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第8章 拯救水资源,让水循环起来(2)

电渗析法:新型离子交换膜的研制是电渗析法的关键技术。离子交换膜是 0.5~ 1.0毫米厚度的功能性膜片,按其选择透过性区分为正离子交换膜与负离子交换膜。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列,组成多个相互独立的隔室海水被淡化,而相邻隔室海水浓缩,淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水,而且还能处理水质,减少水污染。另外,这种方法还在其他行业得到了广泛的应用,如化工、医药、食品……冷冻法:冷冻法也就是冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。与蒸馏法一样,冷冻法也有很大的缺点,如蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的污垢,但并不能得到非常多的淡水;而冷冻法同样要消耗许多能源,所得到的淡水味道不好,无法被使用。

2.利用海水冲厕所

要想节约淡水,在冲厕所的时候可以使用海水。例如,在一些沿海城市或者是岛屿,可以使用海水冲厕,不仅节约了淡水,而且取水也非常方便。

中国香港从 20世纪 60年代起,就建设起一套独立的海水供应系统。目前,香港地区的海水供应覆盖率达到90%。九龙半岛也在 20世纪 60年代开始大规模的市区开发建设,海水供应系统与其他基础设施同时建设,发展较快,现海水供应覆盖率已达99%以上。到目前为止,覆盖范围已达香港地区人口的 99%,600多万市民基本可享受这项免费服务,每天用来冲厕的海水量达 67万多立方米,年耗海水量 2亿多立方米,约占全港用水的20%,即每年为香港地区节省20%的饮用水。

厦门翔安海水冲厕工程,利用海水有效替代城市生活用水量占35%左右的冲厕用水,每年节约淡水 760万立方米,对缓解翔安区淡水资源紧缺具有重要的战略意义。另外,青岛、深圳、舟山、海南岛等地均在筹划利用海水冲厕。据统计,目前冲厕海水每吨价格为 0.3~ 0.5元,比现行自来水价格便宜得多。

雨水利用分为广义与狭义。狭义的雨水利用主要是指雨水的直接利用或雨水一级利用,如雨水集流的家庭利用和雨水的农业应用;广义的雨水利用,除了包括狭义的雨水利用外,还指雨水的人为调控和转化后的利用,如流域水流汇集到河流、湖泊、水库、地下等水资源的开发利用,这种派生出来的雨水资源利用,也可以被称为雨水再利用或间接利用。雨水利用不仅可以解决缺水地区的水源问题或减轻区域缺水的压力,而且可以产生良好的经济效益和环境效益,是我国 21世纪水资源可持续利用的一种重要途径。在发达国家,城市雨水利用已有几十年的历史。

1.雨水利用现状

在国外的一些发达国家,如德国和日本,对城市雨水进行资源化和收集利用的历史已经非常悠久。其经验和方法,对我国大部分城市特别是对那些严重缺水的城市很有借鉴意义。我国城市雨水利用起步较晚,目前在我国的一些主要缺水地区进行了部分非标准性应用。

其实,在我国利用城市雨水的历史是非常悠久的。但真正意义上的城市雨水利用的研究与应用是从 20世纪 80年代开始的,在 90年代才发展起来。虽然发展历史比较悠久,但是没有什么优势,如技术落后,系统性不强,没有法律法规的保障。20世纪 90年代以后,我国有些城市的一些建筑物已建有雨水收集系统,但是没有处理和回用系统。比较典型雨水急流利用的城市有山东的长岛县、大连的獐子岛和浙江省舟山市……到目前为止,我国大中城市的雨水利用基本处于探索与研究阶段。虽然有很多城市已经出现了良好的研究势头,如北京、上海、大连、哈尔滨、西安等,但压力也是非常大的。在这一方面起带头作用的是首都北京。如早在 2000年,北京市水利局和德国埃森大学的示范小区雨水利用合作项目正式启动;北京市政设计院开始立项编制雨水利用设计指南;北京市政府六十六号令(2000年 12月 1日)中也明确要求开展市区的雨水利用工程……因此,北京市的城市雨水利用已进入示范与实践阶段,有望成为我国城市雨水利用技术的龙头。通过一批示范工程,争取用较短的时间带动整个领域的发展,实现城市雨水利用的标准化和产业化,从而加快我国城市雨水利用的步伐。

2.雨水巧利用

下面介绍一些专家构思出的雨水利用办法供你借鉴,也许你也能触类旁通想出其他集雨的好办法。

(1)利用“天水尊”。天水是指雨水,而尊是容器。而“天水尊”就是储存雨水的罐子或者桶。这种雨水储存罐应当放置在能拦截雨水的地面以下或地面上的适当位置。储存下来的雨水可以用于社区浇灌花草、树木或者其他杂用,还可以用于紧急情况用水、消防用水和必要时替代饮用水。发明者还给“天水尊”装上手动压水机或者水龙头,以便大家使用。另外,还有人在“天水尊”上安装了由透明管做成的水位计,通过这个水位计,人们就可以随时了解降水量的具体信息。

