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关键词:水循环经济;开发利用;可持续发展;发展模式
水是重要的自然资源,是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展,“水危机”日益显现,人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用,研究水资源的时空分布规律和运动规律,即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展,特别是现代科技革命,使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃,逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源的社会经济属性研究,从社会经济系统的角度广泛开展对水资源合理开发利用研究,这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。随着水资源的日益短缺,以水资源的节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。
1水循环经济的概念与特征
1.1水循环经济的概念
关于水循环经济的概念,到目前为止学术界并未明确提出,大多数是在循环经济的概念基础上,从城市或产业的角度提出了一些近似的概念。
陈琨[1]从实施水循环经济的模式方面,提出水资源循环经济应该至少包括两层内涵:一是在用水环节,对于跑、冒、滴、漏、污实现最小量化,最大限度地实现水的净化、回收、循环利用,达到或接近水的零排放;二是尊重自然界水的循环规律,在区域范围内,通过经济、工程技术、立法等手段调整水的时空合理分布和利用,维护水的自然循环系统,使水资源得以永续利用。张钡[2]从社会水循环的角度,提出了水产业循环经济的概念,他认为,水产业的循环经济应是一种在对水资源不断循环利用基础上的经济发展模式,其中污水处理资源化、减量化和无害化,是水产业循环经济的一条重要原则和标志。
正确而又合理的水循环经济定义是水循环经济系统分析、核算与制定水循环经济发展模式的基础。综上所述,在对水循环经济及其应用这一研究过程中,虽然各位学者给水循环经济所下的定义,规定的研究对象、研究范围等都有所不同,然而随着社会的进步和研究成果的大量问世,彼此间的差异将逐步缩小。本文认为,水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式,它是建立在社会水循环系统分析的基础上,遵循循环经济的思想,按照水资源节约、水环境友好的原则,在人们在生产和生活过程中,在水资源开发利用的各个环节,始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则,重视采用新技术、新材料、新工艺,并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障,提高水的利用效益和效率,最大限度地减轻和降低污染,来实现社会发展的最终可持续性。
1.2水循环经济的特征
根据水循环经济的定义,通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出,水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征。
1.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性
水循环经济模式在发展目标追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一,要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。
(1)效率特征要求水资源利用注重节水,节水应在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下,在先进科学技术的支撑下,采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染,提高水的利用效率,高效利用水资源。
(2)效益特征表现在中观上水资源配置的高效益,要构建节水型经济系统和节水型社会系统。例如,非农产业的用水效益大大高于农业,低耗水产业的用水效益高于高耗水产业,经济作物的用水效益高于种植业,这要求通过结构调整优化配置水资源,将水从低效益用途配置到高效益领域,提高单位水资源消耗的经济产出。
(3)可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护,不以牺牲生态环境为代价,这是水循环经济模式追求的最高目标。可持续性主要体现在宏观层面,要求区域发展与水资源承载能力相适应,塑造持续发展型社会;要求一个流域或地区量水而行,以水定发展,打造与当地资源禀赋相适应的产业结构;要求通过统筹规划、合理布局和精心管理,协调好生活、生产和生态用水的关系,将农业、工业的结构布局和城市人口的发展规模控制在水资源承载能力范围之内。
1.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环
发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境,水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环,且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济的健康、良性循环特征体现在水资源利用的各个环节中,需要贯彻以下三个基本原则。
(1)输入端的减量化原则(Reduce)。要求在供水环节,减少进入生产和消费流程的水资源量,即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求,在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。在生产中,要求采用清洁生产技术、节水技术和节水实践,从而减少生产过程中对水资源的需求量;在生活中,要求人们使用节水器具和采用节水实践来减少对水资源的过度需求,从而达到减少废水排放的目的。
(2)过程控制的再利用原则(Reuse)。为了提高水资源的利用效率,要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用,水资源在生产过程中尽量多次重复利用。在生产中,要求企业采用清洁生产和先进技术,以便于排出的水能够不经任何处理就能为另一用途所用;在生活中,鼓励人们采取措施将生活水重复使用后用于冲厕、灌溉等用途。
