水资源循环利用的方法范文

导语：如何才能写好一篇水资源循环利用的方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

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[关键词] 建筑材料资源；可循环利用；可持续发展

在能源消耗以及材料使用方面，现代建筑材料的使用占有极大的部分，随着人类社会的发展，地球环境已经出现各种各样不同程度的破坏，尤其是能源资源的过度消耗和缺少。为了促进建筑业的可持续发展，必须重视提高建筑材料的有效利用率。目前，在国外针对这方面问题，不仅具有比较早的意识，而且开展了大量的实验，寻找多种实现建筑材料可循环利用与保护的途径。然而，我国现在在建筑材料资源的保护和利用方面依然存在着多方面的问题，必须得到我国高度关注。

1、 建筑材料资源可循环利用的必要性

对于人类的生存与发展而言，材料是重要的物质基础。过去，材料被人类称之为当代文明的三大支柱之一，在80年代的新技术革命中，新材料作为其重要的标志之一。国家社会经济建设和国防建设及人民的生活具有着密切的相关性，人类通过材料以及材料的发展历程感受到自身生存环境的变化。在建筑行业中，新材料的诞生与旧材料的循环再利用象征着建筑历史的新进程，成为建筑业技术和艺术发展的趋势。目前，全球资源正面临着严重供不应求的问题，人口数量增加、人口老龄化等导致建筑物需求量的增加，间接导致了建筑材料的需求量也不断增加。现在，人类为了追求全新的生活方式，越来越关注绿色建筑材料的应用。人们逐渐意识到建筑材料所带来的影响，，全新建筑材料的应用不仅仅意味着材料的全新发展过程，而且还带给现代建筑全新的价值与意义。

2、 建筑材料资源的可循环利用现状与问题

2.1国内外建筑材料资源的可循环利用情况

目前在国外，关于建筑资源材料的可循环利用问题，许多国家都进行了研究，尤其是欧美国家，在政府的主导下，投资者、开发商合作参与，共同努力实现建筑材料资源的可循环利用。总体而言国外针对建筑材料的可循环利用问题，具有着较为统一的认识，并且在实际的建筑施工中，实施了材料资源的可循环利用措施。在我国，相关的社会部门也逐渐意识到建筑材料的可循环利用的问题，然而，和国外的研究相对比，国内在建筑材料资源可循环利用问题上，参与方主要包括了建筑设计师与开发商，缺少社会重要部门的支持与共识。由此可见我国国内在建筑材料资源可循环利用方面依然存在着极大的进步空间。

2.2新旧建筑材料的利用情况

对于传统的建筑材料，国内外都对其进行了可循环利用方面的实践。国外对于其历史文化比较注重，因此，基于保存建筑原有风格的目的，主要通过设计方法来实现传统建筑材料的可循环利用，但是在我国，则是在保留建筑整体的前提下，改变建筑的功能。对于新型建筑材料的应用，在国内，在临时搭建的过程中，应用了可拆卸钢结构材料。目前，在新型建筑材料的应用上，品种单一成为重要的制约因素。

3、 建筑材料资源的可循环利用方法

3.1能源节约方面

能源的节约在建筑工程施工过程具有着极其重要的意义，要真正实现能源节约，必须从施工工艺技术的改良开始实施，通过耗能比较低、环保、工艺成熟的施工设备与技术来进行施工，可以最大程度节约能源。

3.2材料节约方面

在建筑工程的成本比重中，建筑材料占主要位置，所以如果要有效的降低建筑工程的投入成本，必须提高材料的利用率，从而减少建筑材料的浪费，以减少建筑材料方面不必要的成本投入。为了有效实现建筑材料利用率的提高，可以对工程材料分类回收的机制进行完善，通过专门回收点的设置来进行建筑材料的有效保管以及储存。与此同时，应当认真核算清楚建筑材料成本，控制支出在预算范围之内，减少建筑材料浪费。

3.3用水节约方面

建筑工程的施工城中需要大量用水，为了减少或者避免水资源浪费的现象发生，应当致力于在施工过程中有效的利用水资源，具体的措施如下几个方面：其一，施工设备在购买时尽量选择使用水资源较少的设备；其二，对施工设备定期进行检查与维修，避免由于施工设备老化而引起水资源浪费；第三，对于污水处理池的设置必须要科学合理，通过有效处理废水和雨水，来充分利用水资源，并有效减少干净水资源的使用量；最后，对建筑工程施工工作人员灌输水资源节约的意识，从思想观念上进行节约水资源的强调。

3.4传统就建筑材料的保护与再利用

传统的建筑材料在拆除的过程中，一方面会产生大量各种的废弃材料，例如，砖头与混凝土废物、木材等等，可以将这些建筑废弃物进行保护，经过处理后，进而进行再利用，重新投入建筑建设中，不仅可以有效的节约建筑材料资源，而且可以有效减少了建筑废弃物对环境的污染。

3.5一般废弃物的保护和可循环利用

一般废弃物包括了一切可用作建筑建设的生活材料，例如集装箱，废弃的轮胎，农业的秸秆等等。通过集装箱来设计出具有独特风格的建筑，具有较高的观赏价值，而且这种做法也逐渐流行于世界各国各地。通过废弃的轮胎来制作建筑物的外墙，不仅增加了建筑物的独特性，而且还实现了废弃资源材料的有效利用，节约了建筑材料资源。

3.6新型建筑材料的可循环利用

可循环利用意味着再利用，通过可循环利用的途径，可以有效地减少建筑原料的浪费，减少建筑废弃物的排放，但是在材料循环利用的过程中，也会造成一定程度的能源浪费，所以在选择可循环利用的建筑材料资源的时候，应当综合考虑各个方面的影响与效益，平衡能量消耗与环境效益、经济效益之间的关系。

综上所述，材料循环运用于建筑中的尝试值得探索，越来越多的设计师开始重视规划、建筑、景观设计中对建筑材料的运用。这些尝试或许成功或许失败，但保护生态环境、实施低碳节能，坚持建筑可持续发展的态度，是时代所赋予的社会责任，也是每一个自然人的生存责任。

参考文献

[1] 丁树谦.建筑垃圾的循环利用[J].城市问题. 2009（09）

[2] 李丽慧，王东林.许昌市建筑垃圾处理现状及对策[J].许昌学院学报. 2009（02）

[3] 建筑材料粘接新技术[J].化工文摘.2001（12）

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构建循环经济已成为我国践行科学发展观，推进可持续发展的战略性举措，废弃物循环利用是其中的一项重要内容。虽然废弃物循环利用能减少废弃物弃置与增加资源供给的收益，但过程中需要投入资金、劳动力、资源等成本，其边际成本一般随着废弃物循环利用程度的提高而加大，因此废弃物的循环利用程度并不是越大越好，废弃物的过度循环利用可能导致社会整体福利水平的降低。因此，废弃物循环利用的适度水平成为需要研究的重要问题，本文以废纸为例探讨废弃物循环利用的适度水平。

随着森林资源日益减少，废纸循环利用开始得到世界范围内的普遍重视，废纸循环利用水平不断提高，如美国的废纸回收率从1990年的33.5%提高到了2008年的58.3%。我国的废纸循环利用水平也逐年提高，废纸回收率从1980年的16.4%提高到2008年的39.5%[1]。

废纸循环利用虽然可以减少废纸处置量和木材等自然资源消耗，但同时需要成本支出，例如废纸收运、分类、运输、利用过程中的资源消耗、劳动力和资本投入等。早在20世纪90年代中期，不少学者已对废纸循环利用的资源与环境净效益提出了质疑。奈杰尔等[2]认为，由于废纸回收、分类、利用需要消耗大量的能源，并且废纸循环利用也带来不可忽视的污染排放问题，综合来说废纸循环利用对环境的负面影响甚至大于原生纤维的利用。国际应用系统分析学会森林资源项目负责人斯特恩教授也指出，“废纸循环利用显然是有利的，但应该有一个限度”[3]。关于废纸循环利用的成本与效益，学术界已经进行了一些探索。芬恩韦登和艾克瓦尔[4]对废旧纸包装材料的循环利用与焚烧处理进行了生命周期分析比较研究，发现循环利用过程的能耗较小。卢志玉[5]采用生命周期分析方法分析了废纸不同处理方法的温室效应，指出与焚烧处理相比，废纸填埋处理产生的温室效应较大。赵会芳等[6]发现与木材制浆造纸相比，废纸再生利用在原材料消耗、能源消耗、环境污染排放等方面具有较大优势。经济评价方面，亚瑟[7]对美国、日本、英国、德国等国家的废纸制浆造纸与木材制浆造纸的企业成本进行了比较，认为废纸制浆造纸最高可节约生产成本110美元/吨。可见，当前围绕废纸循环利用的研究主要集中在比较废纸的循环利用与其他处理方式之间的环境影响的不同和企业成本的不同，对废纸循环利用适度水平的研究较少。本文基于生命周期分析方法，识别并量化废纸循环利用各个环节的实物收益与成本，进一步通过环境价值评估方法得到货币化度量的边际社会效益和边际社会成本，探究社会最优标准下的废纸循环利用水平。

