简述水循环

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简述水循环范文第1篇

循环水系统零排放技术的现状

在国内，循环水系统多有近零排放的报道，大多是将高浓缩倍率的循环水系统排污水经过膜法处理后，排掉浓水或浓水作为它用，处理水再返回循环水系统。在国外，已有循环水零排放的报道，是把循环水的排污水经过浓缩器和结晶器，把盐类分离出来，把浓缩和结晶过程中产生的蒸汽经冷却后，把冷凝水返回循环水系统。这一过程的投资费用和运行费用昂贵，很难在全世界的工业循环冷却水系统推广和普及。

循环水零排放技术的萌芽

早在十多年前，我们就对阻垢剂品种中具有改变晶格能力的单体药剂非常感兴趣，之后，反反复复进行了上千次的筛选试验和配伍性试验，终于有一天发现了一种配方的试验效果很好，我们起名叫多功能阻垢缓蚀剂。此后，我们请权威机构进行了鉴定，结果发现在其处理过的高浓缩倍率的循环水中，超饱和的碳酸钙及其它盐类都改变了品格，如图所示（图一）。这一奇特的现象引起了我们的深思。

在近几年的循环水处理工作中，我们偶然遇到了一些特殊的情况，使我们蒙生了循环水零排放的想法。比如：有一家钢格板制造厂，循环水系统的补充水为河水，我们根据其水质、系统水量等情况，确定了浓缩倍率2.5～3.0，日加药量12.5kg，并拟定了水处理方案。在具体的循环水处理工作中，该厂工作人员并未按水处理方案的要求进行控制，直到半年后，循环水系统冷却效果差，才通知我们到现场处理。经检测循环水水质，Cl-倍率为15.6倍。当我们问起为什么没有控制循环水浓缩倍率时，用户回答说：循环水系统没有排污门，半年没有排污，也照样过来了。经我们对循环水系统的设施进行检查，没有结垢迹象，只是有大量的可流动性的水渣形成了淤积和沉淀。随后，我们使用了黏泥剥离剂，进行了系统处理，并让用户安装潜水泵进行了排污和换水，提高了循环水的冷却效果。此后，钢格板厂每年有停机机会时进行系统清淤、换水，正常情况下只是补水加药，而且无排污。又比如：有一家余热发电厂，全厂三台深井泵中突然坏了两台，仅有的一台深井泵供给锅炉用水。那么，循环水的补充水怎么办呢？厂家找来了两台公路撒水车，日夜拉水补进循环水系统，刚好维持循环水池满水位。在这样紧张的情况下，循环水排污门在连续一个半月没有排放一滴水，循环水的浊度很高，冷却塔填料和水泥柱上均已有大量水渣淤积，而发电量没有降低。待两台深井泵恢复运转后，进行了正常的补水和排污，一个月后，冷却塔填料和水泥柱上的沉积物没有了。后有机会停机时检查换热器，竟然没有结垢和腐蚀问题。再比如：有一家发电厂由于欠自来水公司的水费，自来水公司就实施了每日限量供水，在这种情况下，这家发电厂每日补给循环水的水量仅能满足蒸发需要，连续半个月没有排污，循环水的浓缩倍率达到了12倍，也未发生系统结垢或腐蚀问题。类似这样的案例还有多期。这些案例启示我们，只要水处理剂配方得当，加药量合适，循环水流速有保证，在一定时间内实现循环水零排放是可行的。

循环水零排放技术是经济社会发展的需要

近年来，环保政策的强制实施，使得许多企业的水资源得到了综合利用，实现了企业废水零排放。可是，有的企业没有废水综合利用的项目，只好把循环冷却水的排污水排出厂外来维持生产。但在有的地区，环保部门安排人员昼夜值班坚守，绝对不准许企业外排一滴水，否则就勒令限产或停产。在这样的形势下，有不少的企业提出了循环水系统零排放的强烈要求，苦苦地在寻找零排放的技术。

2012年的国发[2012]3号文《国务院关于实施最严格水资源管理制度的意见》中，提出了三条“红线管理”控制，即：加强水资源开发利用控制红线管理，严格实行用水总量控制；加强用水效率控制红线管理，全面推进节水型社会建设；加强水功能区限制纳污红线管理，严格控制入河湖排污总量。认真地贯彻落实国务院要求，未来的企业在取水、用水、排水方面将受到三条红线的严格制约，特别是对工业循环冷却水的零排放技术会产生强烈的需求。