(3)输出端的再循环原则(Recycle)。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。废水资源化通常有两种方式:一是水资源循环利用后形成与原来相同的产品,二是水资源循环利用后形成不同的新产品,废水资源化后形成不同的产品可用于不同的用途。再循环原则要求水资源相关者将失去功能的废水恢复功能,从而可以再利用,以使水资源整个流程实现闭合。
1.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力,如果没有先进技术的输入,水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。水循环经济的技术支持体系由五类构成,包括替代技术、减量化技术、再利用技术、污水资源化技术、系统化技术等。
有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用,充分利用价格、税收和财政等各种经济手段,包括建立征收水资源税制度、上下游生态补偿制度、污水资源化税收优惠制度等,从而实现符合水循环经济发展要求的3R原则。
法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展,也是所有发达国家普遍采用的重要手段。从目前法制建设的需要来看,我国在水循环经济立法中存在着很多立法空白,极大地影响了水资源循环利用的顺利进行,迫切需要制定新的法律法规来规范各种水资源利用的行为,例如:建立《节水型社会基本法》、《污水资源化利用管理条例》等法律和制度,是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。2水循环经济国内外研究进展
在水循环的研究与实践应用方面,近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括:澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等[3]认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大,一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围;另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf[4]从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman[5]从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund[6]对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie[7]建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表,并用于南部非洲国家(如纳米比亚)的水资源核算,进而分析水资源对各部门经济的影响,提出产业发展政策。
其中,澳大利亚无论在水循环研究方面,还是实践方面,都颇为成功。从1977年开始,澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究,为了成功举办2000年悉尼奥运会,澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》,并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准;目前,在澳大利亚大约有500个污水处理厂,其中有一半从事循环水的开发,每年大约有150GL到200GL的废水被循环利用。2004年,在澳大利亚国会资助下,澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况,主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题,既有国际的,又有国内的经验,并提出了未来水循环利用和管理的24条建议:水循环的定义、水循环经济的必要性、循环水的水权问题、相关制度和标准的修订和建立、循环水项目的可行性研究、循环水成本与价格方案与操作办法、对污水处理过程的技术创新、循环水项目的投融资方式、国家水资源管理机构改革、公众参与循环水项目的必要性等[8]。
随着水资源的日益紧缺,在中国,许多城市将废水循环利用作为满足日益增长水资源需求的一项重要的战略措施,对于水资源节约利用、社会经济系统水循环利用的研究也逐渐开展起来,但仍处于起步阶段,研究深度不够,成果较少。代表成果主要有:陈志恺[9]的“坚持科学发展观建设节水防污型社会研究”,贾绍凤[10]的“社会经济系统水循环研究进展”和陈琨[1]的“我国实施水循环经济模式的途径”等,这些成果对节水型社会的建立、社会经济系统水循环的研究方向、社会经济系统水循环的评价、水循环经济发展模式进行了研究。在实践方面,废水循环利用主要在以下几方面:农业灌溉,同时改善河流质量;作为工业冷却水;市政用水,如草地和树林;酒店和居民区冲洗厕所;经过处理的废水再利用于城市景观绿化;为了更加明确再生水项目执行的可行性,许多水资源短缺和污染严重的城市,如北京、天津、太原、大连和青岛,已选择部分地方和工业园区作为试点。
综上所述,随着水资源危机逐渐加剧以及人类对可持续发展目标的追求,传统的以“扩大水资源供给”为目的的工程水利管理方式以及对水资源不合理的开发、利用方式已经不能适应可持续发展战略对水资源合理开发利用的要求。传统的单一管理方式逐步向水资源与经济社会协调利用的循环经济方式转变,水资源与社会经济之间关系的研究也逐步由过去的单一水文学向多学科交叉延伸。
3水循环经济研究的新理论支柱
关于水循环经济研究的理论基础呈现出多学科交叉发展,可持续发展理论、物质代谢理论以及产业生态学理论逐步成为该领域研究的主要理论支柱。
3.1可持续发展理论
产业革命以来,人类活动对自然的两重性愈加明显,随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出,可持续发展成为我国,也成为全世界二十一世纪发展经济的主题。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见,“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理,并由此构成未来水资源管理的新理论。