2　废纸循环利用的社会成本与社会效益界定

废弃物循环利用的适度水平是社会福利最大化标准下的循环水平，此时废弃物循环利用的边际社会成本和边际社会效益相等。社会成本与社会效益的识别与货币化度量，是研究废弃物循环利用适度水平的基础。关于废纸循环利用的社会成本与社会效益，首先构建与废纸循环利用系统基本功能相同的传统系统作为参照系统，然后以参照系统为对照基于生命周期分析方法识别出废纸循环利用各个环节的社会效益和社会成本。概括来讲，废纸循环利用的社会成本与社会效益分别指与参照系统相比，废纸循环利用系统多消耗或者节约的环境资源、资本和劳动力的价值。

2.1　参照系统的选择

废纸循环利用系统具有处理废纸和生成造纸纤维两项基本功能，此处选择具有这两项基本功能的传统系统作为参照系统。结合实际情况，可以假定废纸循环利用替代的纤维原料类型为木浆(国内外学者在分析废纸循环利用的资源环境效益时，通常对废纸循环利用与木浆造纸进行比较，如芬恩韦登、艾克瓦尔、赵会芳、方程冉、张建英)，替代的废纸处理方式为填埋，即设定参照系统由废纸填埋子系统与木浆造纸子系统共同构成。根据我国普遍采用的工艺流程，将两个系统的工艺环节细化为：

(1)废纸循环利用系统[8]：“废纸分类收集(或收集分类)→运输→碎浆、疏解→筛选、净化→打浆→抄纸→涂布→成纸”；

(2)参照系统：由废纸填埋子系统与木浆造纸子系统构成，其中：

①废纸填埋子系统[9]：“生活垃圾收集(含未回收废纸)→运输→填埋”；②木浆造纸子系统[8]：“木材采伐→运输→备料→蒸煮→漂白→抄纸→涂布→成纸”。

从工艺流程和物料平衡的角度来看，废纸制浆造纸与木浆造纸的差别主要在于制浆过程，之后的“抄纸→涂布→成纸”过程基本一致，为简化分析将这些基本相同的环节划在分析系统之外。经过简化、合并后的两个系统对照如图1所示。

图1　废纸循环利用系统与参照系统的主要环节比较

2.2　废纸循环利用的社会效益与社会成本

基于生命周期分析方法，以参照系统为基准，从各个环节入手识别废纸循环利用的社会效益和社会成本。废纸循环利用的社会效益，是指因改变废纸处置方式(以填埋为对照)以及替代某些类型的原生纤维(以木材为对照)而减少的资源使用及其价值；而社会成本则是相对于废纸的填埋处理方式而言，为实现废纸循环利用需要额外增加的资源使用及其价值。具体来说，社会效益与社会成本主要来自于三个环节的对比：(1)废纸收运环节：对比参照系统，废纸循环利用系统增加了废纸分类工作，从而增加了资本和劳动力的使用。但在废纸收运环节，循环利用与填埋两种方式的自然资源消耗与污染排放大体相同[10]，可以认为该环节废纸循环利用的环境资源影响保持不变。(2)制浆环节：对比参照系统，废纸循环利用系统节约了环境资源和资本的使用。(3)木材采运环节与废纸填埋环节：这两个环节仅存在于参照系统，因此，废纸循环利用系统可以节约资源的使用。同时，由于废纸运输与木材运输对环境资源使用差别不大[11]，因此可以假定木材采运环节废纸循环利用的环境资源影响保持不变。废纸循环利用在各个环节对三类资源使用的影响见表1。

此外，废纸循环利用系统在木材采运环节节省的资源主要包括资本与劳动力。由于在分析废纸循环利用系统在制浆环节节省的木材成本时，可以认为木材的市场价格包括了采运环节的资本与劳动力投入，因此木材采运环节节省成本的效益不再单独分析。

通过合并处理后，废纸循环利用的社会效益与社会成本进一步确定为：社会效益包括 制浆环节与废纸填埋环节节约的三类资源使用的价值；社会成本则包括废纸收运环节增加的资本和劳动力的价值。

3　我国废纸循环利用适度水平的实证分析

3.1　废纸循环利用边际社会效益的定量分析

在废纸循环利用的过程中，处理的废纸量与生成的纤维量存在一定的对应关系。一般地，消耗废纸1.25吨可生成1吨废纸浆[12]。废纸循环利用的边际社会效益即生成1吨纸浆带来的社会效益增加。一般地，废纸循环利用边际社会效益随着废纸循环利用量的上升而下降，但是由于数据资料限制难以得到这一函数关系，因此假定废纸循环利用边际社会效益不随废纸循环利用量的变化而变化，即边际社会效益固定。从环境资源、资本和劳动力三方面定量分析废纸循环利用的边际社会效益。

3.1.1　环境资源影响及其货币化度量

运用生命周期分析方法识别并量化废纸循环利用系统各个环节对环境资源使用的实物影响，主要包括：(1)废纸收集与运输阶段，包括能源的利用和的排放；(2)木材获取阶段，包括能源的利用和的排放；(3)制浆阶段，包括纤维原料、各种化学药品、水、能源的使用及废水、废气等污染物的排放；(4)废纸填埋阶段，包括和的排放。根据前文界定，此处仅分析制浆环节与填埋环节的环境影响，分原材料、能源和污染排放三类进行计算。进一步地运用环境影响经济评估方法将废纸循环利用对环境资源使用的实物影响进行货币化度量。下文各种资源使用的经济评价均以2008年价格为核算基准。

(1)原材料消耗

与木材制浆相比，废纸制浆少了蒸煮、漂白等工序，进而减少了木材、水和化学药品等材料消耗，所节约的材料分为可再生资源与不可再生资源两类。

可再生资源方面，废纸循环利用节约的可再生资源主要包括森林与水资源。对于森林资源，除可以提供木材和各种林副产品等直接使用价值外，还具有涵养水源、净化空气、休憩与审美等间接使用价值，此处借鉴徐嵩龄[13]对两种价值量比例的估算方法。对于节省的水资源而言，考虑到Ⅳ类水可达到工业用水的要求，此处以Ⅳ类水的价值作为废纸循环利用节约水资源价值的核算单位，此处借鉴王基建等[14]采用恢复支出法对水资源价值量的评估结果。

不可再生资源方面，烧碱、硫化钠、芒硝等化学品均来自于不可再生资源，对这些项目的环境价值评估比较复杂，此处用其市场价格替代其影子价格。

(2)能源利用

造纸对于电能和热能的需求都很大。我国大部分电能和热能来自燃煤发电，可以近似地认为废纸循环利用系统和参照系统利用的能源均来自于煤炭。在制浆阶段，与参照系统相比，废纸循环利用系统单位功能可节省电耗350度，汽耗1吨，相当于节省电力444度。在计算过程中将以能源的市场价格近似地代替其影子价格。

(3)污染排放

制浆环节：产生的水体污染物包括无机污染物和有机污染物。其中，无机污染物主要是酸或碱，有机污染物主要是木素、纤维素及半纤维素的降解物等(以SS、COD、BOD等指标表征)。大气污染物主要是蒸煮工段产生的烟尘和含硫气体(主要包括等)。除此之外，由于在此工段使用的主要能源是煤炭，还会导致、等大气污染物的产生。固体废物主要包括备料工段的树皮、锯末，蒸煮后筛出的木节、浆渣，漂白工段废水二级和三级处理所形成的污泥等。

填埋环节：主要环境影响是温室气体排放，在我国1吨废纸若被填埋处理，进行厌氧降解可产生730kg和270kg[5]。那么废纸循环利用系统“处理1.25吨废纸”可减少912.5kg和337.5kg温室气体排放。

①水体污染物。造纸工业是导致水污染的主要行业之一。据估算，1998年和2000年我国水污染造成的经济损失分别为2 475亿元和2 323亿元[15]，假定水污染经济损失与废水排放量成正比，那么1998年和2000年平均每吨工业废水污染的经济损失分别为14.71元/吨和14.43元/吨，此处取均值(14.57元/吨)表示国内单位造纸工业废水排放导致的经济损失。

②大气污染物。与参照系统相比，废纸循环利用减少的大气污染物主要包括可导致大气酸化的氮氧化物、硫化氢、二氧化硫以及温室气体。

采用防护支出法来评价废纸循环利用避免大气酸化的经济价值。首先，根据当量因子[16]将对象系统单位功能大气酸化气体的减排量折算为当量；其次，以脱硫成本作为经济评估依据。不同脱硫技术成本存在一定差异[17]，采用各种技术脱硫成本的平均值956.90元/吨作为影子价格。

关于温室气体减排的经济价值，首先将温室气体的减排量均折算为当量。参考世界银行的报告，在清洁发展机制(CDM)推动下形成的国际碳交易市场中，2008年每吨减排量的价格为116.39元，以此作为影子价格。

③固体废物填埋。与参照系统相比，废纸循环利用所节省的土地占用主要包括林地和垃圾填埋空间。林地占用土地的经济价值实际上已包含在森林生态价值当中，这里不再讨论。选取不包含发电项目垃圾填埋场的全生命周期垃圾处理成本52.04元/吨[18]作为垃圾填埋处理的成本。这里的成本不仅包括土地占用成本，还包括垃圾填埋消耗的资本和劳动力的成本。