循环水零排放技术的初探

2011年的9月份，河南省安阳市的一家化工企业，由于循环水浓缩倍率高达5倍，补水又是深井水，所加阻垢剂又不适应，致使循环水系统多台换热器结垢严重，不得不停产清洗，有的管道结垢严重，不得不更换管道。在这种情况下，企业提出了循环冷却水系统不停车清洗和零排放的诉求。

循环水零排放的方案，主要的技术要点为：循环水系统安装旁滤器；旁滤器安装在冷却塔的出水管上；旁滤器滤料为石英砂和无烟煤；旁滤器过滤量为循环水量的10%；旁滤器过滤水的质量为浊度

循环水系统运行中除垢方案和零排放方案被用户单位批准后，九月的中下旬实施了循环水系统运行中除垢，维持了正常的生产，不再停产清洗。自十月二日旁滤器安装完毕投入运行，开始了史无前例的循环水系统零排放运行。

循环水零排放技术的实践

零排放技术运行一个月后，个别换热器的换热效果下降，随后进行解列检查，发现水走壳程的换热器有阻塞现象，其原因是水的流速缓慢，管间距离狭窄，循环水中的水渣发生了沉积，造成了阻塞，引起换热效果降低。随后，对阻塞的换热器进行了化学清洗，清洗后，将换热器的冷却水出入口和物料出入口进行了更换，全部换热器是水走管程，随后系统运行正常。

零排放技术运行六个月后，对个别的换热器进行解列检查，发现换热器的封头、管板及管道表面光滑、无垢、无锈瘤和锈斑，仅有薄薄一层软泥，用高压水冲洗了一遍就彻底干净了。这时的补充水和循环水的水质情况是：

根据以上数据和换热器的外观情况，作出以下判断：①已经检测到的循环水浓缩倍率是9.58倍，与循环水的浊度倍率相比，相差甚远，说明循环水中的氯化物超饱和后也会发生结晶析出现象。②循环水中的碱度在受热后，有一部分变成了CO2和H2O，有一部分和硬度结合形成了水渣，增长了循环水的浊度。③循环水中的浊度虽然很高，但是水渣没有附着能力，因而没有影响换热效果。④多功能阻垢缓蚀剂不仅有阻垢除垢能力，而且具有缓蚀预膜能力。

零排放技术运行八个月后，再次对个别换热器进行检查，管板、管道、封头依然光滑无垢，无锈瘤、锈斑，这时的补充水质和循环水水质与第六个月时的情况区别不大。

结语

简述水循环范文第2篇

关键词：中央空调；变频；电气控制

中图分类号：F407文献标识码： A

1简述

某国宾馆建筑面积约10000平方米，中央空调系统冷冻出水温度设计为7℃，

冷却进水温度设计为37℃，系统配置如下：一用一备冷冻机组系统、两用一备冷冻水循环系统、两用一备冷却水循环系统、两用两备冷却风机系统、控制系统以及一些相关的辅助设备。中央调控工艺流程如下：

图1：中央空调控制工艺流程图

2 控制系统设计

本中央空调控制系统包括：锅炉控制系统、冷冻机组控制系统、冷却水控制系统、冷却水控制系统和末端设备控制控系统。为了对以上几个系统远程控制，本控制系统采用S7300(PLC)进行数据采集和系统控制，采用Wincc作为上位机控制软件。空调机组、冷冻水循环泵、冷却水循环泵、冷却风机通过标准的MODBUS协议经MODBUS-DP转换设备和PLC进行数据交换，PLC和上位机通过DP通讯实现两者之间的数据交换。整个控制系统的结构图如图2所示.