首先,可持续发展理论要求水资源利用要关注流域尺度或区域惊尺度的可持续发展。由于水资源与水环境系统以流域尺度为基本单元,可持续发展在协调水环境系统与经济系统的关系时,必须以流域整体思想为指导。恢复和逐步改善流域水资源环境系统的功能,是谋求可持续发展的必由之路。
其次,可持续发展理论要求定量描述并分析水环境系统与经济系统的关系,使得水环境核算研究成为当前水环境经济领域的最前沿课题。水环境核算包括实物量核算与价值量核算,实物核算是建立在水循环定量分析的基础上,用实物单位描述经济系统与水资源的输入输出关系;价值核算集中在水环境价值的内涵、类型及量化方法上,水资源价值核算将为水权、水价、排污权等水环境保护市场机制的形成奠定理论基础。
最后,可持续发展理论要求水资源利用从循环经济的角度考虑。循环经济作为生态效率高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的经济生产模式,在全球范围受到广泛的重视,是对可持续发展的重要贡献。
3.2物质代谢理论
人类社会发展的实质是物质生产和消费方式在不同时期的动态演进,也是人类对自然世界不断进行改造的历史。早在19世纪中叶,马克思就曾注意到城市迅速发展导致养分循环代谢断裂的问题(MetabolicRift),并且指出人类社会与自然界之间存在着相互制约、相互影响的重要生态关联[11]。但这以后,很少有学者在此基础上进一步提出物质代谢研究的重要思想或分析方法。
直到20世纪60年代,Kneese与Ayres以及Leontief等经济学家重新意识到现代经济社会中物质代谢过程的重要性,明确指出应当尽早开展关于物质流系统的研究,并且基于经济学理论和投入产出方法分别提出了物料平衡分析的初步方法,用以解释经济系统的生产与消费以及外部性问题,从而推动了物质代谢研究开始逐渐应用于识别产业经济结构及其导致的环境影响。1988年Ayres首次提出物质代谢(IndustrialMetabolism,也叫产业代谢)的概念,并且指出所谓物质代谢就是现代经济体系运用劳动力要素将原材料转化为产品与废物的一系列物质过程的集合,这标志着物质代谢研究范畴正式确立并得到广泛认可[12]。
进入20世纪90年代,产业生态学的建立和进一步发展为物质代谢理论和成果应用提供了切实的理论依据,促进了现代物质代谢分析技术的发展与繁荣,使得人们逐渐认识到现有的物质生产和消费模式,即物质社会代谢的结构与组织形式,是导致人类社会与自然生态系统之间尖锐冲突的本质根源。由此,以优化或重组物质代谢过程为目标,从根本上转变现行经济结构使之更加符合自然生态规律,已成为实践可持续发展道路的主流方向之一。同样,水循环经济发展模式的研究也需要分析生产、消费等环节的水资源物质流代谢过程,从根本上提出符合水资源节约、高效的经济发展模式,因此,物质代谢理论成为了水循环经济研究的基础理论之一。
3.3产业生态学理论
产业生态学主要以物质和能量代谢为主要研究内容。其主要采用物质利用强度、物质生产力、循环利用率三种指标分析社会经济的物质代谢效率[13]。以生产部门的水资源为例,物质利用强度通过分析部门水资源消耗强度与其相应的经济产出在整个经济系统中所占比例,识别水资源利用效率;物质生产力则将水资源投入作为生产力要素之一,采用单位水资源的产品或产值指标来衡量水资源生产力水平。水资源利用强度越低、水资源生产力水平越高,说明经济体系对于水资源投入的依赖性越小,系统的封闭性越好;水资源循环利用率则用于表征经济系统内部产生的“废水”或“水污染物”的再循环、再利用程度,循环利用率越高,说明耗散损失进入环境的水污染物越小,经济活动对水资源、水环境的压力就越小,而系统的稳定性也越高。
应当指出,虽然自然生态系统的构成与运行模式为重新组织现代经济生产方式与消费提供了一个参照系,但是到目前为止产业生态学并未提出标准的社会经济发展模式来保证这一战略目标的实现,目前关注的焦点问题主要包括:(1)自然生态系统的资源代谢过程的组织和协调机理如何?对于现代社会的生产和消费以及污染物的循环利用有哪些现实意义?例如,水资源在社会经济系统中的代谢规律如何进行定量描述?如何提高废水循环利用率?(2)自然生态系统中的物质分解和再利用的方式有哪些?它们对发现水循环利用的新途径有哪些启示?例如,如何避免经济系统中污水回收和再利用过程本身也可能导致的环境污染?尽管产业生态学理论尚未发展完善,但是其提出的一系列理论方法为水资源的社会经济系统分析和循环经济发展模式制定提供了重要参考价值,使水资源循环经济按照自然生态系统的组成结构、运行规则重构社会经济系统成为可能和可行。4水循环经济研究新方法与手段
在对水循环与经济发展关系研究的方法上,由于水的流动与循环,水环境系统与水社会经济系统在不同时空尺度下进行能量、物质的交换并交互影响,现代水资源与经济发展关系研究必须从系统的角度出发,研究水环境系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用,从区域、流域方面加强水资源循环、定量分析。为此,物质流分析技术(MaterialFlowAnalysis,MFA)与投入产出分析技术(Inputandoutput,I/O)成为了水循环经济研究的主流方法。
4.1物质流分析技术(MFA)
物质流分析是根据工业代谢和社会代谢的概念,依自然环境为经济社会系统提供的物质输入,通过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程形成的系统内存储,以及返回到自然环境中的物质输出等环节过程进行各类物质统计。根据物质守恒定律,整个系统中的输入量应等于输出量与存储量之和。物质流分析中,主要衡量的是社会经济系统中的物质投入、产出和物质利用效率,只考虑通过研究系统边界的物质输入/输出流,而对系统内部的物质流动结构不再细化反映。物质流分析提供了关于环境与经济体系运行机制的整体理解,使得决策者能够确定关键问题所在、选择优先控制目标和相应政策方案,从而通过改善整个经济体系的物质代谢效率来解决生态环境问题。因此,物质流分析已成为20世纪90年代以来环境管理和政策制订的重要技术方法,广泛为发达国家和国际组织所采用[14]。
从物质流分析和水循环经济的相互关系来看,物质流分析的调控作用主要体现在以下几个方面:
(1)减少水资源供应总量。在社会经济活动中,需水的多少直接决定水资源的供应量和对生态环境的影响程度,水资源消耗的减少意味着水资源供应的减少,其对整个社会经济和环境的意义是极为重要的。通过物质流分析,可以发现各部门、各环节水资源输入量的多少,进而通过技术和管理手段,不断提高水资源利用率和增加水资源循环利用量。
(2)提高水资源利用效率。水资源利用效率反映了水资源消耗与经济发展之间的关系,其中生产技术和工艺是提高水资源利用效率的核心。通过物质流分析,我们可以分析和掌握水资源消耗和产值之间的关系,并通过技术、工艺改造和更新,减少水资源的消耗定额,达到尽可能少的水资源消耗获得预期经济与环境可持续发展的目的。
