案例簡介

該案例是中國水利水電科學研究院牽頭承擔的一項國家重點研發(fā)計劃項目的成果總結(jié)。該項目的名稱為西北典型區(qū)生活節(jié)水與污水再生利用技術(shù)研發(fā)與示范，項目的執(zhí)行期限為2018年7月至2021年6月。該項目以中衛(wèi)市節(jié)水型社會創(chuàng)新試點為依托，以生活節(jié)水與污水再生利用為重點，主要針對西北地區(qū)的寒旱氣候和水資源短缺問題進行研究。通過綜合技術(shù)方案的研發(fā)與示范，取得了一系列重要的研究成果，并在中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)應用示范了這些技術(shù)方案。該項目的研究成果對于推動西北地區(qū)的生活用水節(jié)約和污水再生利用具有重要的意義。

案例亮點

1. 綜合技術(shù)方案：該項目以生活節(jié)水與污水再生利用為重點，通過在城鄉(xiāng)生活節(jié)水與供水安全、生活污水處理與回用、生活節(jié)水政策與機制三個方面進行綜合技術(shù)研發(fā)，形成了可復制、可推廣的綜合節(jié)水技術(shù)方案，能夠有效地解決西北地區(qū)的水資源短缺問題。

2. 技術(shù)創(chuàng)新成果：在城鄉(xiāng)生活節(jié)水和供水安全方面，該項目研發(fā)了高精度超聲波智能水表、高頻采集器和低阻力倒流防止器等關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)了城市供水管網(wǎng)與關(guān)鍵水力組件監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步采集與瞬態(tài)分析，構(gòu)建了供水安全與節(jié)水全程監(jiān)控管理平臺。在生活污水處理與再生回用方面，該項目建立了寒旱區(qū)分布式埋地組合城鎮(zhèn)污水處理模式，并研發(fā)了源分離生態(tài)廁所與回用技術(shù)以及農(nóng)村生活污水耐寒高效組合處理技術(shù)。在生活節(jié)水政策與機制方面，該項目創(chuàng)新了中衛(wèi)市的用水政策法規(guī)和標準規(guī)范體系，提出了引導性和競爭性的節(jié)水模式與機制，支撐了地方用水定額標準和水資源節(jié)約利用管理工作。

3. 應用示范成效：該項目在中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)應用示范了這些技術(shù)方案，共有16處示范點，包括千人規(guī)模和萬人規(guī)模的供水示范點。通過示范應用，實現(xiàn)了水資源的有效利用，使示范區(qū)的用水效率提高了10%，用水總量實現(xiàn)了零增長，新鮮淡水資源的取用量降低了10%。

案例成效

1. 水資源利用效率提高：通過該項目的研究成果在中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)的應用示范，示范區(qū)的用水效率提高了10%，有效地解決了水資源短缺問題。

2. 水污染治理效果顯著：該項目在生活污水處理與再生回用方面的研究成果，改善了污水處理的技術(shù)和設(shè)備，實現(xiàn)了污水的高效處理和再生回用，有效地減少了污水對環(huán)境的污染。

3. 節(jié)水型社會建設(shè)推進：該項目在生活節(jié)水政策與機制方面的研究成果，為中衛(wèi)市的節(jié)水型社會建設(shè)提供了重要的支撐。通過建立用水政策法規(guī)和標準規(guī)范體系，并引導和競爭性的節(jié)水模式與機制，有效地推動了地方用水定額標準和水資源節(jié)約利用管理工作。

4. 技術(shù)成果推廣應用：該項目研發(fā)的一系列創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)備已經(jīng)在中衛(wèi)市和其他地區(qū)進行了推廣應用，并取得了良好的效果。例如，高精度超聲波智能水表已經(jīng)推廣到新疆、寧夏等地，分布式埋地組合污水處理技術(shù)被應用于北京、遼寧、河北、河南等地的污水處理廠（站）。這些技術(shù)的推廣應用為其他地區(qū)解決水資源短缺問題提供了寶貴的經(jīng)驗。

 

 

編者按

中國水利水電科學研究院牽頭承擔“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目共19項，根據(jù)專業(yè)管理機構(gòu)統(tǒng)一安排，第二批到期項目已順利通過科技部主管部門組織的項目綜合績效評價。

 

已評價項目全面完成了任務書規(guī)定的研究內(nèi)容和考核指標要求，取得多項突破性進展，有力支撐了黃河流域高質(zhì)量發(fā)展、雄安新區(qū)水源保障、黑龍江復雜河道治理、水資源精細化管理與科學化調(diào)度、節(jié)水型社會和國家重大工程建設(shè)，為國家糧食安全、供水安全、經(jīng)濟安全、生態(tài)安全提供了科技支撐和服務保障。現(xiàn)陸續(xù)推出相關(guān)研究成果，供科技工作者交流探討。

 

項目名稱	西北典型區(qū)生活節(jié)水與污水再生利用技術(shù)研發(fā)與示范
所屬專項	水資源高效開發(fā)利用
項目負責人	汪 林
執(zhí)行期限	2018年7月～2021年6月
項目牽頭單位	中國水利水電科學研究院
參加單位	中國水利水電科學研究院、中聯(lián)環(huán)股份有限公司、寧夏大學、寧夏回族自治區(qū)水利科學研究院、株洲南方閥門股份有限公司、株洲珠華水工業(yè)科技開發(fā)有限公司、中衛(wèi)市應理城鄉(xiāng)市政產(chǎn)業(yè)（集團）有限公司、中衛(wèi)市水資源開發(fā)利用管理辦公室、北京環(huán)渤利水科技有限公司、寧夏農(nóng)林科學院
綜合績效評價時間	2022年3月18日