图2 控制系统结构图

整个中央空调系统控制策略如下：当外界环境温度上升时，机组排气压力相应上升,系统的PID调节流程图如图3。

图3 PID调节流程图

反之，则控制流程相反。

3 结论

从功能实现和实际运行情况看，中央空调系统进行变频节能控制系统设计完成后，能够根据外界环境温度的变化，通过对变频器进行调速实现对系统进行调节，满足系统的运行要求。特别是空调系统和自控系统结合的应用，整个空调系统实现了闭环全自动控制，提高了自动化水平，运行安全可靠、实现了无人值守，在保证了某国宾馆舒适度的同事并节约了能源。

4 参考文献

《中央空调工程设计与施工》，吴继红等 高等教育出版社

简述水循环范文第3篇

【关键词】净化 吸附 脱硫 脱毒 粗煤

对于碎煤气化工艺来说，所产生的粗煤气中成分复杂，粉尘、焦油和有机硫等含量较大，给后续工段的杂质分离和产品合成带来较大困难，针对运行中存在的问题，提出优化方法。

1 工艺流程简述

由碎煤加压气化来的粗煤气，其中部分粗煤气经过主、预变换炉催化剂进行催化变换。CO变换成H2，在混合器中与另一部分未变换的粗煤气进行混合。从混合器出来的粗煤气。经各冷却器时进行喷淋洗涤，除尘、油杂质。送入后续系统。

2 生产运行中出现的问题

（1）洗煊妹浩水循环量大，含尘、焦油、中油等煤气水杂质较多，实际水量超出设计值。（2）未变换的粗煤气中含粉尘、焦油、中油等杂质较多；经常堵塞预洗段甲醇过滤器及精甲醇过滤器。现场切换备用过滤器、清理过滤器操作频繁。（3）甲醇吸收H2S、CO2效率随生产的进行逐渐降低，腐蚀后续低温甲醇洗、合成设备受到腐蚀。能耗增加。（4）甲烷化反应器温度控制不稳定。

3 原因分析及影响

（1）褐煤的灰熔点较低，要求煤气化所需气化剂中水蒸气的比例大，可以达到1：7的气汽比（O2/H2O），又由于蒸汽分解率低，且褐煤含水量高，导致大量煤气水产生。另一个原因是粗煤气在后续的净化冷却上，设计一直采用大量煤气水洗涤进行湿法洗去粉尘、焦油等杂质。这样导致一定量煤气水的产生。（2）O2的存在造成设备的堵塞和腐蚀。在常温下，硫化氢和铁在氧的作用下发生反应，生成FeO、Fe2O3、 Fe3O4、FeS+S。随着运行时间的增加，这些腐蚀物附着在换热器管壁，逐渐堵塞换热器，出现贫/富甲醇换热器挂壁堵塞、甲醇液的颜色逐渐呈暗褐色，同时会伴有不明颗粒物存在的现象。工艺气中硫化氢与氧可发生氧化反应，生成H2O和单质S，被反应析出的单质硫进一步与铁反应，生成FeS，使整个低温系统产生不同程度的腐蚀。氧气随工艺气进入甲烷化反应器中，还原性的甲烷化催化剂将会被反复发生氧化还原反应，逐渐失去活性，影响甲烷化装置催化剂使用寿命。（3）低温甲醇洗系统的甲醇溶液受污染，焦油、粉尘等杂质形成的固体颗粒随工艺气进入H2S、CO2吸收系统，并吸附在塔内件上，导致塔盘或填料堵塞，最终体现在系统阻力升高或吸收效率降低。特别像噻吩这样有机硫的组分在高水气比条件下的水解转化难度大，有机硫含量高，煤气中的硫脱除困难，并且容易引起催化剂中毒，如处理不好还易造成污染环境。

4 技术改造措施

（1）增加煤气加热器、脱毒槽和有机硫水解槽（如图1所示）。两个脱毒槽装填吸附剂和脱氧剂，两个脱毒槽可切换使用；一个有机硫水解槽装填脱硫水解剂。未经变换的粗煤气先经过粗煤气加热器，与蒸汽换热到粗煤气露点温度20℃以上，以满足后部脱氧剂、有机硫水解剂和吸附剂对露点温度的要求。然后依次进入脱毒槽与有机硫水解槽，进行净化处理。然后进入余热回收器回收热量，再进入混合器与变换气混合。粗煤气经过改造装置后，较为洁净的粗煤气进入冷却系统进行冷却，喷淋煤气水除去尘和油。依据各换热器的温度情况合理调整喷淋煤气水的加入量。（2）通过脱氧剂对粗煤气中O2等毒物的吸收，消除O2对低温甲醇洗系统及后续合成反应催化剂的影响；减少腐蚀物的形成；减少设备腐蚀；降低能耗。（3）有机硫水解剂在高水气比、高压的条件下将难脱除的有机硫如COS、CS2等转化成易脱除的无机硫，防止合成反应催化剂中毒，减少对环境的影响。（4）通过延长煤气水在分离装置的沉降停留时间，提高除去煤气水中的焦油粉尘等杂质的效率，稳定和改善送到酚氨回收装置酚水和洗涤用煤气水的水质，减少煤气水循环量。需要特别注意的是冷却器的水量调节，防止形成的碳铵结晶。