(3)增加水资源重复利用量。通过对生产过程的水资源利用的物质流分析,寻求提高水资源的重复利用率的途径,可以增加水资源的循环使用量,延长水资源的使用寿命,减少水资源的初始投入,从而最终减少水资源的投入量。企业内部、产业间的水资源重复利用,中水回用,雨水和污水资源化利用等都是提高水资源重复利用的重要内容和形式。
(4)减少最终水污染排放量。实际上,在社会经济活动中,通过提高水资源利用率、增加水资源循环利用量,不但可能减少水资源投入总量(新鲜水量),同时也可以实现减少污水排放的目的。因此,在发展水循环经济的过程中,可以通过提高水资源利用率和循环利用率,实行节约用水,达到减少水污染物排放的目的。
4.2投入产出分析技术(I/O)
投入产出分析起源于美国经济学家瓦西里•列昂惕夫的“投入产出分析”。列昂惕夫1931年开始研究“投入产出分析”,主要用于研究美国的经济结构,1968年联合国把它推荐为国民经济核算方法,现已在许多国家得到推广和应用。我国于1974年开始编制了部分产品的1973年投入产出表。一些省市和一些大中城市也编制了投入产出表。1988年底完成了国家1987年的投入产出表的编制工作。同时,各省、市、自治区(除、台湾外)也都编制了本地区的1987年投入产出表。这些投入产出表不同程度地为中央和地方各有关部门应用于管理、决策,并取得了显著成效[15]。
投入产出模型应用于资源环境问题的研究开始于20世纪70年代,Leontief和Ford[16]用投入产出模型研究空气污染问题,Carter和Ireri[17]用地区间投入产出模型研究加利福利亚和亚利桑那州的水资源调配问题,Thoss和Wiik[18]用投入产出模型研究水资源管理问题,Hendricks[19]用投入产出模型研究水资源的供需平衡问题,谢梅等人[20]用投入产出模型研究北京的城市水资源系统,陈锡康[21]建立了山西省水资源经济投入产出模型并研究水资源价值问题。
将水资源和环境问题纳入投入产出模型中进行研究,为观察经济活动的水资源消耗强度和水污染物排放强度(即计算水资源消耗系数和水污染物排放系数)提供了前提,同时也为进一步利用投入产出表的消耗系数,将水资源消耗和水污染物排放置于国民经济各部门的普遍联系之中,为水循环经济的物质流分析和价值流核算、循环水价格的制定等提供了良好的分析工具;此外,可以将投入产出模型与计量经济模型相结合,预测社会经济各部门未来水资源消耗量和水污染物产生量、排放量,根据水循环经济发展目标,提出产业结构调整的合理化建议,为水资源可持续发展经济模式的探索奠定了基础。
5水循环经济研究的重点问题
水循环经济研究的目标首先是建立科学的水循环经济理论体系;其次是技术体系适宜,经济保持适度发展;第三是选择合适的水循环经济发展模式;第四是要建立良好的水循环经济管理体制和经济运行机制,这也是今后一个时期水循环经济需研究的重点问题。
5.1水循环经济理论体系构建的研究
水循环经济理论体系的构建是水循环经济走向实践的重要基础,需要从以下几个方面着手:(1)不断地寻求理论创新,建立起符合社会经济规律的水循环经济理论与方法体系,从而更好地指导水循环经济发展的实践;(2)加强对水循环经济发展模式的研究和经济学分析,从而不断提高水循环经济模式的运行效率,促进水循环经济模式的推广;(3)加强对于流域、区域、城市和工业园区等水循环经济发展的长期分析,探索水循环经济发展的内在规律,并逐步试点示范,从而更好地服务于水循环经济发展战略与政策的制订;(4)加强对于水循环经济运行的多角度分析,如市场、价格、技术、规划、法律等,从而不断充实和完善水循环经济的内容体系;(5)加强水循环经济与相关学科的对比与借鉴研究,从而不断推进水循环经济理论的完善与发展。5.2水循环经济发展模式选择问题的研究
水循环经济发展模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中,包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚,一是节水,减少对自然水资源的索取,二是减少排放,减少对自然水生态的扰动。水循环经济发展模式在人类实践中早有应用,如节水器具,节水的绿色建筑,还有各种中水的回用等。总体来看,对这些模式的研究和分析还不够深入,没有更好地提炼总结,尤其是从经济学角度的分析还有待加强。由于水循环经济概念出现的时间较短,还难以评价各种模式实施的效果,这也都需要加以系统分析[1]。
(1)节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式,用水量大,利用率低,浪费严重。可见,我国农业节水潜力相当可观,应大力研究和分析农业节水模式,通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究,通过产业布局的调整和产业结构的调整,达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇,要加强水的循环利用研究,控城镇生活的用水浪费,减少城市给水管网和用水器具漏水损失,充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益,通过成本和效益的比较,选择最优的节约用水模式。
(2)清洁生产模式研究。近年来,世界上大力推广清洁生产,广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施,20年来,日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中,只有14t是注入的新水,其余用的都是循环水。至2000年,我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上,但与世界先进水平的90%~95%相比,还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计,2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3,增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究,多角度地选择清洁生产模式,改进工艺和流程,进一步提高多次重复循环用水,提高用水的效率。