综上，分项核算我国废纸循环利用制成1吨纸浆因减少环境资源消耗带来的社会效益，结果见表2。可见，与参照系统相比，我国废纸循环利用系统生成1吨纸浆所节约的环境资源的社会效益约为13 999元，其中直接经济效益约为5 185元，占总社会效益的37%。图2反映了各项目社会效益占总社会效益的比例。从图中可以看出，废纸循环利用因节约可再生资源产生的社会效益最高，占总社会效益的65.65%；其次是因减少水体污染物产生的效益，占12.49%；因减少固体废物填埋产生的效益最少，仅占0.65%。

图2　各项目社会效益占总社会效益的比例比较

3.1.2　资本与劳动力价值的经济评价

定量分析废纸循环利用系统在制浆、填埋环节所节约的资本和劳动力。填埋环节节约的资本和劳动力的价值，已经包含在上文的垃圾填埋成本中，故不再讨论。制浆环节减少或者增加的劳动力投入，由于情况比较复杂且无数据支持，这里主要分析废纸循环利用系统在制浆环节节约的资本的市场价值。

废纸循环利用由于生产流程较简单而降低了投资费用[6]，其节约的资本主要表现为减少的投资设备折旧数量。以新闻纸为例，在不包括固定设备折旧的前提下，国内新闻纸厂的平均成本为3 910元/吨[22]，同时根据陈立等人[23]的研究，折旧费在单位浆纸产品的成本构成中的比例约为2.38%，据此 估算单位新闻纸产品中设备折旧费约为95元/吨。由于废纸制浆的投资约为同等规模木材制浆厂的50%～70%，那么废纸替代木材生产1吨纸浆可以节约的资本量约为29～48元/吨，此处取中值38元/吨。

综上，我国用1.25吨废纸替代木材生产1吨纸浆的社会效益为14 037元，直接经济效益为5 223元。

3.2　废纸循环利用边际社会成本的定量分析

废纸循环利用的社会成本，主要包括废纸收运环节增加的资本与劳动力资源使用的价值，考虑采用基于不同回收率的回收成本的函数进行表征。关于废旧物资回收对城市固体废物收运成本的影响国外学者进行了调查与分析，史蒂文斯[24]基于生态数据对美国60个城市随机抽取调研的结果，对废物总收运成本(即回收物资收运成本与普通废物收运成本之和)的影响进行了估计，如表3所示。

因各种废弃物的收运成本函数形式基本相似，此处借用美国普通废弃物收运成本的定量函数形式，调整以得到我国废纸循环利用的边际社会成本。由于本文界定的废纸循环利用社会成本是相对参照系统而言的，因此需要研究“废纸循环利用收运成本与参照系统收运成本之差”与循环利用率的函数关系。类似地，基于美国废旧物资回收成本调查资料，研究“因回收产生的平均成本增量”与回收率的函数关系。考虑到边际成本递增的经济学假设，这里采用指数函数拟合二者之间的函数关系，结果如下：

其中，c为城市固体废弃物总体平均收运成本增量，RR为垃圾回收率(%)。同时有：

MC的涵义是，每增加1单位的固体废弃物回收量所带来的城市固体废弃物收运总成本增量的增加量。

其次，设定废纸回收边际成本的一般函数形式。基于前文假定，相对于参照系统的废纸回收边际成本具有与城市固体废弃物收运边际成本相同的函数形式，各自的特征以函数的系数表征。以待定系数A代替式(4)中常数，得到废纸回收边际成本函数的一般形式：

式中，MCP为废纸回收的边际成本，RRP为废纸回收率(%)，暂不考虑废纸循环利用率为零的情况，即RRP为正；A为地区特征参数，并且满足A≥0①。

由式(5)可见，每回收一单位废纸带来的废纸收运总成本增量随着回收率的提高而增加。

再次，假定现实中废纸回收利用已达市场均衡，即废纸回收利用的边际直接效益与边际直接成本相等，以此求得参数A。根据上文计算，我国废纸循环利用的边际直接效益为5 223(元/1.25吨废纸)(或元/吨纸浆)，而边际直接成本的量纲是“元/吨废纸”，对量纲进行统一后，将边际直接效益与2008年我国废纸回收率(39.5%)代入式(5)可确定系数A，从而得到边际成本与废纸回收率的函数关系：

3.3　我国废纸循环利用的适度水平

根据社会福利最大化时边际社会成本与边际社会效益相等得到我国废纸循环利用的适度水平。2008年，我国废纸循环利用的边际社会效益为14 037(元/1.25吨废纸)，废纸循环利用的边际社会成本(函数)为(元/1.25吨废纸)。据此得到我国2008年废纸循环利用的适度水平(以废纸回收率表征)RRP*=60.1%。

相比之下，我国2008年实际废纸回收率为39.5%。可见，2008年我国废纸循环利用的水平低于社会最优水平，适当提高我国废纸循环利用水平，可以增加整个社会的福利。

4　结语

废纸循环利用的适度水平是社会福利最大化下的循环水平。本文首先基于功能相同原则设定了由废纸填埋子系统与木浆造纸子系统构成的参照系统，据此界定废纸循环利用的社会效益与社会成本。然后运用生命周期分析方法，识别并货币化度量废纸循环利用的边际社会效益与直接经济效益，得到我国用1.25吨废纸替代木材生产1吨纸浆的社会效益为14 037元，相应地，废纸循环利用的边际直接经济效益为5 223元；并结合发达国家废弃物收运成本与回收率之间的函数关系构建了我国废纸循环利用的边际成本函数(元/1.25吨废纸)。最后，基于社会福利最大化时边际等值原理，得到我国2008年废纸循环利用的适度水平为60.1%，高于同期国内废纸循环利用的实际水平39.5%。因此，适当提高现阶段我国废纸循环利用水平可以增加整个社会的福利。

需要说明的是，从整个社会福利最大化的角度出发，研究废纸循环利用的适度水平是一个相当复杂的问题。现实中废纸循环利用系统与参照系统采用的生产工艺多种多样，每个工艺流程的资源、资本与劳动力投入各不相同，进一步的研究需要更加深入地分析不同工艺的技术水平。本文仅选择了具有代表性的生产工艺进行规律性研究，未来可结合具体的案例开展进一步研究。

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关键词：城市水循环经济

一、城市水循环提出的重要性

水是社会经济建设与发展的基础性、战略性资源。但是，近年由于人们多注重水资源的经济性，忽略其循环的自然规律和健康性，导致水资源短缺、水环境恶化等一系列问题，这些问题的出现严重制约了社会经济的持续健康发展。21世纪是协调人口、资源、环境与发展的世纪，人类社会只有建立起物质循环型的城市才能持续发展。张杰院士认为，社会用水的健康循环是循环型社会的基础，通过实现健康水循环，可以使水的社会小循环与自然大循环相辅相成、协调发展，实现人与自然和谐发展，维系良好的水环境。

城市是人类生存环境给自然系统所加的最重负担。城市水生态环境是一个建立在自然环境之上的高度人工化的环境，既具有自然环境的复杂性、易变性、难于恢复性，还具有人工环境独有的人类活动主导性，易受外界干扰性的开放性，输入输出不均衡性。城市化的进展直接或间接地改变着水环境，影响城市居民的生活质量和社会福利。据预测，到2020年我国城市化水平将达到50%左右。为此，必须深刻地研究城市化对城市水循环要素的影响，采取科学的对策，健全城市水循环系统，提高城市水资源承载能力和水环境容量，促进城市的可持续发展。在加快城市化进程的同时，需处理好城市水循环与城市发展的关系，搞好城市水资源开发及保护以确保城市化进程的顺利进行。

循环经济具有减量化、再利用、再循环三大操作原则，即3R原则。减量化属于输人端方法，旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源的流量；再利用属于过程性方法，目的是延长产品和服务的时间强度；再循环属于输出端方法，要求物品完成使用功能后重新变成再生资源。实现水资源可持续利用和城市水循环也要遵循这三个原则。水循环经济是指运用自然生态系统中水循环运动规律重构水经济系统，使水社会循环能和谐地纳入自然生态系统的水循环过程中，形成健康的社会水循环，建立一种新形态的水闭路循环流动性经济。其内涵是要实现水资源的可持续利用，建立水循环经济性的社会。把经济社会建立在水资源循环利用的基础上，改变过去水资源——使用消费——污水排放的单向流动的线性经济；变成水资源——使用消费——污水再生处理——水再循环，形成水资源在经济——社会——环境复合生态系统中的往复循环流动的闭路循环经济。

二、影响城市水循环的因素

（一）人口规模的增大对城市水循环造成影响

人口规模的扩大对用水需求的影响体现在两个方面：一是直接影响。人类饮用、清洁都需要淡水资源，人口增加首先增加的是生活用水，这一用水量的增加基本上与人口同比例增加。而且，伴随人们生活水平的提高，人均生活用水量的增加可能会快于人口增加的速度。二是间接影响。现代社会人口的增加往往还伴随着技术的进步和产业的发展，无论工业、农业还是服务业，其规模的增长都会导致用水量的增加。不过，这种规律只反映了人类发展的一般进程，具体到一个地区，鉴于不同产业对水资源消耗量的差异，地区产业结构调整的方向会对间接用水产生较大的影响。在特定地域、特定阶段，因人口规模扩大导致的产业发展进而造成的用水需求变动的方向是不确定的。