一、研究背景

 

 

西北地區(qū)是我國重要的能源基地和生態(tài)屏障區(qū)，氣候寒旱、經(jīng)濟欠發(fā)達，生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境用水矛盾尖銳。2019年習近平總書記在黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展座談會上指出，推進水資源節(jié)約集約利用，有多少湯泡多少饃。堅持四水四定，大力發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)和技術(shù)。

項目以中衛(wèi)市節(jié)水型社會創(chuàng)新試點為依托，選擇沙坡頭區(qū)開展以生活節(jié)水與污水再生利用為重點的技術(shù)集成創(chuàng)新示范，形成可復制、可推廣的綜合節(jié)水技術(shù)方案，支撐全國節(jié)水型社會創(chuàng)新試點建設(shè)。

二、研究成果

 

 

項目面向西北地區(qū)，圍繞生活節(jié)水、提標、減污實踐需求，結(jié)合國家對節(jié)水型社會創(chuàng)新試點工作的總體要求，以生活節(jié)水與污水再生利用為重點，以“全程、全面、全民”節(jié)水為基本路徑，從城鄉(xiāng)生活節(jié)水與供水安全、生活污水處理與回用、生活節(jié)水政策與機制三位一體推進技術(shù)與設(shè)備研發(fā)。

 

項目創(chuàng)新生活節(jié)水和集約利用模式與管理機制，研發(fā)了生活節(jié)水、污水處理與再生利用關(guān)鍵技術(shù)7項、實驗裝置和撬裝式設(shè)備8項、管理平臺4個，編制技術(shù)規(guī)范6項，應用方案6套，形成了代表性成果11項，在中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)應用示范16處。實現(xiàn)了項目示范區(qū)用水效率提升10%，用水總量零增長，新鮮淡水資源取用量降低10%。

 

圖1 項目取得的代表性成果示意

 

1

城鄉(xiāng)生活節(jié)水和供水安全技術(shù)研發(fā)與示范

 

提出了城市生活供水水源、水廠、管網(wǎng)、家庭、污水處理廠全鏈條信息集成技術(shù)，研發(fā)了高精度超聲波智能水表、高頻采集器和低阻力倒流防止器，創(chuàng)新了城市供水管網(wǎng)與關(guān)鍵水力組件監(jiān)測數(shù)據(jù)的同步采集與瞬態(tài)分析，構(gòu)建了沙波頭區(qū)供水安全與節(jié)水全程監(jiān)控管理平臺。研發(fā)了鐵錳超標分隔式處理、高硬度苦咸水膜處理前置主動成垢技術(shù)和裝置，村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)二次污染成因診斷與防治技術(shù)，適用于農(nóng)村小管徑、低壓力氣水脈沖處理技術(shù)及設(shè)備。

圖2長城小區(qū)超聲波遠傳示范

 

圖3 九塘供水工程鐵錳超標水處理示范

 

 

2

生活污水處理與再生回用技術(shù)研發(fā)與示范

建立了寒旱區(qū)分布式埋地組合城鎮(zhèn)污水處理模式，研發(fā)了源分離生態(tài)廁所與回用技術(shù)和農(nóng)村生活污水耐寒高效組合處理技術(shù)。探索了寒旱區(qū)生活再生水回用灌溉對11種作物生長、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤理化性質(zhì)、重金屬、鹽堿等的影響規(guī)律和閾值，研發(fā)了生活再生水回用農(nóng)業(yè)與公共建筑節(jié)水提質(zhì)增效集成技術(shù)，編制了相關(guān)標準，建立了長效運行機制。

 

圖4 沙坡頭第四污水處理廠示范

 

圖5 中衛(wèi)市郭灘學校北干渠灌溉管理所生活污水處理及再生循環(huán)利用示范

 

 

3

生活節(jié)水政策與機制創(chuàng)新研究與示范

 

 

 

 

建立了中衛(wèi)市用水政策法規(guī)和標準規(guī)范體系、節(jié)水和污水處理回用政策保障機制，根據(jù)原水、自來水、再生水等水源比價和城鎮(zhèn)各用水戶差價關(guān)系，提出了引導性和競爭性生活節(jié)水模式與機制，支撐了地方用水定額標準和水資源節(jié)約集約利用管理工作。

圖6 沙坡頭區(qū)供水安全與節(jié)水全程監(jiān)控管理平臺

 

三、推廣應用

 

 

項目通過一體化技術(shù)攻關(guān)和集成，形成了面向西北地區(qū)可復制、可推廣的綜合節(jié)水技術(shù)方案。在沙坡頭區(qū)應用示范16處，其中千人規(guī)模6處，萬人規(guī)模5處，十萬人以上規(guī)模5處。研發(fā)的高精度超聲波水表已推廣到新疆吐魯番高昌區(qū)、寧夏海原縣、河北工程大學、湖南工業(yè)大學等地；分布式埋地組合污水處理技術(shù)被應用于北京海淀區(qū)、遼寧營口市、河北承德市、河南新鄉(xiāng)市等污水處理廠（站）。

 

 

---

供稿：科研計劃處、水資源所