(3)污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命,是工业废水治理的努力方向;城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理,分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统,将生活、生产污水处理之后再次使用,从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水,主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染,城市污水(包括生活污水和工业废水)以每年6.5%的速度增加,预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此,污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点,需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
(4)雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因,在我国北方地区,尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计,当地人均可利用水资源占用量只有110m3,是全国可利用水资源占有量720m3的15.3%,是世界人均可利用水资源占有量2970m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来,西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验,使他们得以在这里生存。面对发展的需要,这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此,今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。
(5)海水淡化模式研究。我国拥有1万8千多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区,海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算,中国城市的用水中约80%是工业用水,工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%,就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源,同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代,目前在技术上还不够成熟。今后,需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究,使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
5.3水循环经济技术创新问题的研究
“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径,在水资源供应不断减少的今天,其核心在于水的循环利用,即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施,增加水资源的间接供应,尽量减少水的使用量,这样不仅可以减少无效需求,减轻供水压力,还可以相应减少污水排放和污水处理的负担,减少对环境的污染。为此,循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施,特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。
技术创新是为了实现一定的系统目标,考虑系统内外客观因素的制约,对各种可能得到的技术手段进行分析比较,不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究,主要是从事技术科学的学者,要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中,通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析,提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。
例如,在社会经济系统中用水部门与行业中,各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备;在污水处理厂,要实现污水的资源化利用,必须不断更新处理设施和技术,以提高污水的处理水平;同样,要实现污水的循环利用,需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度,还需要考虑不同技术项目的成本与效益,如引入新的生产流程与工艺以提高水循环利用效率所需要的投入及预期产出。对于企业和区域社会经济发展来看,还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本,从而确定水循环技术的可行性。这些工作,需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素,对各类循环水的技术和设备进行系统的分类,并提出相关的技术识别评价指标,以为水循环经济的发展提供理论指导。
关键词:废纸造纸;清洁生产;废水;循环回用;研究
1导语
由于我国今年近年来造纸行业的迅速发展,纸制品产量数量迅猛增长,全球位居第二。这群过各地的造纸企业如雨后春笋般拔地而起,其中大部分都是一些中小规模的企业。由于在造纸行业的生产中,对废水和废渣的处理不当,很容易造成对环境和水质的污染,对我国的环境上的可持续发展道路造成威胁。由于在我国造纸行业中采用以草浆为原料的生产方式,增加资源的投资成本,同时了加重来对环境的污染程度,尤其是对水资源的污染情况。针对这一情况我国的造纸行业积极的进行生产转型,回收利用废纸进行造纸,一方面实现了对森林资源的保护,另一方面也有减少了生产废渣,提高了废水循环回用率。并随着社会的发展相关,相关的治理技术手段更加趋于成熟,全面实现了我国造纸行业的中的清洁生产和对废水循环回用,将废纸造纸中的废水治理问题有效解决。
2清洁生产在废纸造纸企业中的应用
2.1清洁生产的概念
所谓的清洁生产,就是指在产生污染的根源将污染产生量降到最低。其最终的目标是为了实现对资源的使用削减,并对生产的全过程实施监控。最大程度实现原料的利用率,在生产的过程中采用最科学的生产工艺和方式,对工人的生产和操作进行全面的监督和管理,将可能产生的问题在过程中进行把控和解决,从一定程度上遏制了生产发展和环境污染之间的矛盾的产生。
2.2清洁生产的方法及意义
在废纸造纸的企业中采用清洁生产的方式,可以根据企业生产中具体情况进行探究。首先可以根据生产环节上的重点排污工作进行原料和生产工艺的改进,制作详细的工艺流程草图,并加强对原料的管理。采用先进的清洁生产技术,不仅可以帮助企业降低资源消耗,提升造纸企业的整体竞争力。
