潜污泵、3D-RBC立体结构生物转盘设备进行单机运行调试，并对三相电机进行正反转检查与调整；
③按照先后顺序依次运行调节池潜污泵、3D-RBC立体结构生物转盘一体化设备等，对污水处理系统进行联动调试；
④3D-RBC立体结构生物转盘设备在连续进水情况下，3～5天盘片出现了挂膜迹象；5～15天盘片上生物膜逐渐增多增厚，15～30天盘片上均匀附着一层生物膜，此时生物转盘设备的污水处理效果达到较好状态；
⑤出水流经景观池后排放。
经过1个月左右的稳定运行，系统运行状态良好，出水各指标均达到排放标准，具体见表2。
表2实际进、出水水质
项目
COD(mg/L)
NH3-N(mg/L)
TP(mg/L)
pH值
进水
.20
65.27
3.22
7
出水
45.20
4.05
0.39
7
标准
≤60
≤8（15）
≤1.5
6～9
04运营模式该项目针对每个村的实际情况，因地制宜，分类施策，探索出污水治理模式——推广“分离、分流、纳管、净化”（黑水与灰水分离、雨水与污水分流、污水纳管、生物转盘工艺净化）模式，高效治理“三水”（厕所粪污、厨房污水、洗涤污水）。由*府投资建设三格式化粪池、污水收集管网、3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水站等设施；配备吸污车辆，设立长效运维专项资金，采用专业化污水处理团队与国企联合运维，实行镇督导、村落实、运维班组实施的管理运维模式。
污水收集管网
3D-RBC立体结构生物转盘污水站
在处理利用方面，厕所粪污即黑水经三格式化粪池处理后，部分达到无害化处理要求的粪液就地就近就农利用；其余部分与厨房污水、洗涤污水等其他生活污水汇流，经污水管网收集至3D-RBC立体结构生物转盘工艺污水站进行净化处理，污水处理后达标排放或用于农田灌溉。粪渣、粪皮与其他农业农村有机废弃物一起堆泡成农家肥，或转运至有机肥企业用于肥料生产。污水站产生的污泥经脱水后运至河山污水处理厂协同污泥处理，污泥干化后可用于市*绿化用肥料。在项目运营方面，采用专业化污水处理团队与国企联合运维，实行镇督导、村落实、运维班组实施的管理运维模式。运维团队引入物联网技术对污水站进行智能化管理，采用物联网+智慧云平台运营管理模式，通过物联网和3G/4G/5G技术，将生活污水处理站点数据实时传递到监控室的集中监控中心，以实现对系统的统一监控和分布式管理。通过电脑或手机客户端即可远程监测和调控污水处理终端的运行情况，实现各工艺单元设备运行数据的实时采集，保障污水站运行稳定性，减少运维人员的日常巡检工作。该项目的运营示意图如下。
3D-RBC立体结构生物转盘应用示意图
欧仁智慧云平台应用方式示意图
欧仁智慧云平台电脑端操作界面
05运行费用
运行费用主要包括电费、人工费、药剂费等。主要设备及能耗见下表（以m3/d为例）。
表3主要设备电耗
设备名称
数量
单机功率/
kW
使用功率/
kW
运行时间/
(h/d)
耗电量/
(kW?h/d)
总数
备用
调节池提升泵
2
1
0.25
0.20
24.00
4.80
3D-RBC生物转盘
1
0
3.52
1.54
24.00
36.96
加药系统
1
0
0.80
0.64
24.00
15.36
总计
57.12
注：以上未包括路灯、照明等污水站用电。
①电费E1：按0.8元计算折合吨水电费，E1=57.12×0.8÷=0.元/(吨·水)。
②药剂费E2：PAC投加量为8L/h，PAC浓度为5%，单价按0元/吨计算，E2=8L/h×5%×24×21÷=0.元/(吨·水)。
③人工费E3：该项目总污水量为m3/d，由3名运营人员负责运营，工资为元/月，E3=×3人÷30÷=0.27元/(吨·水)。
综上，吨水直接运行费用为：E1+E2+E3=0.元/(吨·水)。
06项目总结
（1）农村水环境连片整治项目雨污分流问题
①问题：存在雨污不分流、雨污分流不彻底、雨季时雨水大量混入、旱季时地下水混入或污水外渗造成污水量少、养殖废水或食品加工废水等非生活污水混入等问题；
②解决措施：一方面由专业的施工队伍进行雨污分流管网铺设施工，另一方面管网施工过程中要加强过程监督管理，保证施工质量，防止非生活污水接入污水收集管网。
（2）农村水环境连片整治项目污水站选址问题
污水站选址尽量选取地势低洼处，可减少污水提升，节约能耗；同时应当考虑减少占地，尽量远离居民房屋、便于污水收集管网铺设等。
（3）农村水环境连片整治项目建成后，现场缺乏专业技术人员，不利于后续的运营工作。建议采用*府购买运营服务，聘请专业的污水处理团队负责运营工作，形成污水治理项目长效运营机制，保证农村水环境连片整治项目长效有序运营。
深圳市供水管网改造及优质饮用水入户工程探讨
污水资源化利用昨天
深圳市供水管网改造及优质饮用水入户工程探讨丁旭1,丁晓欣1,高静思2,朱佳2(1.吉林建筑大学经济与管理学院,吉林长春;2.深圳职业技术学院城市水良性循环利用工程技术开发中心,广东深圳)摘要:为解决老旧供水管网管材及供水管理历史遗留问题导致的爆管率高、漏损严重、龙头水水质不达标以及供水“中间层”等问题,深圳市实施了“原特区外社区供水管网改造工程”和“优质饮用水入户工程”(以下简称两项工程)。两项工程实施力度大、覆盖范围广、社会经济意义重大,在投资方式、项目审批流程、计划统制方式、管材选取、维护管理等方面都采用了创新的管理措施,实施效果显著,改造后漏损率、爆管维修次数、产销差率都有明显下降。详细介绍了深圳市两项工程中的具体创新手段,分析了其成功经验,对其他城市具有重要的借鉴意义。Abstract
osolvetheproblemofhighpipeburstrate,seriousleakage,substandardwaterqualityoftapwaterand“intermediatelayer”causedbyoldpipesmaterialandmanagement,Shenzhenimplemented“thereconstructionofwatersupplynetworkprojectoutsideofformer