5 结语

利用脱氧剂、有机硫水解剂和吸附剂对粗煤气中粉尘、焦油、油、O2和有机硫的吸收和转化，除去粗煤气中的杂质，初步净化粗煤气，可以使下游低温甲醇洗系统和合成反应系统的稳定运行，减少系统故障发生的频率，减少对环境造成的污染。通过煤气水增加沉降时间来提高酚水和煤气水的水质，达到减少煤气水循环量的目的，节约了能耗。对变换冷却系统进行净化改造是一种改进煤化工工艺的有益探索。

参考文献：

简述水循环范文第4篇

【关键词】 超超临界 启动及运行 可靠性 节能

1 前言

电力行业是我国经济发展的强大后盾，而火力发电厂占我国发电站的很大一部分，是实施我国节能环保政策的关键领域。大力发展超临界、超超临界发电机组利于缓解我国煤炭资源的短缺、提升发电效率、减少环境污染。以能源的高效清洁利用为目标，火电厂发电机组的工作压力不断升高，大容量、高参数的超超临界发电技术是未来火电机组的发展趋势。本文以徐州发电有限公司2×1000MW机组（上大压小）建设工程为研究对象，该工程的锅炉采用SG3091/27.56-M54X，由上海锅炉厂（技术支持方ALSTOM-EVT）制造，采用单炉膛、一次中间再热，带循环泵及扩容式启动系统，平衡通风，露天布置，固态排渣煤粉炉，过热器蒸汽流量为2943t/h，出口压力27.34MPa（g），出口温度605℃。

2 现代超超临界机组发展现状

近些年来，随着我国电力行业和科学技术的不断发展，超超临界机组的制

造技术逐步成熟。我国的超超临界机组从无到有，取得了引人注目的成绩。相对比亚临界发电机组，超超临界机组在蒸汽压力、工作温度上更进一步，发电效率提升了10%左右。这对于我国逐步实现节能减排、缓解气候压力、调整传统的电力企业结构至关重要。从2006年第一台超超临界机组投入实际运行到如今，我国电力总装机容量不断增长，其中，火电仍然占绝大一部分比例[1]。

3 机组的启动及运行方面

机组启动和试运行中涉及很多技术，调试中遇到的问题也复杂多样。徐州发电有限公司2×1000MW机组调试中发现的问题及处理建议见表1。

3.1 锅炉的吹管问题

实际中1000MW超超临界机组的蒸汽、流量指标高，故设备蒸汽吹管的高效进行对设备的可靠启动试运至关重要。具体的吹管工序应当按照以下流程进行：首先，要根据设备及具体的运行条件，编写高效合理的吹管操作计划。鉴于不同的机组设备的主汽门进行吹管的堵汽模式、堵阀结构的差异，其对不同的温度、压力、蒸汽吹管流量的承受能力各不相同，进行科学的操作前评估是很有必要的。比如，出于操作安全高效的考虑，1000MW超超临界机组更适宜采用不带主汽门、以稳压方式进行吹管操作；其次，为预防吹管过程中发生爆管、膨胀异常、吹管系数不高等问题，应当在操作时对临时吹管设备中的关键部件，如相关的阀门、管道支架、限位器、靶板等进行仔细核查，及时发现并解除隐患；最后，在具体的吹管方案执行过程中，应当对各系统的运行状态、出现的设备故障严格监控，做好整体协调工作，采用相关的传感探测设备代替人员进行相关的危险操作，做好整个吹管过程的管控。

3.2 机组微油点火启动技术

当前我国发电企业采用较多的有等离子点火[2]、微油点火、热空气直接点燃煤粉3种点火方式。徐州发电有限公司2×1000MW机组系统采用微油点火方式，该方式通过压缩空气打碎燃料油，再经过雾化后用于燃烧，并将此过程产生的热量用于加热燃料及扩容等操作，待油滴气化后，用于油枪的燃烧，该方式具有燃料燃烧效率、火焰温度高等特点。其中，微油点火系统包括微油点火煤粉燃烧器、微油点火油枪及管路、油配风系统、雾化压缩空气系统、高能点火系统、一次风测风系统、火检系统、燃烧器壁温检测系统、一次风加热系统等。