3废水循环回在废纸造纸企业应用
3.1废水循环回用技术的概念
肥仔废纸造纸企业中,废水循环回用主要是依据废水的水质进行分类,将水质好的废水分出部分用作低水质的废水,然后再将低品质的水分分出部分,用作更低的水质中进行不断的循环运用。经过这样逐层的过滤划分不但减少了废水的排量,更能够又掉的净化废水的清洁程度。
3.2废水循环的方法及意义
在进行废水循环会用中主要运用到的方法有混凝沉淀法,化学处理法,生化处理法以及气浮法。根据企业的实际生产情况,采用科学的方法进行废纸造纸生产中的废水循环方式,在进行废纸纸浆的生产过程中,对产生的废水进行有效的过滤,以提升废水的净化速度,降低废纸生产的成本,大大提高了造纸企业的生产效率。
4相关对策及方法
4.1提高生产人员的清洁生产意识
造纸企业可以加强对员工对清洁生产方式的培训和管理,实现工人生产意识的思想方式上的转变,提高工人的清洁生产意识。才造纸企业可以通同建立健全相关对清洁生产目标的贯彻和管理体系,制定和生产相适应的奖惩制度,确保清洁生产的实效性。
4.2增加对清洁生产上的投资金和技术投入
在废纸造纸企业实施清洁生产对策是减少污水排水的有效对策,所以企业可以加强对企业清洁生产方式上的资金投入。另一方面,我国的政府也要加强对废纸造纸企业支持和投入,减少对相关企业的税收,将资金用于造纸排污设备上,推广清洁生产的方式。
4.3健全对废水循环回用流程规范
建立对造纸产生废水的贮存系统,采用先进的废水治理技术,提高对造纸产生废水的循环利用率。在造纸生产的发展过程中严格规范每一个生产的环节管理和监督,在生产的工艺上采用科学的废水处理工艺和技术,如:气浮法,生化法以及物理法等处理方法,有效降低废水中的污染系数,去除混合纸浆中的沉淀,简化操作方式,提高生产效率。
4.4加强对废水储备和处理设备的管理
定期对废水处理设备的进行检查和维护,确保设备的安全运行,发现设备出现问题的时候及时的采用设备维修措施,排除一切能够干扰废水处理和利用的故障的发生,确保整个废水循环回用的系统的运行。
5结语
综上所述,在我国的造纸企业中,企业都在采用废纸造纸所使用的工艺和对环境污染治理的问题上进行全面的实践和探索,所以企业都在为实现我国环境可持续啊发展的战屡和目标上共同的努力,将生产和原料的资源成本降到最低,将对环境的污染降到最低。本文基于废纸造纸企业采用的工艺和方法进行探讨,并提出相关意见,希望能够为我国造纸企业中对于纸浆和废水的处理方式上进行不断的改进,实现生产和环境的和谐发展。
参考文献
[1]赵敏娟.废纸造纸废水和生活污水处理技术方案的研究[D].西北农林科技大学,2011.
[2]戴鸿军.废纸造纸污水微排放DCS污染特征及规律研究[D].浙江大学,2014.
关键词:火力发电厂;循环冷却水排污;纳滤膜
中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)11-0101-02
水资源是每个国家都很重要的资源,而火力发电厂是水资源消耗最大的工业企业,每天的耗水量是巨大的,但是在用水的同时,相应的工业废水也产生了,在我国水资源日益匮乏的情况下,面对如此大量的废水,采用先进的处理技术,对废水进行回收利用,那么首先就要了解火力发电厂循环冷却排污水的特点。
1 火力发电厂循环冷却排污水的特点
在火力发电厂冷却水循环的过程中,循环水中的钙离子、镁离子、硫酸根离子等,由于冷却建筑物的过程中热量的传递和传质的交换,这些离子对悬浮物和固体的溶解性增加,在空气中的污染物比如:杂物、可溶性的气体,还有泥土等等都能够进入水循环的系统,从而会导致水循环在冷却水系统中产生水垢、沾满泥土和遭到腐蚀,并且也会导致水循环的过程中的微生物繁衍,产生这些现象的后果就是能源的浪费、通水能力大大降低、换热器效率降低,并且还会造成设备的管道穿孔、腐蚀,不仅造成物力财力的损失,更会造成安全事故。
而冷却排污水的方法是去除污水中的钙、镁、氯等离子和悬浮物及微生物,在处理后,再补充给水循环系统,用浓缩液的目的是打扫回车及煤场的喷洒这些系统,这样做可节省水资源,减少火力发电厂的耗水量和污水排放量,不仅保护了资源,还节省了工厂的开支。
2 纳滤膜处理技术在火力发电厂冷却水循环过程
中的应用
2.1 纳滤处理技术
用压力的驱动,使用半透膜将物质分离开的过程就是纳滤,这是一种处于反渗透和超滤之间的膜处理方式。纳滤的适应分子质量是在200~1 000 Daltons(1 Daltons=1.65×10-24 g),分子最好是大小喂1 nm,而操作压应该维持在0.5~1.5 MPa之间。
近年来,纳滤在有机物和生物活性物质的浓缩和除盐以及水的软化方面应用的很广泛,和反渗透的过程比较的话,纳滤的操作过程压力很小,如果在相同的条件下,纳滤能够更加节省能量。
纳滤膜对眼泪有很好的作用,因为纳滤膜的表面层的结构很松散,并且莫内有氨基和羧基两种正负基团,纳滤膜具有离子选择性,只有一价的离子能够透过纳滤膜,但是纳滤膜对一价的离子也不是全都透过的。根据有关部门的研究发现,有的物质的通量会随着操作的压力的增加而增加,但是物质的脱除率跟压力无关,在实际的生产过程中,对控制莫的通量应该予以严格的控制,否则就会造成膜的严重污染,降低控制膜的使用寿命。除此之外,膜对二价的离子和高价的离子的截留性比较强,纳滤膜对于高价离子的作用很明显,它可以控制在水中的有机物,从而会去除污染物的浑浊程度、颜色和硬度等等,可以使污染物中的硬度减小百分之八十,降低污染物中百分之九十的颜色,而对浑浊程度的去除则可以说是百分之百的。通过有关资料显示,不同的纳滤膜对同一个物质的额截留率是不同,我们要好好利用。
2.2 对纳滤膜处理技术的工程设计
经过澄清池处理过的冷却排污水,在去除了水中的大颗粒物质后,出水悬浮物的含量还是没有达到纳滤进水的要求,所以要进行多级过滤,必要的时候还要根据物质的特性采用特殊手法,比如,碳酸钙可以用酸调节pH值,然后添加阻垢剂,这样就能有效的预防碳酸钙在25℃的时候过饱和,在纳滤膜作用的过程中结垢,给操作过程增加困难。
在国内,山东长岛南隍城的纳滤示范工程是我国首个大规模的纳滤膜的处理系统,它将纳滤技术用于软化硬度非常高的海水,由于海水在经过一级的纳滤技术处理之后,已经能够达到国家的饮水标准,能够达到火力发电厂补充水的水质要求,此发电厂的冷却排污谁和海水的水质很相近,只有一价离子的浓度比海水的略低,这样经过处理的冷却排污水反而会优于处理后的海水。
有此工厂的经验得知,在运行的时候,纳滤膜的总脱盐性能够保持稳定,对二钾离子的脱除性比一价离子稳定,但是纳滤过程中的问题也显现出来了,通量的不断增加,纳滤膜会受到越来越大的污染,所以在实际的操作过程中膜的通量应该严格控制好。
3 纳滤膜处理技术中应该注意的问题
