污水资源化提高水资源再利用

厦门市水资源现状 水资源紧缺已成为可持续发展的"瓶颈".来自国家水利部的统计数字,显示我国淡水资源总量为2.8×1012m3,占全球水资源的6%,人均水资源拥有量只有2200m3,仅为世界平均水平的四分之一.目前全国三分之二的大中城市面临缺水:扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为1.1 ×1012m3左右,人均可利用水资源量约为900m3,并且其分布极不均衡.与此同时,地下水资源遭到过度开采,全国地下水降落面积已达到1.5 ×105km2.据预测,2030年中国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750m3.在充分考虑节水情况下,预计用水总量为7.0×1011至8.0 ×1011m3,要求供水能力比现在增长1.3 ×1011至2.3 ×1011m3,全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,水资源开发难度极大.     

本期主题:2013年我国水资源科技工作实施进展与发展思路

<正>编者按:水是地球生物赖以存在的物质基础,亦是维系地球生态环境可持续发展的首要条件,而我国是一个严重缺水的国家。虽然,我国淡水资源总量为2.8×1011m3,占全球水资源的6%,居世界第四位,但是我国人均只有2.3×103m3,仅为世界平均水平的1/4,名列121位。为适应社会经济发展对水资源的需求,2006年,国家颁布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》(简称《纲要》),围绕水资源短缺对国民经济发展的制约,在水资源优化配置与综合开发技术、关键节水技术、海水淡     

关于大力推广海水利用解决中国环渤海地区缺水问题的建议

水是人类社会赖以生存的基础性自然资源和实现可持续发展的战略性经济资源.全球淡水资源日益紧张,已成为人类生存和发展的巨大危机.中国人均水资源量为2200立方米,只有世界平均水平的1/4,缺水现象明显.随着工业化、城市化进程的加快,水资源短缺已成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈.环渤海地区是中国最缺水的地区,地下水超采、海水入侵等问题严重.加快海水开发利用,有效缓解环渤海地区的水资源紧张状况,是一项十分重要而紧迫的任务,具有重大的现实意义和战略意义.     

我国海水综合利用现状及发展趋势

海水综合利用包括海水谈化、海水直接利用、海水化学资源的利用三个方面。这些技术产业对于解决人类社会和社会发展中面临的淡水危机、能源、原料匮乏等问题,有着深远的意义。文章阐述了我国海水综合利用现状,分析了我国海水综合利用发展趋势及所面,临的问题,并提出建议。     

加快海水利用步伐,缓解淡水资源供需矛盾

海水作为沿海城市的主要供水水源，已越来越被更多的沿海国家所重视。我国海水利用存在生产规模小、利用数量少、产业化进程慢等问题，已难以适应日趋严峻的水资源供需形势。应通过提高全民利用海洋资源意识、降低海水淡化成本、国家对海水资源利用给予一定的扶持和优惠政策等措施，促进海水淡化设备制造业发展和海水淡化产业化，以解决沿海缺水地区水资源制约经济、社会发展的矛盾。     

全球海水热含量变化规律及其对海平面变化的影响

利用Ishii温盐资料及T/P高度计资料,分析上层700m全球及区域海水热含量变化特征,并探讨海平面变化与上层海水热含量的关系.研究结果表明,1945-2006年全球大部分海域上层700m海水热含量均存处于上升趋势,全球平均上升速率为2.1×107 J/(m2·a),并表现出显著的年际和年代际变化,尤其在湾流附近海域上...     

从高位池养虾成功看资源重组在发展海水养殖业中的作用

广东省徐闻县南门养殖基地于1994年开始搞高位池养虾,并取得成功。历经四年的时间,这一技术便在湛江市推广开来,现在全市高位池养虾面积已有267公顷,普遍获得成功,有的亩(即1/15公顷)产超500公斤。这就显示了资源重组在发展海水养殖业中的重要作用。 一、高位池养虾的成功实质是资源重组的结果     

广东省水与能源利用效率与部门使用特征分析

基于多尺度投入产出法,核算了广东省经济系统中各部门的水-能源资源要素强度,在此基础上,量化了广东省与中国其他地理区域间的资源流通情况,分析了广东省各部门的资源最终使用情况,以期精确量化资源利用效率,发掘资源节约的重点关注部门．结果表明:农业的水资源强度（619.25 m3·（万元）?1）和电力、燃气及水的生产供应业的能源强度（120.64 GJ·（万元）?1）显著高于其他部门,部门平均用水效率和能耗效率均高于中国平均水平,低于世界平均水平;水与能源的相互利用效率高于中国及世界平均水平．区域贸易中,由中国其他地区净流入广东省的水资源量为81.45亿m3,占广东省直接用水总量的1/4;净流入能源量为5.53×109 GJ,占直接能源消耗量的66%,地区发达的经济和众多的人口对资源形成较强的集聚效应．建筑业、电气机械及器材制造业等部门具备较大的水与能源最终使用量,是广东省水与能源节约及其双向资源调控中的重点关注部门．      