鉴于微油系统的加入会影响磨煤机的点火能量和跳闸等，在实际的应用中，出于锅炉安全考虑，应当把微油系统控制、“微油模式”投切逻辑用于微油点火系统。

3.3 一次调频技术

该技术是针对电网频率的稳定而提出的，在实际的电网运行过程中，电网的频率会受参与并网的发电机组的事故切除以及大负荷的事故解裂的影响，此时就需要使用一次调频技术。目前应用的分散控制系统，能够对达到该条件的系统中的锅炉侧及汽机侧设备完成协调控制，促进了一次调频技术的发展。

3.3.1 一次调频的原理

对于正常运行中的电网，其频率随发电功率及负荷的变化而变化，当电网系统的功率供不应求时，其频率会出现降低，而当系统功率供大于求时，频率相应的增加。一次调频技术就是指通过自动的增加或者减少机组发出的有功功率量，从而达到一个动态的平衡，实现电网频率的相对稳定。

3.3.2 相关条件

为了一次调频自动频率控制功能的正常实现，需要满足以下技术条件：（1）合理的设置一次调频的死区时间，由于发电侧和电网侧对死区时间的追求的相互矛盾，需要在两者之间做出权衡；（2）在一次调频实施过程中，调频速度不等率的大小不同会导致调节效果不明显或降低机组运行的稳定，推荐设定为4%-5%；（3）从发电机组可靠运行的角度，应当为一次调频中的最大负荷变化值设定一个合理的区间范围。

3.3.3 一次调频控制方法的改进

在实际应用中，应当结合具体运行情况，对一次调频控制进行适当的完善和改进。包括降低频率调控的不确定因素、有效增强负荷调节能力等方面。在实际中，一方面，若调频控制不充分考虑实际机组工况的改变、阀门流量曲线的差异，会降低系统调频的性能，此时，可以把一次调频中转速调节的比例前馈系数进行修正，而修正过程应当充分考虑压力、温度、阀门的特性等因素；另一方面，针对机组调频过程中出现的负荷调整能力不足的问题，可以通过使用凝结水进行节流，实现机组低压缸抽汽的急剧减小，从而达到负荷快速变化的目的。

3.4 炉水泵电机腔室温升监控技术

3.4.1 炉水泵及其故障简述

应用于超超临界机组中的炉水循环泵具有扬程小、流量小的特点，其作用在于设备运行初期促进锅炉水冷壁的水循环过程、提升运行效率。在实际的1000MW机组锅炉运行中，启动系统的炉水循环泵会因电机腔室内的温度异常引发断电，直接危害了机组安全高效运行。

3.4.2 温升异常故障分析

对于此故障，主要原因一般是由于泵的电机腔室内的滤网被杂物堵塞，致使设备内部的冷却水循环受阻，热量散发效率降低，最终引发温度升高。腔室中杂物的存在不仅使得电机的绕组不断的承受机械摩擦，更可能降低电机的绝缘和效果。通过对实际情况的总结，大致的原因包括设备电机腔内水质不达标、冷却水发生泄漏、外部杂物进入电机腔室、设备腔室内部产生的杂物等。针对这个问题，应当采取一定的措施进行改善，例如加大水质监测的力度、加强设备金属部件的防腐工作、附加专业的隔离过滤措施等。

3.5 机组运行中汽轮机异常振动故障排除技术

3.5.1 常见振动故障简述

在实际的汽轮机组运行过程中，发生机组的振动不足为奇，但是，这种振动也是有一个合理的范围，超出该范围就是发生了故障，存在很大的安全隐患。

应用中常见的振动包括强迫和自激式两种。机组汽轮机常见振动故障的原因及消除措施见表2。

3.5.2 故障排查技术

在实际现场的机组维护工作中，对于该类故障的确认及排除方法一般是借助于先进的探测设备及精密的感应仪器，对汽轮机的振动信号进行采集和专业的分析，提取出反映设备故障的信号，帮助操作人员及时的发现问题原因，查找故障点。同时，要求相关人员对设备的运行状态进行实时监测。