经过试验得知,纳滤膜对不同价态的脱除率不同,尤其是对一价离子的除脱率很不高,如果纳滤膜的材料选择的不正确,在循环的水中,氯离子就会富集,如果用反渗透的处理方法,则可以提高氯离子的去除率,但是如果这样的话,操作的设备和运行的成本就会大大增加。如果采用化学的方法去除氯离子,药剂又是一笔花费。所以,此时纳滤技术的运用就可以更好的冷却排污水的处理,但是在纳滤膜的处理过程中,一定要注意,氯离子的影响,不同的水质要采用不同的凝汽器,同时凝汽器的管材要经得住氯离子的腐蚀,并且,纳滤膜材料也要根据循环水中氯离子的含量采用,对于水的节约也要时时刻刻,比如,补充的水份可以用新水或者是用纳滤技术处理之后的水补充,这样节省了很大一部分的水资源。
4 结 语
本文着重以纳滤技术来研究火力发电厂循环冷却水排污水回用工艺,纳滤可有效地去除循环冷却排污水中的悬浮物和总硬度,降低含盐量,经过纳滤处理后的水资源可以循环利用,节约了成本,尤其是在我国水资源匮乏的情况下,对循环冷却水的回收与利用尤为重要,在文中,纳滤技术的运用过程与注意的问题告诉我们,火力发电厂如果解决了循环冷却水排污水的回收与利用,不仅会节约工厂很大一部分的开支,而且还有利于保护环境,做到环境的可持续发展。除了纳滤技术,我国还存在很多循环冷却水排污水的回收措施,在具体的实施过程中,要根据当地的水质进行系统的分析与研究,制定出一套合理的回收方案,根据当地的政策,按照科学发展观的要求去回收循环冷却水排污水。
参考文献:
[关键词]厂区;生活污水;处理工艺;回收利用
中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0084-01
水是生命之源,是人类赖以生存的宝贵资源。我们的生活和工农业生产都离不开水。节约水资源,提高水的重复利用率,减少水体的污染,是每一个企业及个人的责任。厂区生产的用水量十分巨大,如果在每一个生产环节都能够有效利用水资源,提高水的重复利用率,减少甚至杜绝污废水对环境的污染,其意义就显得更加重大和长远。
一、厂区生活污水来源
厂区生活污水包括厂区排放的废水、冷却降温的直排水、有害物质超标的径流水和生活中的污水,这些废水对环境的污染比较严重,不能直接排放,需要进行处理净化,一部分污水经处理后能达到回收再利用的标准,其余的处理达到国家允许排放的标准排放即可,这样既能节省一部分水源,还能降低工业生产的成本,对于环境和工厂来说都是有利的。
二、厂区生活污水处理与回收系统
1、厂区生活污水处理系统
产区生活废水系统的来源较为复杂,分类收集后,再汇集到废水处理站进行处理,处理后送入复用水池。复用水池作为各种污废水处理和重复利用的集散地,起到了收集、缓冲、贮存废水的作用,也为其他水质要求低,用水量大的用户提供水源。
2、厂区生活污水回收系统
污水回收系统采用的是高密沉淀池,经过处理的污水在污泥池中慢慢沉淀杂质,再加入一些药剂调制,处理过后的水性能比较稳定,含有的杂质量也比较少,PH值呈弱碱性,有少许的微生物存在,浑浊度中等。接下来再经过V型滤池工艺,这个滤池中,过滤的基质配料采用的是纳米技术材料床层,过水量均匀恒定,一般的过滤周期为1-2天,经过滤床层过虑的水,水质较澄清,微生物含量比较少,几乎没有什么杂质了。最后在复用池经过一些消毒杀菌药剂的处理,水质几乎达到了可以使用的标准,但不能饮用,只能用于工业生产和生活用水。
三、厂区生活污水处理工艺流程设计
废水处理与再生水回用工艺流程如图1所示,整套工艺可以划分为生化处理系统和深度处理系统两部分,两段系统可以串联运行也可以独立运行,这样可以极大的提高整套系统运行的灵活性和产水的保障性。当生化系统检修或其他因素导致系统出水水质不能满足双膜系统进水要求时,可单独启用600亩备用水源,采用絮凝沉淀+双膜工艺运行,而生化处理系统出水可直接排放,以确保厂区内部供水的稳定性,同时极大限度的保护了周围和区域环境。另外,由于生化系统处理效果受进水水质的影响较大,为减轻生化系统出水水质波动对后续双膜系统的影响,在CMF循环水池中设COD等污染指标在线监测系统,当生化出水水质超过CMF进水水质要求时可启动备用水源补充地表水,起到调节CMF进水水质的作用,从而确保系统的稳定正常运行。
四、厂区生活污水处理与回用的工艺方法
厂区生活用水的方面比较多,产生的污水就会比其他用水区域多,但是近几年发展的净化处理技术还是很有成效的,借鉴了国内外一些先进的技术设备,发展除了一套比较完善的厂区生活污水处理与回收利用的方法,为生产用水和生活用水提供了方便。一般的处理都是分为两部分,先处理后净化,处理一般都是采用生化处理,能达到国家允许排放的标准;净化就需要深层次的水质处理,比如消毒杀菌,以达到工业生产和生活使用的标准。
1、生化处理
⑴生物活性炭技术
生物活性炭是一种去除微量有机物的有效方法,其实质是生物降解与炭的物理吸附两者的协调作用。一些研究人员以生物活性炭理论为基础,选用廉价的多孔性物质或惰性物质(比如陶粒或炉渣等)来代替活性炭的一种新型工艺,颗粒填料生物接触氧化法,在厂区污水深度处理中已经得到了成功的应用。应用生物活性炭工艺处理小区生活污水二级出水,可以使最终出水COD降至30mg/L左右,BOD、SS、色度等也可达到回用要求。与传统的混凝、澄清、过滤工艺相比,该工艺工程投资略高,但运行费用较低。
(2)强化混凝技术
强化混凝技术由于具有投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高等优点,被广泛应用于废水的处理中。目前常用的絮凝剂包括无机絮凝剂、有机絮凝剂及生物絮凝剂,在使用过程中,需要一个比较大的蓄水池,将污水简单处理后,排入到蓄水池中,按照一定的比例加入絮凝剂,充分的搅拌混合后,就开始静置,一般静置周期为3-5天,污水中的杂质会和絮凝剂结合,质量逐渐增加,最后絮凝沉淀,聚集在蓄水池的底部,上部分的水质比较澄清透明,达到了处理的标准,可以排放到自然界中去。
2、深度处理
(1)膜技术
膜技术处理水的过程属于二级处理,一般以反渗透、渗透、超滤以及纳滤为主的膜分离技术,对水能做到深度的净化,因为膜的空隙较小,仅能容纳小分子和离子通过,粒径较大的颗粒只能被挡在膜的另外一侧,过滤的效果比较彻底,处理过的水可以用作工业用水和用水,但是绝对不能饮用,以免对人体造成伤害。虽然这种方法处理污水的效果好,但是运行成本较高,且目前的技术还不成熟,突发的状况比较多,所以,还处于研究阶段,没有大范围的应用。
(2)光催化氧化技术
光催化氧化技术是以太阳光为潜在辐射源,激发半导体催化剂,产生空穴和电子对,同时利用其很强的氧化还原性能实现废水深度处理的技术。近年来,利用二氧化钛作为光催化剂应用于废水处理的光催化技术已受到广泛关注,通过TiO2活性炭光催化剂的光催化氧化作用,对厂区生活污水进行深度处理,出水COD和色度都在较高的水准,所以满足工业和生活回收利用水的标准。
(3)膜生物反应器(MBR)