地下水位波动法在干旱区地下水补给资源量评价中的应用——以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇重点开采区为例

地下水补给资源量评价是干旱地区地下水资源评价的最重要部分,但许多地区因为缺乏地下水的源汇项监测数据、或者水文地质研究程度较低,导致地下水补给资源量评价的可靠性较低。以柴达木盆地那陵郭勒河冲洪积扇区为例,采用地下水位波动方法(water-table fluctuation,WTF)对地下水补给资源量进行计算,该方法仅需要一段时间内含水层参数及地下水位变化值,应用简单,适用性强。通过计算表明,那陵郭勒冲洪积扇地区地下水资源2011年补给量约为5.21×108m3/年,2012年补给量约为6.16×108m3/年。该方法避免了直接计算地下水补给量的难题,对水文地质研究程度较低的干旱区地下水资源评价具有一定的参考意义和推广价值。     

天津海水淡化技术国内领先

说到海水淡化就不能不谈淡水资源短缺，目前海水淡化已经从用来解决船舶、岛屿、码头等应急引用水发展到解决沿海城市生产生活用水，成为沿海缺水国家和城市淡水资源的一个重要补充。20世纪初，国际上就有“19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水”的说法，在经历了石油危机后更有人预言：20世纪人类已经为争夺石油资源发生战争，21世纪将有可能为争夺水资源而再次发生战争。第47届联合国大会更是将每年的3月22日定为“世界水日”，号召世界各国对全球普遍存在的淡水资源紧缺问题给予高度重视。目前，全世界大约1/3的人口生活在缺水状态中。据预测，到2025年，全世界2／3的人口将生活在缺水状态中。     

解决水资源短缺的有效途径--海水和苦咸水淡化技术的应用

地球表面2/3被水或冰川覆盖,水资源中97%为海水或苦咸水,其余3%为淡水源储备,然而淡水源中只有23%是人类实际可利用淡水,余下77%是人类难以利用的冰雪和冰川.近年来,由于我国北方地区连续干旱,淡水资源的短缺已成为经济发展和人们生活水平提高的制约因素.下列数据必须引起我们的注意:     

基于物质流分析的海水淡化产业链研究

海水淡化是破解经济社会发展所面临的淡水资源困境的重要途径.海水淡化产业通过对资源的充分循环和能源的高效利用,带动区域经济、社会和环境的协调发展.运用物质流分析方法对海水淡化产业链进行剖析,定量评估产业链中各环节资源利用的效率和物质消耗的强度,并针对海水淡化产业链中的资源浪费和生态环境侵扰等问题提出优化建议.     

开发利用海水资源应是沿海地区的战略选择--兼论厦门建设海湾型城市的水资源对策

水资源是地球生命赖以生存的基本要素，是21世纪人类社会最为紧缺的战略资源。10年来，一些国际组织先后指出：中国将进入全面缺水的阶段。之后全球环境和资源发生的变化，及相关学科的描述，再次警示着人们：一场危机正悄然而至。而在严重缺水的沿海地区，加快开发利用海水资源势在必行。     

沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型

本文研究了一种基于含水层海水入侵模拟模型(子模型)和作物优化配水模型(子模型)的沿海缺水灌区水资源优化调配耦合模型,用数值方法求解了含水层海水入侵模拟子模型,并首次将基于分解协调的人工鱼群算法应用于作物优化配水的计算,通过地下水抽水量实现了子模型的耦合,利用Visual Basic610软件编制了耦合模型的计算程序。将模型应用于威海市节水灌溉示范区,得出其平水年(50%)、一般干旱年(75%)两种水文年型的水资源联合调配方案。结果表明基于分解协调的人工鱼群算法收敛性好,提高了计算速率,较好的解决了作物优化配水大系统中常见的变量维数高、约束方程多等问题,示范区平水年增加有效供水量997105m3/hm2,一般干旱年增加有效供水量86311m3/hm2,能高效利用水资源并能有效控制含水层海水入侵,经济效益和生态效益明显。     

浅谈海水综合利用及与城市给排水系统结合

20世纪以来,水海水利用技术迅速发展,海的简单利用不仅在工业方面有所推广,而且在农业方面也有所探索。海水是巨大的资源宝库,如果能将其稍加处理应用到日常生活中,不仅能够缓解水资源匮乏的危机,而且能创造出巨大的社会效益和经济效益;同时在节约能源、保护环境方面亦有所贡献。本文综述了海水的简单利用模式,着重探索海水综合深度利用,特别提出了将海水直接引入到城市给排水系统的构想,并分析了其可行性;以期为海水综合利用提供思路。     