4 机组可靠性和效率方面

4.1 机组锅炉基本信息的准备

通过对机组锅炉的运行情况不断进行跟踪监测、分析预警，掌握锅炉中的高温设备、材料的运行状态等方面的参数特性，能够便于管理人员采取一定的优化及补偿措施来延长机组锅炉的使用寿命。而要完成这项工作，需要从以下几个方面进行考虑：首先，应当对1000MW超超临界机组中的关键部分和关键材料，如末级过热器集箱、主蒸汽管道等，以及机组中广泛采用的高等级耐热钢材等的物理、化学、机械等方面的参数进行全面的统计分析，为机组锅炉寿命的管控提供基本的数据基础；其次，掌握机组锅炉内的温度分布。机组内部的温度分布情况会随着机组燃烧模式的不同而改变，因此，必须通过准确、可靠的传感器设置，掌握锅炉内部、外部受热面管的真实壁温之间的关系[3]。

4.2 基于机组锅炉基本信息的管控系统的建立

在对机组锅炉的关键高温金属部件进行恒温恒压条件下的机械形变实验、交变载荷条件下的疲劳损伤实验、部件材料的抗氧化实验等实际验证后，掌握相关材料在不同工况下的特性参数，建立锅炉的在线寿命评估模型、锅炉实时内壁温度检测模型等。通过以上评估模型的建立，结合现代计算机技术，开发1000MW超超临界机组的状态管控系统，实现在线状态监控、氧化皮脱落风险预测、机组使用寿命评估、机组数据管控等功能，便于机组设备的正常运行、有效降低炉管泄漏风险，提升设备运行的效率。

5 节能技术方面

尽管1000MW超超临界机组具备一定的节能优势，在实际应用中，仍然可以从节能设备的选择、高效科学的工艺系统、合理用水等措施，进一步提高机组整体的节能效果。

5.1 节能设备的选择

随着技术的不断发展，在新设备的选购或日常维护过程中，我们应当结合实际的工程情况，尽可能的采用先进节能的主辅机及配套设备。例如：（1）通过把动叶、静叶可调轴流风机分别用于送风机及一次风机、引风机，能够实现电网调峰，相比于传统的离心风机，在提高效率的同时降低了电能的消耗；（2）对于辅机的选择，推荐使用节能低损的机型，此外，应对发电量、备用机组数量、容量进行合理规划配置，减少不必要的电能消耗；（3）在条件允许的情况下，不使用管式冷油器，而选择更高效的，如汽机冷油器。

5.2 高效科学的工艺系统

除了选用先进节能的设备，采用高效科学的工艺也是必不可少。例如：（1）采用等离子点火装置，而放弃传统的油枪，不仅利于降低燃油的消耗，更因此节省了助燃系统的容量、体积，节约了材料和空间；（2）进行除灰工序时，对灰进行筛选，便于灰渣的重新利用；（3）安装工业用电监控系统，通过对用电量、用电状态、负荷变化等情况的掌握，合理的分配电能，减少不必要的电力设施建设。

5.3 合理用水

合理用水可以从生产工艺、用水管控制度等方面进行实施。例如，（1）依照生产各个环节对水质要求的不同，依次安排用水，如将生产废水处理后用于清洗等过程，做好水的循环利用工作；（2）条件具备的情况下，采用海水作为冷却的工具；（3）在厂区各用水处安装水表，对用水情况进行监督；（4）设立专门的用水管理机构，制定奖惩机制。

6 结语

超超临界机组以其高效的节能降耗优势，具有很大的发展潜力。未来的火力发电将围绕设计和制造参数更高的超超临界发电机组、提升热效率、减少运营成本和对环境的负面影响等方面进行。除了设备制造水平的提高，更高性能的耐热钢铁材料的生产工艺也是我们追求的目标。

参考文献：

[1]何晓梅，罗昌福.超超临界火电机组的选材及国产化进程.材料热处理技术，2012（12）.

简述水循环范文第5篇

关键词：水资源，循环利用，持续发展

Abstract: with the global process of urbanization, the shortage of water resources and water pollution becomes more and more serious water recycle can not only reduce the pressure of the big water shortages, is also the most positive to protect the water environment. This paper introduces the concept of water resources recycling, and probes into the way of water cycle and development model.