(2)收集树上的雨水。如何收集落到树上的雨水呢?这里可以了解一种做法:在大树旁边放上“天水尊”,然后在“天水尊”上方的树干上环绕一根稻草绳,绳的两端放入“天水尊”盖上的孔内,用来收集树干上的雨水。在每个“天水尊”上可以安装一个水龙头,在下面可以放一个盆,就可以接水了。

(3)利用雨水墙。在夏天,如果经常使用空调解暑,不仅消耗过多的能源,而且对人体也是有危害的。这里为大家介绍一种非常好的办法,既节省资源,还有利于人体健康。具体的做法:在人所居住的房屋的整个天花板的背面都安装上雨水管,当雨水循环流过时,室内的温度就会降低。另外,也可以在屋顶上安装一个洒水器,可以向整个屋顶喷洒收集的雨水。同时,雨水被收集在约 40立方米的地下水箱中,它的温度比夏天空气的温度要低,因此这种雨水无需处理就能冷却房屋。水量充足时,地下水箱中的雨水还能用来冲厕所和洗衣服。

(4)收集雨水的雨伞。如果人们居住在居民楼中如何来收集雨水呢?有人想出了一个这样的办法,首先,在雨伞杆与螺丝连接的地方打两个孔;然后,把雨伞杆顶端切掉大约1厘米,在切过的顶端接 1根塑料管。再将几把撑开的雨伞倒过来,伞把儿朝上挂在 1根晾衣竿上。这样,落在伞里的雨水从塑料管流进集水箱。这种收集雨水的方法在居民住宅楼很容易实现。任何有中空管状伞杆儿的雨伞都可以被利用。

(5)雨落管聚集雨水。关于如何收集雨水,很多居民都有自己的方法。有人发现大多数屋顶和阳台排水沟的雨水经过雨落管流下时,都是沿着雨落管的内壁往下流的。因此,就利用这个特点发明了放在雨落管接头内部的一个有一定宽度的圆环。通过实验可以发现:从雨落管流下来的大部分雨水被接头处的圆环截住,然后流入另外一根通往各层住户的管子和雨水储存箱,直到装满雨水箱。高层住户的雨水箱装满后,雨水继续沿雨落管往下流,最后,不仅楼顶的住户,而且各层住户都获得了雨水。

基于同样的原理,还有更简而易行的方法,有人把一只气球通过雨落管边上的一个小孔塞进去,然后充上气,可以作为圆环的代替品。

§§§第二节巧思妙想废水再利用

什么是再生水呢?日本的叫法为“中水”。一般情况下,人们把自来水称为“上水”,把污水称为“下水”,而再生水的水质介于上水和下水之间,所以就称为“中水”。适当利用中水可以为我们节省大量的水资源。

1.认识再生水

再生水是指污水经适当处理后,达到一定的水质标准,满足某种使用要求,可以进行使用的水。与海水淡化、跨流域调水相比,再生水具有自身独特的优势。从经济的角度看,再生水的成本很低。从环保的角度看,污水再生利用有助于改善生态环境,实现水生态的良性循环。

再生水也可以指污水处理厂处理的达标水,这属于二级处理。这种再生水有很多优势,如不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高……再生水工程技术可以认为是一种介于建筑物生活给水系统与排水系统之间的杂用供水技术。虽然与饮用水相比,再生水的水质标准稍低,但与污染水允许排入地面水体的排放标准相比,再生水标准要高。

据有关资料统计:城市供水的80%转化为污水,经收集处理后,其中 70%的再生水可以再次循环使用。这意味着通过污水回用,可以在现有供水量不变的情况下,使城市的可用水量至少增加 50%以上。几乎世界上的每个国家都在重视再生水的利用,因为它是一种合法的替代水源,而且成为城市水资源的必要组成部分。

无论是社会经济发展,还是人们的日常生活都需要水资源。随着城市社会经济的不断发展,以及日趋严重的环境污染,水资源短缺的矛盾突出,严重制约了城市的发展步伐。推进污水深度处理,普及再生水利用是人类与自然协调发展、创造良好水环境、促进循环型城市发展进程的重要举措。

再生水之所以成为一种非常宝贵的水资源是因为其不仅水量大、水质稳定,而且受季节和气候影响小。再生水有很多种使用方式,如按与用户的关系可分为直接使用与间接使用,直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的再生水主要用于农田灌溉,以间接使用为主。日本等少数国家的再生水则主要用于城市非饮用水,以就地使用为主。新趋势是用于城市环境“水景观”的环境用水。

进入 21世纪以后,在中国水资源日趋紧张的背景下,再生水利用开始受到中国政府的重视。事实证明,中国污水再生利用率是非常低的。

2.一起使用再生水

污水回收利用能够得到推广的一个重要因素是公众心理。通过北京市的民意测验表明,污水回收用于浇灌绿地、浇洒道路、冲厕、洗车等方面是可以得到大众接受的。下面一起来看一下吧!

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