微生物处理含油海水影响因素的研究

对微生物处理含油海水的影响因素进行了研究,采用了重铬酸钾法测定COD值,油的测定采用紫外分光光度法,溶解氧利用DO仪测定.实验结果表明,在25 ℃时,油的浓度从35.6 mg/L下降为2.8 mg/L,去除率为92.1%,CODcr值从1 340 mg/L下降为60 mg/L,去除率为94.5%,菌浓度为2.9×106个/mL时,油浓度从39.5 mg/L下降为2.8 mg/L,去除率为92.9%,CODcr值从1 020 mg/L下降为80 mg/L,去除率为94.1%,pH值为7时,油浓度从35.4 mg/L下降到3.2 mg/L,去除率为91%,CODcr值从1 340 mg/L下降到80 mg/L,去除率为94.0%.     

一种潮流能直驱式反渗透海水淡化低转速柱塞泵

针对潮流能直驱式反渗透海水淡化系统中,海水液压泵与水轮机转速不配比问题,提出了一种低转速、高容积效率的动外壳式多作用径向柱塞泵方案。该泵由动外壳、缸体、配流阀、柱塞组件、液体弹簧、管道轴和调压装置等组成。工作时,潮流能水轮机直接驱动外壳,多排错位轴对称的柱塞组件在液体弹簧的作用下紧贴外壳内壁,沿内壁多作用曲线相对缸体孔做往复运动,通过配流阀完成吸压海水。该泵利用单转多次作用方式,增加柱塞运动频率与速度,补偿低转速下因高压差产生的泄漏;利用动外壳式代替动缸体式或动斜盘式,将泵直接置于水轮机内,简化了系统结构;采用分组轴对称布置柱塞,消除了径向不平衡力;采用液体弹簧复位,使得复位迅速,安全可靠。仿真结果表明:该泵排量为202.9 mL/r,额定转速为50 r/min,额定压力为8 MPa;在额定工况下,当柱塞副单边间隙为10μm时,输出流量约为9.8 L/min,容积效率为96.6%,流量脉动为1.92%;配流阀启闭动作协调,单阀最大配流量为2.0 L/min;在保证容积效率下,额定转速降低至已有水液压轴向柱塞泵产品的5%左右。该柱塞泵可应用于以潮流能直驱的反渗透海水淡化系统、发电系统等核...     

我国水资源现状与用水策略初探

淡水资源的匮乏,严重制约着国家经济与社会的发展。以2025年的水资源状况为研究对象,利用二次指数平滑法对2025年的用水需求进行预测,结合我国水资源现状,从海水淡化、延伸南水北调、加强水资源保护三方面提出我国今后的用水策略。研究表明：高新海水淡化技术可降低成本,有效解决沿海地区用水问题;将南水北调中线从石家庄延至太原,在山西境将中线和汾河连接,可缓解山西的缺水问题;占水量和降水量对用水量的影响显著,建议通过＂阶梯水价＂,加强水资源管理与保护,进而可实现节约用水的目的。     

江苏环港风电场风能资源特征分析

利用江苏环港风电场一座测风塔2010年12月至2011年11月的逐10 min实时观测数据, 对该地区风能资源特征进行综合分析, 得到该站点10, 50, 70和80 m高度的年平均风速为4.0~6.1 m/s, 年平均风功率密度为80.4~238.4 W/m2, 年有效风功率密度为116.5~262.5 W/m2, 年有效风速小时数为5777~7845 h, 年有效风能密度为679.3~2041.5 (kW?h)/m2。全年主导风向为NNE, N和NE, 三者之和接近全年风向的三成, 主导风向的风能密度接近全年的五成, 风速主要集中在3~8 m/s, 约占全年的80%。 总体来看, 该地区风能资源丰 富, 特别是已建设风机的轮毂高度年有效风功率密度达到250 W/m2以上, 有效风速小时数接近全年的90%, 具有很高的开发利用价值。     

小型海水太阳池实验及考虑浊度的温度分布模拟

建立了2.8 m×2.3 m×0.8 m小型太阳池,以卤水和溶解粗盐的海水灌注太阳池各层,进行了持续的池内温度和地表太阳辐射强度的测量.根据测定的气温和太阳辐射强度数据,考虑侧壁阴影部分对散射辐射的吸收,针对本太阳池进行了温度分布的逐时变化数值模拟.实验和计算结果表明,实验值和计算值吻合较好,保温性能较好的小型海水太阳池升温较快,适于在温度较高的月份用于供热.