Key words: the water resources, recycling, sustainable development

中图分类号： TV211.1 文献标识码：A文章编号：

水是生命之源水是人类社会发展不可缺少的和不可替代的资源,水资源必将成为人类可持续利用的宝贵资源。1977年联合国水会议向世界发出“水不久将成为一个严重的社会危机”的警告，至今水资源危机仍然是困扰世界许多国家的重大难题。

我国是严重缺水国家，淡水资源总量约为2.7×1012 m3,居世界第6位。但人均年占有淡水资源量约为2500m3,为世界人均水平的1/4，居世界109位。并且，淡水资源时空分布非常不均匀，大部分降水集中在雨季；南方降水量2000mm,81%水资源集中分布在长江流域及以南地区，西北干旱地区降水量不足50mm,长江以北地区人口占全国的45.3%，耕地占全国的64.1%，水资源量仅占全国的19%。水资源时空不均匀造成了可利用水资源更加紧缺，北方缺水更加严重。

一、水资源循环概论

水是循环性资源，亦是可以再生的资源。根据其客观规律和循环的方式，我们可以把它分为自然循环与社会循环。

1.水的自然循环有多种, 对人类最重要的是淡水的自然循环。水从海洋蒸发, 蒸发的水气被气流输送到大陆, 然后以雨、雪等降水形式落到地面, 一部分形成地面水, 一部分渗入地下形成地下水, 一部分又重新蒸发返回大气。地面水和地下水最终流回海洋, 这就是淡水的自然循环。

2.水的社会循环是指在水的自然循环中，人类不断地利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产活动之需。循环系统主要由给水系统、用水系统、排水系统3个子系统组成。给水系统与排水系统好比是一个城市或区域的动脉和静脉，两者不可偏废任何一方。给水系统中若过度取水，河流生态需水量就不能满足，或者用后的污、废水不经处理或处理不到位都会影响自然水循环。

污、废水回用可以减少城市由天然水体的取水量, 缓解水资源危机。可行的污、废水回用有多方面, 工业企业内部水的循环利用和重复利用是用最广的一种, 但是我国在这方面与发达国家尚有不少差距。城市污水回用于工业, 需要进行比排入天然水体更复杂的水处理, 但对水短缺的地区, 它在许多方案中仍是比较经济合理的一种, 在国外已是一种成熟技术, 但在我国尚处于起步阶段, 今后潜力是很大的。将城市污水回用于公用设施和住宅冲洗厕所、浇灌绿地、景观用水, 浇洒道路等, 一般称为中水道技术, 也是很值得推广的。

二、水资源循环利用的主要途径

水资源循环利用的主要途径一是采取节水措施，通过清洁生产审计，控制企业单位产值耗水量。积极宣传，提高社会公众的节水意识；二是流域外调水和适度开采地下水：三是城市污水再生回用，污水经过处理中水回用资源化是国际公认的第二水源，也是水资源可持续利用的主要途径，按中水回用的各级水质不同可划分为初级、中级、高级三类。

1.城市污水经一、二级处理后的出水，即中水的初级，可用于水质要求较低的农灌、绿化和建筑施工用水等，经济技术简单可行。

2.中水的中级回用

中级回用是指二级处理后的出水，经除磷、脱氮(A／0或A2／0)法等再经过合理的调节、过滤和消毒，可用于冶炼、发电、化工等行业。

3.中水的高级回用

中水的高级回用即水质达到国家杂用水水质标准，其出水可用于市政设施、蔬菜竹产基地、冲厕、路面冲洗等，可取代占自来水总用量达30―40％的市政用水。稳定地成为城市水源的重要部分。理论上如城镇的生活污水能得到回用，则生活用水总供水量可以削减45％―50％。

三、水资源循环利用发展模式

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。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。

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280 t水中，只有14 t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110 m3，是全国可利用水资源占有量720 m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970 m3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面的研究。

5.海水淡化模式研究。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。

四、结语

水资源循环利用是城市化进程加快的必然结果。积极采取措施，加快城市水资源循环利用，实现城市水资源的可持续发展。

参考文献：

【1】王小芳，杨玲娟.从我国水资源的现状论水污染治理的策略.天津师范学院学报.2001，21（5）：41

【2】刘 跃.中国水资源与可持续发展.中国水资源与可持续发展.1998,(5).