膜生物反应器是最近几年研制出来的新型净化技术,作为污水的处理净化工序,不仅能生物降解水中的杂质,改善水的含污量,还能结合膜分离的技术,将水彻底的进行过滤,分离效率较高,处理过的水质澄清透明,在经过消毒杀菌,就能能达到饮用的标准,处理的效果立竿见影,在厂区生活污水处理和回收利用中前景广阔。
结束语
在水资源越来越紧张,以及环保要求越来越严峻的形式下,搞好水资源的重复利用和污废水零排放工作,对企业经济效益和社会效益双赢的功效有着至关重要的影响。实现污废水零排,节约了宝贵的水资源,为工厂节约生产成本。再者,实现污废水循环利用还保护了环境,其社会效益是无法估量的。所以,污废水循环利用是一件“功在当代,利在千秋”有长远意义的大事。
【关键词】住宅建筑;节能;设计
目前,城市化的步伐越来越快,人们居住环境和水平也有所改善,高质量环境已经成为了现阶段的人们的追求,房地产的崛起加快了人们对好环境追求的步伐,为了满足人们的需求,越来越多的建筑崛地而起,但是,这也面临着资源的消耗问题,目前我国的资源并没有想象中那么乐观,因此,“节能、环保、绿色、低碳”成为了各设计者的追求目标。
一、住宅建筑节能设计的总体规划
住宅的节能设计存在着涉及学科广,专业针对性较强,在涉及前要先进行合理的规划,要始终将节能环保的理念贯彻在整个设计中,节能涉及的前提首先是环境的特点,包括地区的气候,天气状况,日照等各方面因素,《考工记》中“天有时,地有气,材有美,工有巧,合此四者,然后可以为良”,虽然设计理念相对现代有些久远,但是所蕴含的道理亘古不变,因此这是设计师长久以来所遵循的设计宗旨,遵循自然规律,因地制宜,这样才能将设计发挥到更好的水平。在涉及中,需要对住在的外观,朝向,还有空间的布局,等各方面的细节都要做到合理的规划,同样,也要根据所选择的环境特点选择相匹配的材料和周围的绿环,可行性的设计规划能够帮助解决许多的施工问题,还能够保证节能设计的有效发挥,减少能源的浪费,比如说,北方气候四级分明,冬季寒冷干燥,所以在设计中注重偏向采光好又能避风的一侧,夏季则相对炎热,因此,在住宅朝向的设计中,往往注重冬季选择采光好,夏季需要避免阳光直射,并且需要保持足够的通风环境,再者就是住宅的间距,住宅的间距往往取决于楼层的高低,设计师根据容积的大小来计算间距,以便利于通风。最后是对热环境的相关规划,住宅往往都是设计成南北朝向,这样避免了东西朝向存在的缺陷,但是在非常特殊的条件下,东西朝向的房间也要本着冬季朝阳且避风的原则,有利于控制围护结构的散热量【1】。
二、住宅设计中的节能设施
(一)外墙结构的节能设计
怎样降低外墙面热能的损失是在住宅设计中的重要问题。外墙维护结构是住宅设计中节能保温的环节,外墙维护结构的面积的大小关乎着节能保温的设计与处理,对住宅的室内的温度环境的控制和减少资源消耗有着重要的意义,现今的建筑设计运用了较为轻质高效的保温隔热的材料,在防水层和外墙以及屋面之间放置轻质高效的隔热层能够有效的起到隔热保温的作用,一般的隔热保温材料要遵循的标准是低容重、低吸水率、低导热系数。此外,将保温隔热层放置在防水层上,能够有利的保护好保温隔热的材料,能够使防水层因为环境问题所遇到的损坏有效的降到最低,能够尽量的延长防水层的使用寿命,目前,我国大部分的住宅建筑都是取用的坡屋面,可以将保温隔热,降低能耗和高效排水有机结合【2】。
(二)门窗结构的节能设计
消费者对住宅的窗户也存在着许多的要求,往往注重的是门窗的水密性,气密性和抗风压性这几个特点,与此同时,门窗的保温性和隔热性也是住宅是否舒适的重要原因之一,普通单玻实腹钢窗的保温性不高,气密性也存在着不足,基本上已被市场所淘汰,现今普遍使用的是内衬钢材窗框,甚至还有的客户已经采用了断热型铝合金窗,断热型铝合金窗能够有效的提高保温节能的效果,更好的发挥好住宅的舒适性。在设计中,导热系数是门窗主要考虑的重点之一,要降低门窗的导热性,还要增加玻璃的厚度,这样才能够合理的保证住宅设计的节能性【3】。现在的门窗的玻璃多采用的是中控结构玻璃或者是平板片结构玻璃,将隔框分开然后再进行密封,还有一种方式是在密闭的空间中放入干燥剂,达到内外温差的平衡,保持好窗户的洁净程度和透明程度,同时,由于密闭空间中空气无法流动,因而保证了窗户的保温性,再者也根据门窗洞口设计的大小来设计好窗户的大小。
(三) 水循环系统的节能设计
热水循环系统的设计主要围绕着节能、节水、环保为原则。将无污染,可再生的资源作为热水循环系统的主要热源,比如,太阳能就是最好的热水系统的主要热源,太阳能可以循环利用,并且绿色环保,充分的利用太阳能能够减少对煤电的使用量,在国外的许多国家都很重视太阳能的利用与开发,我国的太阳能资源相对丰厚,尤其是北方的地区日照时间长,强度也高,为太阳能资源的利用提供了得天独厚的自然条件,充足的日照为住宅的节能设计提供了有利的保障,现如今科技的发展,已经能够让太阳能在设计中占据了越来越重要的地位。 另外,地热能也是作为水循环的重要热源的首选,有些地热能充足的地方,能够有效的利用到取暖,空调等多个方面,此外,人们在生活或者生产中的余热废热也可以运用到热水系统中去,有效的做到节能节水。热水循环系统本着以循环节能为原则。干管循环是在循环系统中费水量最大的部分,而干管、立管、支管往往是费水量最小的部分,所以,有效的利用减压阀让冷热水达到平衡是很有效的方法,这样能够降低成本,达到节能的作用。采用中水处理系统,将人们在日常生活中产生的废水,污水进行技术处理,成为符合标准的再生水,这样能够除引用之外的其他方面达到循环利用的功能,缓解了用水紧张等多种问题,同时有效的循环利用了水资源,减少了水的浪费。
(四)强化绿化环境
绿化对空气起着净化作用,同时也美化了环境,在设计中,绿化的布置是不能忽视的,合理的增加绿化有助于改善热环境,从而降低能耗。大部分的居民区都再用了大型数目作为绿化的主要植物,比如说乔木,能够起到节能的作用。
总结
合理的建筑设计为人们的生产生活提供了更好的环境,随着国家的不断发展,人们与对住宅的重视程度越来越高,要求也越来越多,住宅已经不能够只局限于满足人们的居住了,更多的人们在遮风避雨的同时还追求着享受,这让现今的社会又重新的审视了建筑在人们的生活中所占的比例,目前,住宅建筑方面仍旧存在着许多的弊端,还需要不断的努力,只有坚持不懈的研究与发展,才能够更好的改变人们的生活环境,解决资源浪费是目前刻不容缓的大问题。
参考文献
[1] 吴蓉,熊耀清.关于我国新形势下建筑节能的思考[J]. 国外建材科技.2012,19(03):19-20
[2] 陈伟,陈俊,武德胜.浅谈住宅建筑节能设计[J]. 山西建筑. 2013,10(01):37-38
[3] 曹立辉,张津涛.住宅建筑节能技术浅议[J]. 天津城市建设学院学报.2011,12(05):111-112
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