在水资源供给方面，北京市水务局数据显示，北京水资源由两部分构成：一是本地区降雨形成的水量；二是上游入境水量。北京市水资源公报显示，北京多年平均降水总量98亿立方米，蒸发约60亿立方米，形成总量约为37.4亿立方米的水资源；北京多年平均入境水量16.1亿立方米，二者合计53.5亿立方米。实际上，北京平均每年可以利用的地表水总量仅约为14亿立方米，加上25.6亿立方米地下水，共计约40亿立方米。

在水资源需求方面，北京每年生产生活用水总量约为34.5亿立方米（2006年全市总用水量为34.3亿平方米，2007年为34.8亿平方米，2008年为35.1亿平方米），40亿立方米供给，34.5亿立方米需求，北京的水似乎够用。但近年来北京降水量明显减少，入境水量也连续9年减少，从10亿立方米逐年下降到7亿立方米，与常年平均数据16.1亿立方米相差甚远。供给方面，北京可利用水资源往往不足40亿立方米；需求方面，随着大量外来人员涌入北京，用水量也在随着增加，导致北京地表水流出量少于流入量，以及地下水逐年减少。为解决水资源短缺问题，北京市采取了大量行之有效的措施，农业用水、工业用水都有所下降。但就目前情况来看，节水空间已经非常有限。况且，人口扩张，工业、服务业等生产用水也会随之增加。同时，随着公众对生态环境要求提高，生态用水也应当得到足够保证。就目前形势，一旦北京遇上连续干旱，情况就很危急。

（二）城市化的发展对水资源循环利用的影响

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对于城市居民环境来说，城市热岛效应至关重要，它对人居环境的影响非常明显，尤其是在夏天的时候，这种热岛效应能够让城市的局部气温逐渐升高，另外，人们也需要靠它来调解生活环境和工作环境，想要实现这种温度效果，必须靠大量的电才能实现，通过空调把室内的热量排放到室外，这种情况下，让城市资源的消耗和热岛相应更加剧烈。对于园林植物来说，它们可以进行蒸腾和光合作用，从而吸收空气中的二氧化碳，以此来转换成氧气，不但如此，还可以吸取部分的热量，以此来增加空气中的水分湿度情况，从而小范围改变这里的气候。比如武汉市，由于这个区域的热岛强度比绿化覆盖的面积大，让该地区的稳定下降了一点一度左右。因此，想要保护这种环境配置，我们应该增加城市的绿地覆盖率和绿地面积，如在居民区建设相应的园林绿地，这样可以为人们的饭后生活提供相应的去处。

综合利用水资源

在低碳园林建设和低碳城市建设的过程中，我们必须要重视到工业废水和自然雨水的循环利用和回收，另外，还要对水源景观进行建设。对于水源的利用，通常情况下通过植物进行改善，并用植物进行湿地的人工制作工作，以此来对水资源进行节约，并降低碳气体的排放，改善水资源的整体质量，甚至可以通过植物来保证水量。通过低碳园林规划来对水资源进行利用和保护的方法主要包括以下几个方面：

第一，在城市进行建设和改造的过程中，可以通过原有的水资源为基础，以此来对绿地进行合理和科学的规划，这样可以让水保持相应的流动，不但可以提高水质量，还可以提高水资源的使用率，并减少使用的水资源的消耗。这种情况下可以让河流道路和绿化进行合理布局和规划。

第二，关于自然雨水的利用和收集设计。居民区的回收的生活用水和自然雨水可以通过植物进行净化，还可以用这些水洗车等，使用之后把水渗透到地下，通过以上的办法来减缓地下水位的下降情况，其中的一部分还可以给下游提供水资源，通过这种方法来减少城市水源的利用的压力。

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【关键词】化工生产 节能 环保 减排近年来，我国化工行业中，由于高耗能、高污染产品产能增长过快，致使行业产能过剩。我国的一项基本国策就是节能减排，要实现我国经济可持续发展，就必须要求化工行业重视节能与环保，这是实现我国经济可持续发展的必然选择。化工生产行业由于耗能高，污染高，对节能与环保问题应更加重视，不但要创造经济效益，而且要创造环境效益。采取多种措施，最大限度的提高能源利用效率，减少能耗，促进节能与环保。目前，化工生产中采取的节能环保措施，主要有以下六个方面。

1 提高水资源的重复利用率

在化工生产过程中，用水量、排水量都较多，废水污染防治任务也很重，提高化工生产过程中水资源重复利用率，实施循环经济非常重要。首先是间接冷却水循环利用。化工生产中间接冷却水用量大，不含任何污染物质，可全部回收循环利用。建设大批间冷废水冷却循环回用装置，使生产间接冷却水全部回用。间接冷却水循环利用，可极大减少新鲜水用量。其次是工艺废水多级串联利用。多级串连利用水，减少了新鲜水用量和废水排放量。工艺废水的循环利用是废水及污染物减排的主要途径。生产用水采用闭路循环，无生产性废水排放。加工处理过程中产生的废水，主要来源于包装车间等操作场所地面冲洗水，以及生活污水、蒸汽站排污及水质软化废水等，上述废水经污水和中水处理站处理后大部分回收利用，少量排放管道排到污水处理厂。

2 提倡能源的综合利用

化工生产企业使用的能源，种类繁多，品质好坏不等。化工生产的工艺过程中，不但有吸热过程，而且有放热过程，因此，把化工生产过程中产生的可燃性气体的反应热，以及其他多种余能有效地组合起来，以实现系统能量的高效利用。化工企业消耗的80%左右总热能，最终是以低位热能放出。所以，提高化工能源利用率的关键，就是对低位热能实现有效利用。对甲醇精制过程中，精馏塔塔釜排出的废水，进入水处理系统，实现循环利用。由于塔釜废水有很大的热量，在寒冷的冬季，可将之输入居民供暖系统，把工业废水的热量，用到居民的取暖上来，这样，不但对化工生产的热量进行了充分的利用，而且在很大程度上，使冬季供暖的压力得到了缓解，实现了一举俩得。

3 资源回收再利用

资源回收再利用，是指将化工生产的废弃物，经修复、翻新、再制造后，继续作为产品使用，或者将废弃物的全部或者部分，作为其他产品的部件进行使用。在化工企业中，可以将有微小瑕疵的产品进行再利用，或者循环利用包装，以减少浪费。在产品包装上，对于可以回收再利用的包装，进行集中收回，经过一定的清洁和消毒工序，再作为成品包装重复利用，不但有效利用了资源，而且增加了经济效益，并在一定程度上降低了一次性包装对环境的污染。通过原本是废弃物的副产物进行多途径、多层次的循环利用，不但获得了多种高附加值的产品，而且保护了环境。

4 降低动力能耗

化工生产的动力能耗，主要包括电力和蒸汽消耗，是化工企业能耗的主要部分。降低动力消耗，可以采用电动机变频调速技术。由于目前多数化工企业装置负荷率较低，采用变频调速技术，是节能的有效途径。合理地实行装置间的联合，对供热系统优化，在较大范围内进行冷、热物流的优化匹配，促进实现能量利用的最优化。

5 开发绿色化工工艺

绿色化工工艺，指的是在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保理念，进行生产过程的优化、废物再利用与资源优化，从而降低成本与消耗，减少废弃物的排放，减少产品生命周期对环境的不良影响。作为一项复杂的化工系统工程，随着科技与社会的进步，绿色化工不断发展与完善。绿色化工可有效缓解化工行业经济发展与环境保护之间尖锐矛盾，实现我国化工环保上新台阶，也是化工行业可持续发展的必然选择。6 采用干法熄焦技术

干法熄焦技术即传统浸泡法熄焦改干法熄焦技术。该技术改造是继加氢制氢系统加热炉废气利用、废水利用、焦化装置煤气风机节电改造、酸性水汽提装置、精酚处理装置等大型节能技术改造后又一重大举措。与浸泡法熄焦相比，干法熄焦技术采用喷雾低水熄焦。该技术可防止在熄焦过程中产生大量的含污染物的湿蒸汽排入大气中，其中含有HCN、H2S、NH3、酚类、粉尘等有害物质。其中，干法熄焦后产生煤气作为锅炉燃料气，锅炉烟气对大气的污染，减少SO2、CO2排放，完全符合环保要求。而它与传统浸泡法工艺相比，传统浸泡法吨焦炭耗水量在0.373吨，采用干熄焦后吨焦耗水约0.19吨；按年产135万吨兰炭计算（年运行8000小时）可节省水资源24.7万吨，每小时节约煤气约30000m3/h，按年运行8000小时计算可节约煤气2.4亿m3，折合标准标准煤6000吨。该技术完全取消了明火干燥，大量节约煤气，改善了现场操作环境及操作上的不便，原有的浸湿法熄焦改为蒸汽及雾化水熄焦，大大节约用水量，也改善了后续出焦工段筛分系统经常粘结堵网的现状，并解决了出焦通廊长期被气体萦绕，给操作和检修带来的问题。

总之，针对化工行业一直以来存在的高污染、高能耗以及资源不能有效利用的问题，要采取恰当的节能与环保措施，在节能环保的同时取得显著的经济效益，从而有力提升化工企业的市场竞争能力。

参考文献

[1] 钱瑜，赵宇.关于化工行业推行合同能源管理机制的探讨[J].现代化工，2009（12）

[2] 浅谈聚氯乙烯生产节能减排途径.中国化工信息中心，2008，8，26

[3] 贺廷礼，李玲，陈清林.石化企业节能方法探讨[J].节能与环保，2008（07）

[4] 陈志新.化工过程中节能降耗工艺设计[J].化学工程与装备，2009（10）

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关键词：矿产开采；水资源；污水；地下水；地表水；污水利用；措施

中图分类号：X703 文献标识码:A

大规模采矿过程必然伴随着大量水资源的利用和后期排泄过程，这些过程都会改变水循环的路径以及水的质量，对自然界的水资源造成一定程度的破坏。在矿井密集地段，由于矿井大量排水形成地表水，地下水相互转化，互相补给的入渗、排出、再入渗、再排出的不良人工侧支循环所取代原有的降水、下渗、地下径流、河川径流的天然循环模式，当矿产开采沉陷波及地面，或废弃矿井采空区导水裂隙带或地面沉陷范围扩大时，地表水和矿坑水将发生直接水力联系，彼此影响，地表水会渗入地下或矿坑，后以废污水的形式排出，并且有可能再次下渗进入矿井。而同时由于大量降水入渗地下，使河川径流量减少，水质严重恶化。这些既影响了水质，又浪费了水资源，因此分析弄清矿产开采过程中各个环节废污水的成因，探讨废污水资源化利用的方法，提出相应的保护性措施，对合理开发矿产，保护水资源，实现资源可持续利用具有重要意义。

1 采矿过程中产生的废污水

1.1 矿井排水

矿产多以井工开采为主，由于含矿地层一般位于地下含水层之下，在开采过程中，势必破坏原有的隔水层构造，含水层内赋存的水体将涌向矿井，为确保矿井作业安全，必须排出大量的矿井涌水。矿井水受到开拓及采动影响，含有大量岩石粉尘等悬浮物杂质和微生物，颜色呈灰黑色或黄褐色。矿井水内含的污染物质根据矿藏种类的不同而各异。

这些矿井水的排出会污染河流及附近地表，而且矿井周围由于采空以及含水层疏干等原因极易产生塌陷裂缝，由于这些裂缝的存在，暴雨洪水或矿井排到地面的矿坑水，会大量通过裂缝渗漏到矿井，使矿井排水的工作量加大，还会因为重复渗漏和外排使水污染程度加剧。并且塌陷裂缝往往沿河流方向发育，其宽度可从几毫米到几十厘米，长度有的可达数百米，这样矿井极易袭夺河流水然后又在作业中排出矿井污水，加大了污水排放量，随着采矿作业的开展，分布在河流沿岸排污口排污量的增加，河道本身流量又大幅度减小，自净能力变得很差，导致河道水质快速恶化。矿井排水是造成矿区地表各种水体污染的主要原因。

1.2 选矿废水

在清洗和筛选工艺过程中，水将不同程度被污染，如果不能回收处理，将会产生含有多种污染成分的选矿废污水。在湿法选煤工艺中，洗选1t原煤用水量均为4．0m3，其中清水耗量约0．5-1．53。当原煤经分级、脱泥、精选、脱水等作用分选成产品时，由于煤的粉碎和泥化，产生一些粒径小于0．5mm的煤粉，这些煤粉会有不少一部分与水混合在一起，成为煤泥水。原则上煤泥水要循环利用，但由于管理、操作和工艺等存在问题，往往需要外排煤泥水，造成环境污染。

同时，选矿后必然产生一些废弃物，如废石及尾矿等。这些废弃物的不合理排放、堆存，将对水资源造成不同程度的污染和危害。废石、尾矿经雨水或各种水源淋滤、浸泡后形成的淋滤液如果随雨水汇流进河川将对河流形成危害，地表水污染是矿山普遍存在的环境问题。

2 废污水资源化利用

废污水资源化利用就是不再将矿产开采过程中产生的废污水只看成一种一定要排出的污染物，而是将废污水当成一种资源，在技术条件许可范围内设法回收利用，以提高水的重复利用率。

2.1 矿井水资源化利用

研究利用井下的有利地形，选择合适的大容量的采空区作为天然的过滤池和沉淀池，处理矿井废水，使矿井废水在井下就可以循环利用。大容量的采空区具有沉淀和过滤的作用，同时水体可以一定程度地通过自净作用，得到改善，短期排出的高温废水还可以得到降温处理。这样处理过的矿井水可以进行再利用，避免出现井下排水量较大，而地面净化水能力不够时，造成水质严重超标现象。而且可以缓解地面水源有限，在正常用水情况下仅能满足地面需求，一旦井下缺水的情况发生会影响到井下正常作业用水的问题发生。同时，也可以根据矿井水的水质特征分析，如果重金属等危害性强而且难以去除的污染物不超标，可对矿井水进行简易净化利用，主要是除去矿井水中的悬浮物和细菌，对酸性矿井水进行中和，即可满足矿井作业用水的要求，甚至用于澡堂、锅炉等的杂用水。

2.2 矿区生活污水再利用

矿区居住人口密集，生活污水排放亦不能忽视。一般矿区生活污水未经处理排放，只有少数矿区会对生活污水进行处理，处理达标后的水再排放，为了缓解水资源日益紧张的局面，提倡将生活污水回收，进行处理后作为矿区机器生产时的循环冷却水以及环卫绿化用水。这一方面国内已有许多先例，但对生活污水的处理有时需要进行深度处理，需要技术和资金方面的支持，这在客观上阻碍了生活污水资源化利用的进程。

2.3 清污分流

矿区修建浓缩池，以机械设备的处理手段实现通过加药和机械搅拌，使清污分离，上清水回用，污泥水再进行沉淀等办法。这种方法可以非常快的满足矿井作业过程中临时性的用水短缺，且对水质要求不高情况时的需求。这种方法实际上是实现了矿坑水快速有效的利用，是矿区污废水再循环利用的有效手段。

3 水资源保护

3.1 在矿业开采发展思路上，走发展清洁生产和循环经济道路，以全面、快速、高效地提高矿产业的整体用水效率和废水治理水平，提高矿产业的可持续发展水平。不能走污染后再治理，破坏后再修复的道路。采用先进的采掘设备和技术，淘汰放炮采掘等高污染高破坏的落后方法。对断裂发育，矿床水文地质条件复杂，矿坑充水量大的矿井，应考虑不破坏区域水资源自然循环条件，对导水断裂及裂隙密集带采取注浆封堵技术，堵截来水途径，减少矿坑涌水量。关停整改无法贯彻执行清洁生产，发展循环经济道路的浪费资源、环境污染严重的小型企业。这些企业是我国局部地区水资源污染严重、水资源浪费的重要因素之一。

3.2 提高水资源的综合利用水平。矿产开采作业的各个环节都伴随着大量水体的利用或疏干，产生的废水和污染物排放量极大，因此加大开采技术改造和污水回用治理力度，提高废水资源化水平，制订强制性的重复用水率、处理率和排放达标率目标，降低矿产业的用水量和污染物的排放量，减轻矿产业造成的水环境污染负荷。应尽可能采用循环系统，采取措施将矿坑排水与供水相结合，努力节约水资源，控制污染物排放浓度和排放量。

3.3 提高矿产资源的综合利用水平。我国矿产资源具有多种金属共生的特点，但综合开发利用水平比较低，这种矿产资源的低利用水平必然造成开采规模的低水平扩张，一方面浪费资源，另一方面造成环境污染。因此必须加大矿产开采技术改造的力度，提高矿产资源的综合开发利用水平，这样才是现代矿业发展和污染治理的根本出路和途径。采矿就是采水，提高了矿产资源利用率，也就是提高了水资源利用率，降低了对水资源的利用量，从而保护了水资源。

结语

矿产开采是一种高耗水且对水循环和赋存条件造成破坏的产业，开采过程中的许多环节会对周围水体造成污染，因此关注开采过程中废污水的产生以及排泄，提倡开展污水资源化利用，合理开发矿产，有效保护水资源，防止水资源进一步污染和破坏，实现有限矿产资源和水资源的可持续利用，对中国经济持续健康发展具有重要意义。

参考文献

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关键词： 化工资源；循环利用；节能减排

1.资源循环利用现状与面临的主要问题

武汉冶金重化工园是以武钢为主体的大型钢铁基地，拥有武钢、武汉石化、青山热电厂等一批大型国有企业，经济实力雄厚，产业基础良好，但当前的产业结构不够合理，重化工业特点鲜明，对主体产业依附性较大，且产业链开发模式较为粗放和单一，配套服务产业发展相对滞后，产业链构建有待升级。从煤化工、石化、电力三大产业链来看，仍处在中低端，造成青山区工业%三废&排放量较大，环境污染较为严重。

一方面，作为重化工集聚工业区，工业废弃物排放量巨大；另一方面，可利用的废弃物资源和节能减排潜力也很大。发展循环经济，实现经济增长方式的转变，是走新兴工业化道路，实现经济社会可持续发展，建设资源节约型和环境友好型社会的必然选择，同时是解决资源短缺问题和环境污染问题的一个重要途径。

2.重化工产业副产和废弃资源的综合利用

2.1石油化工循环产业链

武汉石化是以炼油为核心的燃料型炼油厂，在石油加工过程中，消耗大量的原油、水和电。炼油生产过程中产生的废水、废气和固体废弃物，会对大气、水域、土壤等造成危害。基于上述考虑，对企业产业链进行了改造，形成了较为完善的产业链。

2.2瓦斯气、催化油浆的综合利用

武汉石化通过开展清洁化生产，将瓦斯气送进脱硫装置脱硫，新建1套气柜装置用于贮存脱硫后的瓦斯气，低压瓦斯气通过压缩机加压后再返回上游装置的加热炉作为燃料，实现了炼厂瓦斯气的循环利用，循环利用改造见图1。

武汉保华石化对石化加工过程中的副产资源――催化油浆进行了重点开发，对油浆进行深加工，分离出了系列产品（图2），延伸了产业链并提高了附加值，具有循环经济的典型特征。催化油浆经过深加工，可以得到蜡油、导热油，同时也可以作为聚氯乙烯增塑剂、橡胶软化剂、炭素材料等化工原料。

2.4低质石油焦的高值化利用

武汉石化现有的延迟焦化装置年产石油焦超过60万t。以往石油焦一部分外售，一部分用于厂内石油焦循环流化床（CFB）锅炉生产过热蒸汽。由于石油焦含硫量较高，市场竞争力不强，低质石油焦的开发利用势在必行。利用焦化改质沥青和石化石油焦，可开发生产预焙阳极，使产值与利润倍增。

2.5煤化工循环产业链

武钢焦化是冶金化工区具有代表性的煤化工企业，通过对生产工艺和余热利用的优化，提高企业的经济效益，降低环境污染，实现资源的有效利用。

3.热电副产和废弃资源的综合利用

园区内热电产业主要包括国电青山热电厂和武钢自备电厂两大企业，为了实现资源的合理配置，提高能源的利用效率，主要从以下两个方面对企业内部产业链条进行了改进。

（1）实现富余热能的有效利用。以动力煤和富余煤气为燃料，由热空气携带，经鼓风机送入锅炉燃烧，产生的高温烟气与锅炉中的水进行换热，产生的低温烟气送入省煤器对水泵提供的水进行加热，高温高压蒸汽发电，而该过程中富余的过热蒸汽，一部分送往居民区作为民用供热，一部分则送往各工厂实现热能梯级利用。

（2）加强副产物的深度处理。换热之后的低温烟气进入回流式循环硫化床脱硫塔，以干态的消石灰粉为吸收剂，通过与烟气接触，达到高效脱硫的效果。

4.“三废”综合利用建议

4.1集中处置工业危废品

钢铁冶炼及深加工过程会产生轧制油、乳化液、焦油渣、废酸、废碱、电镀废渣和石棉废物等危险废弃物，石化行业也会产生废白土、酸渣、废矿物油。废机油、清罐油、浮渣等。过滤废渣、过滤母液、蒸馏残渣、废有机溶剂、废弃的离子交换树脂和废弃的粘稠物等物体。尽管青山工业区目前正在大力发展循环经济，构建多条循环经济产业链，但仍然会有一些工业废品不能得到有效处置，对生态安全带来隐患，所以必须寻找切实可行的方法，实现工业废品的集中处置。

4.2建立污水集中处理和循环利用机制

通过构建企业内部和企业间水资源循环链，对工业区的废水进行统一处理，实现水资源在工业生态系统中的高质高用和低质低用，提高水资源在工业系统中的利用效率，降低废水对环境的影响。

4.3加强大气污染物的治理

鼓励入园企业采用清洁生产工艺，减少气体污染物外排。如需排放，应当采取净化处理措施，如采用脱硫脱氮、除尘技术、推广全能脱硫增效剂等，而且气体污染物外排不得超过规定的排放标准。针对武钢、青山热电等重点污染企业，采用脱硫除尘、低氮燃烧、脱硝等措施，以实现废气的再利用。

5.结语

冶金重化工园循环经济的发展虽已取得一定成效，但是存在以下问题有待解决。

1）副产资源的处理工艺还不太成熟，如焦化粗蒽的分离精制所得到的产品纯度不超过50%，远未达到下游化工企业对原料的要求。

2）大型产业之间的联系较为紧密，但是与小型产业耦合度不高，造成一部分副产资源的价值没有得到完全利用。

3）低价值的废弃物没有进行集中处理，增加了企业在废弃物处理上的资金投入。

针对以上3个问题，未来园区内循环经济的发展可以从以下方面着手。

1）开发简单高效的废弃物资源化利用技术，变废为宝，是冶金重化工园区节能减排的主要途径。

2）拓展延伸各产业间副产资源的耦合利用途径，充分利用副产资源的剩余价值。

3）工业废弃物和工业危废品集中利用或无害化处理，降低企业的设备投入和人工成本。

参考文献

[1]孙毅. 资源型区域绿色转型的理论与实践研究[D].东北师范大学，2012.

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关键词：火电厂 湿冷机组 循环节水技术 问题分析 对策研究

中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）10-0272-01

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司是目前国内最大的火力发电企业，是我国实施“西部大开发”和“西电东送”战略的重点工程。在发电过程中，对水资源进行循环利用，缓解电力工程的发展和水资源使用的紧张局面。目前公司使用的节水技术是湿冷机组循环节水技术，通过对湿冷机组的循环水浓缩倍数进行设计和调节，节约水资源的使用并减少污水的排放量。但在实际发电过程中，湿冷机组的实际运行的浓缩倍率与预设值之间存在着很大的差异，所以要在保证安全生产的基础上提高循环水的浓缩倍率，使水资源得到充分合理的利用。

一、循环水系统概述

在火力发电过程中，利用能源燃料对锅炉中的水进行加热处理，使水变成蒸汽，将燃料燃烧过程中的化学能转化为热能，通过蒸汽的压力来推动汽轮机的旋转，汽轮机通过运作，带动了发电机的运作，在此过程中将热能转化为机械能，再将机械能转化为电能。所以，水的使用在火力发电工程中具有很重要的意义。

循环水系统[1]是通过水的交换将水中的热量带走，进行水冷却的过程。通过对已经加热过的水进行冷却处理，达到水资源的循环利用。循环水系统有干式冷却系统和湿式冷却系统两种，虽然说两种系统都具有良好的节水效果，但干式冷却系统的投入比较大，效率低，进而影响火电厂的经济效益。

湿冷机组循环水技术属于湿式冷却系统，经实践经验分析，如果水浓缩倍率从原来的2.5倍提升到3.0倍，使用百万千瓦容量的装机，排污量每小时就可以减少290m3，所以提高湿冷机组循环水的浓缩倍率对于节水减排有很大的是实际意义。

二、湿冷机组循环水节水技术使用现状和问题分析

我国的水资源分布不均匀，人均水资源占有量比较少，水资源短缺严重影响我国城市化的进程和人与自然的和谐发展。但是火力发电用水量占我国工业总体用水量的40%以上，排放的废水量占全国工业废水排放量的10%左右。与其他经济发展较快的国家相比，我国的火电厂在用水方面存在着耗水量大，重复利用率低等问题，由此可见，火电厂在循环水技术运用上存在着一定的问题：

1.使用的水质不同造成水循环系统的循环水浓缩倍率不高

每一个地区的水源质量都不相同，火电厂的水源都不是固定的从一个地方输入，所以火电用水的水质存在着很大的差距。当水中的氯离子含量增多时，就会对湿冷机组的凝结器管道产生一定的腐蚀作用，使机器在正常的运作过程中，循环水的浓缩倍率达不到预设值[2]。长期使用耗水量就会比较大，排污量也较大，水资源得不到充分合理的利用，浪费严重。同时也会腐蚀凝结器的铜质管道，是水循环系统的水资源使用情况造成一种恶性循环，进而影响整个火电厂的经济效益，不利于火电厂整体工作的顺利开展。

同时，弱酸床前期出水的酸性比较强，对铜管的保护膜产生严重的腐蚀作用。很多火电厂将弱酸水作为循环水的补充水，对弱酸水的强烈的腐蚀作用的认识不到位，循环水系统运行过程中，没有积极采取相应的管理保护措施，没有做到及时清洗，及时更换输水管道。导致凝结器铜管腐蚀甚至穿孔，还会出现结垢的现象，影响循环水系统的正常运作，甚至还会出现安全隐患。

2.火电厂的循环水控制指标不够合理和完善

火电厂没有做好循环水和补充水使用前的水质鉴定，对所用水资源的成分不够清楚，也没有明文规定使用水的超标限制，在检查过程中对某中含量超标的水进行使用权的限制。同时没有做到对凝结器的铜质管道进行及时的检查管理，做不到及时的对腐蚀的管道进行维修和更换，没有对结垢的管道进行及时的清理。

三、针对使用湿冷机组循环水节水技术过程中出现问题的调整措施探讨

1.尽量避免使用弱酸水作为循环水的补充水

弱酸水对凝结器的铜管和碳钢结构都有很强的腐蚀性，如果要使用弱酸水，就必须要做好监督检查工作，及时对管道进行更换除垢。同时，在低浓缩倍率环境下，其腐蚀性更强，所以要提高运行过程中的浓缩倍率[3]。

经研究和笔者的实际工作经验来看，当浓缩倍率越大时，弱酸水的腐蚀性就越小，循环水的浓缩倍率越小，弱酸水的腐蚀性就越强。所以在运行过程中，应尽量减少弱酸水在循环水浓缩倍率小于2倍的环境中的停留时间。

在实际工作过程中，可以通过提高弱酸水的PH值，降低弱酸水的酸性，进而减小弱酸水的腐蚀作用，具体措施如下：可以在弱酸水中加入一定量的生水，一般弱酸水和生水的比例为3：2，使之进行融合，降低原弱酸水的酸性；可以通过延后弱酸床的控制终点来降低水的酸性，将出水控制的终点JD由以前的1.97mmol/L延后至3.0mmol/L，且该方法在使用过程中具有很强的可行性，也比较方便，便于现场操控。也可以在使用过程中，提高弱酸水的浓缩倍率。通过降低弱酸水的酸性，从根源上降低水的腐蚀性。

同时也可以更换补充水，用石灰水等高硬度、含碱性的水代替弱酸水，但是石灰水也具有腐蚀性，应将石灰水的PH值控制在8.5-9.5之间，过低就会造成HSn70-1A材质管道的局部腐蚀，过高就会造成凝结器空抽取BFe30-1-1的铜质管道腐蚀[4]，这样不能有效的缓解水的腐蚀作用。

2.提高循环水系统的浓缩倍率

经研究发现，80%以上的火电厂循环水的浓缩倍率都低于最佳的浓缩倍率。通过提高循环水的浓缩倍率可以适当的减少耗水量和排污量。但是如果循环水的浓缩倍率超过5倍，节水效果就不会很明显，因为在运行过程中，过高的浓缩倍率会增加循环水的含盐量，同样会对管道造成一定的腐蚀和结垢，不利于管道的畅通。所以在改进循环水浓缩倍率的过程中，一定要注意合理控制，采用比较先进的科学技术在经济条件允许的情况下，合理提高循环水的浓缩倍率。

目前，我公司循环水的浓缩倍率已经接近2-4倍，提高循环水浓缩倍率的主要方法有在水中加入硫酸调节循环水的PH值，在水中加入适当的水质稳定剂保证水中化学物质含量的均衡；使用石灰水结合水质稳定剂对水进行处理；采用循环水分级的浓缩串联补水技术进行处理。进而提高循环水的浓缩倍率，并且要对该倍率进行合理的控制，保证其在最佳范围内科学有效的运行，在提高工作效率的基础上确保工作进展的安全性。

3.改进凝结器管道的材质，对其进行及时的检查更换

尽量选用抗腐蚀性的管道，保证凝结管道的质量；同时在工作过程中，及时对管道进行检查，观察是否有腐烂堵塞的现象；在水中添加一些防腐蚀的药物，减低循环水的腐蚀性；同时也可以采用化学阴极保护法对管道进行及时的保护，如在循环水的输入和输出口加装镁质版或锌质板，来保护原有的管道。

四、结束语

为了循环经济的建设，水资源的节约与保护已经成为社会普遍关注的话题。在火电厂进行发电的过程中，用水量很大，为了达到有效节水和减少污水排放的目的，火电厂必须改进技术。提高湿冷机组循环水的浓缩倍率，采用抗腐蚀的管道结构，进而提高水资源的利用效率，有效缓解我国水资源的紧张状况，促进和谐社会的建设。

参考文献

[1]张琪琛. 火电厂系统节水及褐煤干燥研究[D].华北电力大学，2014.

[2]刘伟. 火力发电企业节水策略优化研究[D].华北电力大学，2014.

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【关键词】循环经济；经济利益最大化；生产发展与生态平衡；和谐

一、我国经济社会发展与资源环境现状

（一）中国经济发展现状

众所周知，长期以来，中国经济保持高速发展。我国年均GDP的增长一直远超世界平均水平。创造了一个又一个“中国奇迹”。近两年，我国经济增长速度放缓，从注重“量”转变成重视“质”，逐步从制造大国转变成创新强国。经济增长速度虽然不及之前快速，但是依然稳健，我国依然是世界上经济形势乐观的国家之一。

（二）我国资源环境现状

1.我国资源总量“地大物博”，但是对于我们有战略意义的土地资源、矿产资源、水资源等在人均占有量方面均不足世界人均水平的一半。

2.水资源严重短缺，河流干涸，地下水水位下降等，很多地区每年都会出现干旱灾害，另外，水质污染严重，水资源浪费等问题，已严重影响到生产和生活。

3.土地资源紧缺。我国可耕地的优质土地资源少，非农用占地使良田数量大幅减少。土地资源总量虽多，但是人均占有量少，可开发的后备土地资源少。

4.环境污染和资源短缺已经成为制约我国经济发展的主要因素。我国可利用资源数量少，资源浪费严重，再加上在经济发展过程中对资源污染严重，资源短缺和环境污染已经成为我国经济发展瓶颈。

（三）我国经济社会发展与资源环境现状

由图1我们可以看出，我国1993-2011年污染物排放曲线虽然有起伏，但从2006年开始，曲线呈现下降趋势。这说明，随着GDP的增长，我国也逐渐重视环境保护，采取一定的措施治理环境污染、加强资源利用，使得环境得到了一定的改善。总的来说，我们从之前的粗放型经济发展模式逐步转变，通过多方面努力，使经济发展逐步向循环经济模式靠近，改善环境污染，遏制环境状况恶化。

二、循环经济概念

循环经济是以减量化、再使用、再循环为原则，通过对资源的高效利用和回收再造，使经济活动成为绿色环保、可持续的经济生产模式。循环经济以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济和社会效益。它存在多个经济环节中，包括：资源开采环节、资源消耗环节、废弃物产生环节、再生资源环节、社会消费环节。

三、发展循环经济的必要性

在环境资源成为制约我国经济发展瓶颈的背景下，循环经济成为必然选择。循环经济不

仅能从根本上解决我国由于工业生产所带来的环境问题，而且以最小的投入实现经济利益最大化，形成可持续的绿色经济发展。

（一）循环经济能够节约资源

众所周知，目前人类利用的很多自然资源，例如，煤、矿物质、水资源等都是不可再生资源。这些资源一旦用完就会永久消失。循环经济的一个重要特点就是“低消耗”，通过改进技术等方式，投入尽可能少的资源，提高资源利用率，在生产和消耗的过程中，让资源发挥最大效果，尽量回收利用剩余物质，加强循环利用，提高生产效率，为经济活动创造出更多价值。

（二）循环经济能够改善环境

人们在经济生产活动中，很多物质不能被充分利用，并且会产生大量废弃物。循环经济的“重复利用”，使得资源能够发挥最大的作用，并且经过再加工制作后延长使用周期，这样，就减少了废弃物的数量。同时，提高废弃物回收利用率，最大程度把废弃物转化为可利用资源，变废为宝，减少资源消耗和污染物的排放。节约资源，保护环境。目前，煤矿在生产使用的过程中会严重污染环境，破坏生态体系。为了解决这些问题，现在已经有了太阳能、风能等能够代替不可再生资源的方式方法，这些方法是循环经济的表现方式，绿色环保，可持续发展。

（三）循环经济能够推动社会发展

循环经济是一种新型的经济发展模式，是对“大规模生产、大规模消费、大规模废弃”传统经济模式的变革。这就要求政府改革经济发展机制，创新经济发展模式，制定适合循环经济发展的法制法规；同时，鼓励创新、创业、新科技，大力发展新兴科技产业，改革高消耗高污染的传统行业。对于企业来说，要转变经济发展模式和生产模式，从经济活动的初端，到生产过程中，直至经济活动的末端，都要不断提高生产效率和资源利用率，减少废弃物排放。

（四）循环经济不仅是一种新型方法，更是以人为中心发展理念的体现

当前，我国城市存在各种各样的“城市病”：人口聚集过多、交通拥堵、环境质量越来越差……人们存活在这样的环境中，生活质量低，容易诱发焦虑、不信任感等心理疾病，从而导致社会安全隐患，更影响经济生活的正常进行。循环经济是一种可持续发展模式，通过这个模式的运行，不仅仅能使在经济活动中的资源得到循环利用，保护环境；也同样可以在日常生活中让市民懂得循环利用，培养节约不浪费的意识，创造更多经济价值。例如，在北京的一些小区里，放有盛放不同垃圾的垃圾桶，上面会有垃圾分类的提醒标识，并且清楚的标注了各种垃圾类别，不同种类的垃圾会有不同的用途，使废弃物转化为可利用的资源。通过这样的方式，人们的分类、循环利用意识提高了，也培养了保护环境的习惯，同时，人们的思维方式改变了，行为方式就会得到改善，从而居住环境也会更加美好，以人为中心的发展理念得到体现。

四、发展循环经济的基本途径

（一）实行绿色设计

绿色设计是指在产品的设计过程中，综合经济效益、社会效益、环境效益，使产品在使用周期内最大限度被有效利用，不产生浪费。制作时按照标准，这样，在产品或设备需要更新换代时，能够重复利用，不需要整机报废，同时便于拆卸和更换，延长产品的使用周期。

（二）推行清洁生产

企业在生产产品时，在满足消费者需求的同时，应投入尽可能少的资源或使用绿色无污染的原料进行产品制作，降低能耗，减少原料对人的危害。清洁生产是一种实用型的生产，是合理使用资源和能源的生产，是对资源消耗的规划和管理。

（三）建设绿色工业园区

绿色工业园区是以生态学为指导，遵循“回收一再利用一设计一生产”循环模式的企业工业园区。园区内的企业目标是尽量减少废弃物，园区内，一个工厂或企业所产生的废物，用作下一个工厂的原料，实现资源循环利用，变废为宝，最终使得园区内污染物排放为零。

（四）创新绿色技术

循环经济的发展离不开科技。随着科学技术的发展，近年来，我国在提高资源利用方面取得了突破。但是，我们也应看到，消除污染的环境工程技术、进行废弃物再利用的资源化技术还有很大的提升空间。另外，在传统工业不断转型升级的同时，设备制造技术、企业无污染绿色生产技术都应进一步提高。

（五）推动绿色消费

政府应在在社会中倡导绿色消费。鼓励消费者购买经过生态设计或通过环境标志认证的产品。在商品的使用过程中杜绝浪费，提高节约意识，在商品周期结束后进行回收利用。尤其是在公司等办公场所。员工应具有节约意识，不随意浪费纸张等办公用品，进行办公用品的二次回收利用，做到绿色办公。

五、总结

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关键词：给水排水设计；节水措施；重要性；问题；策略

随着城市化进程的不断加快，城市规模及城市配套设施也在逐渐的增多，使得水资源的需求迅猛增加，水资源短缺、匮乏的状况已经越来越明显，直接影响着人们的正常生产和生活。在实际的给排水的节水设计过程中，依然存在一些浪费水资源的问题，例如：给排水的设计缺乏节水意识、市政给排水系统的配套设施质量不合格、冷热水供应系统的设计不合理等。因此，应采取有效解决策略，实现给排水设计的节水节能的效果。

一、加强市政给排水设计节水措施的重要性

市政给排水工程是市政工程的重要组成部分，市政给水排水工程是一项极其复杂的工程，它与城市建设、工业发展以及环保、人民生活密切相关，涉及到水资源运输、水资源净化以及水资源保护等方面。市政给排水设计的优劣直接关系着城市生态系统的维持，与环境关系密不可分。目前，随着我国城市化建设的不断加速以及我国城镇人口的不断增加，部分地区水资源已经开始匮乏。因此，降低水能源的消耗、合理使用水资源是目前人类比较迫切的工作，在进行给排水规划设计的过程中，应该采取有效节水节能措施，合理使用水资源，减少水资源的浪费，实现社会的可持续发展。随着科学技术的快速发展，以及大力宣传保护水资源，使得人们越重越重视水资源的节约和保护，充分意识到节水节能的重要性。所以，要利用科学技术手段加强给排水节水措施的设计，合理利用水资源，降低水资源的浪费。在给排水设计上充分发挥科学优势，最大限度的实现水资源的循环利用，推动社会的和谐发展。

二、给排水设计中节水措施存在的问题分析

1、给排水的设计缺乏节水意识

在给排水设计过程中，完善的规划设计，有利于保证给排水工程的施工质量，给排水设计中的节水措施，有利于实现节约水资源和实现水资源的循环利用。因此，在进行给排水设计时，就应该及时引入节水意识，这样才可以保证市政给排水工程中应用节水的措施。但是，在实际的市政给排水设计过程中，由于设计人员的专业素质水平不高和工作的疏忽，使得给排水工程的设计中缺乏节水观念，市政工程设计人员完全忽视节水措施对于城市水资源节约的重要作用。

2、市政给排水系统的配套设施质量不合格

在市政给排水设计过程中，由于设计人员综合素质水平不高，缺乏专业的设计知识和技术，使得在实际给排水设计过程中往往没有认真研究给排水的施工材料，设计中应用的配套设置质量不合格，不具有节水的功能。另外，人们忽视了施工材料的重要性和一些细微问题，由于给排水系统管道大部分敷设在地下，人们却常常忽视了管道细微的滴、渗、漏等现象，长此以往下去，就会造成城市水资源的浪费，违背了给排水设计的节水节能的初衷。

3、冷热水供应系统的设计不合理

在进行给排水设计过程中，城市的冷热水供应系统中存在着严重的浪费水资源的情况，例如：在热水供应系统开启后，需要先流出大量的冷水，稳定一段时间后，才可以达到正常使用热水的需求，然而这些被放出的冷水并没有使用在用户身上，没有产生应有的使用效益，而是无缘无故的就被浪费掉，造成不必要的水资源浪费。另外，人们没有足够认识到中水的利用也是非常重要的，做好中水的利用有利于城市的节水、环保、可持续发展的长期目标的实现。

三、给排水设计节水措施存在问题的解决策略探讨

1、给排水设计中应用节水型管材

在市政给排水工程的节水设施设计过程中，应推广使用新型节水型管材，有效实现给排水设计节水节能的目的，管材应具有良好的卫生性能、耐腐蚀性能以及节水节能性能。随着科技的不断进步和人民生活水平的快速提高，新型给水管材PE管、PP-R管、铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管等都可以充分解决传统的镀锌钢管易生锈、腐蚀、泄露等弊病，产生微生物以及致病菌大量繁殖等造成水质污染，使用过程中需要放空污染的水体，才能正常使用，并且新型管材的接头更加的牢固，不易渗水、漏水，减少水资源的不必要的浪费。同时，阀门也是给排水中比较重要的配件，在进行给排水的节水措施设计过程中，应优先选用性能好、关闭严的阀门，采用硬聚氯乙烯、高密度聚乙烯、氯化聚氯乙烯、改性聚丙烯、以及铜塑复合管等新型材质，这样也可以有效减少水资源的浪费。

2、加强对中水的回收、净化和利用

中水是指将城市们日常生活中产生的冷却水、沐浴排水等污水由水处理设施经过深度处理后达到相应标准后的水，中水是在一定范围内可以进行循环使用的再生水。目前，市政工作者应在国家政策的配合下做好中水的收集、净化和利用工作。中水可以广泛应用于建筑施工、景观用水、浮尘净化、车辆清洗、生产降温、卫浴用水等非人体接触用水领域，这样可以有效提高水资源的利用效率。同时，中水在应用过程中，可减少污水生成总量，缓解了其对水资源的污染，由于流通环节少，节省了水资源费、水与远距离输水的能耗费用和基建费用，从而有效降低了回用水的制水成本，城市污水处理后回用于农业生产和绿化，不仅可以降低运营成本，而且还可以带来可观的环境效益，这是目前人们认为最有效的节水途径，是城市发展的必然趋势，为城市的可持续发展奠定了坚实的基础。

3、提高雨水收集利用的设计

在市政给排水的节水措施设计过程中，应充分考虑设计雨水收集回用系统，实现水资源的循环利用，有效节约水资源。雨水收集回用系统一般包括：收集、弃流、雨水储存、水质处理和雨水回用。当雨水较为洁净时，也可不设置初期雨水弃流。雨水是极为重要的水资源，是市政给水排水工程建设企业做好节水工作的重要举措。收集的雨水可用于冲洗厕所、浇洒路面、浇灌草坪、水景补水，甚至用于循环冷却水和消防水。可以缓解目前城市水资源紧缺的局面，是一种开源节流的有效途径。目前，我国城市雨水收集利用方法主要有三种：屋面雨水集蓄系统、雨水截污与渗透系统、生态小区雨水利用系统。与其他用水相比较，雨水的技术成本比较低，经过雨水处理技术，可以将处理后的雨水用于小区园林绿化、建筑防尘、道路洒水以及小区景观等方面。在市政给水排水工程建设中进行雨水收集利用，增加城市雨水的回收利用，减缓雨水排放，改善城市水环境。同时，雨水收集利用对保持水土和改善生态环境发挥了重要的作用。不但减少了地下水开采，而且还可以补充部分地下水，减轻整个自然界水循环系统的压力。减少水土流失，对建设生态农业、生态城市，保护环境都具有十分重大的意义。

4、合理设计冷热水供应系统

在进行给排水的节水措施设计时，为了可以有效的减少热水供应系统中排放无效的冷水，应普及室内热水循环系统或者是改造相应无循环的热水供应系统。同时，进行管道的保温设计，也可以有效减少无效冷水的排放，，减少不必要的水资源浪费，实现水资源的有效节约，除此之外，由于热水器自身的设计因素而导致的水资源浪费难以从根本上解决，因此，就需要合理规划设计、回收再利用无效冷水，减少不必要的水资源浪费，实现节水节能的目的。

四、结语：

综上所述，通过给排水设计中应用节水型管材、加强对中水的回收、净化和利用、提高雨水收集利用的设计、合理设计冷热水供应系统等解决策略，保证给排水系统的安全运行，减少不必要的水资源的浪费，节约水资源，实现社会的可持续发展。

参考文献：

[1]张洪双.关于给水排水设计中的几种节水措施探讨[J].城市建设理论研究，2016（11）.