1、雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 雨水利用對天然降水進(jìn)行收集、存蓄并加以利用。7.1 雨水利用1. 直接設(shè)置收集雨水的集流面，把集流面上的雨水通過集水槽、管收入蓄水器(置于地上或地下的罐或窖) 中進(jìn)行儲存以備利用； 2. 采取措施促進(jìn)雨水的滲透，回灌、補(bǔ)充地下水，調(diào)節(jié)地下水的采補(bǔ)平衡。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介一、城市雨水利用1. 有利于增加可供水量 2. 有利于控制城市雨洪 3. 有利于控制非點(diǎn)源污染 4. 有利于回灌城市地下水 5. 具有生態(tài)意義和經(jīng)濟(jì)效益 可起到調(diào)節(jié)氣候、凈化空氣、增進(jìn)城市綠化、遏制城市熱島效應(yīng)等作用，改善城市生態(tài)環(huán)境。 經(jīng)濟(jì)效益：

2、一節(jié)省巨額的市政排水投資；二節(jié)省市政、用水單位和居民用水開支。 三有良好的產(chǎn)業(yè)前景，能形成新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 （一）城市雨水利用的作用雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介1. 必要性 我國城市化發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，城市雨水具有利害雙重性，雨水利用是興利除害、保障城市水安全的需要。 2. 可行性 (1)水量方面雨水水量可觀。(2)水質(zhì)方面雨水礦化度低，水質(zhì)優(yōu)于污水的水質(zhì)。(3)技術(shù)方面多國實(shí)踐證明，屋面雨水利用、下凹式 綠地雨水利用、土壤入滲、道路小區(qū)和廣場雨水利用、雨水收集回用等模式都是可行的。 （二）城市雨水利用的必要性和可行性雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介（三）城市雨水利用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1. 現(xiàn)狀

3、 20世紀(jì)80年代初期，由于全球范圍內(nèi)的水資源危機(jī)，世界各地掀起了雨水利用的高潮，國際雨水集流系統(tǒng)協(xié)會IRCSA(International Rainwater Catchment systems Association) 應(yīng)運(yùn)而生。19822009年間，該協(xié)會已在世界各地召開了14次國際雨水收集大會。 (1) 日本 在樓頂集雨修建空中花園； 修建地表、地下的蓄洪池，將雨水作為城市雜用水； 修建滲井、滲溝、滲池等將地面徑流就地滲入地下。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 (2) 德國是歐洲開展雨水利用工程最好的國家之一。 德國的城市雨水利用可分為兩大類： a. 家庭房屋屋頂雨水集蓄利用系統(tǒng) 利

4、用房屋屋頂作為雨水集流面，將雨水導(dǎo)入設(shè)置于房屋外或半地下室的水池中，每個水池容積35m3。儲存于水池的雨水通過管道和小型水泵輸水系統(tǒng)用作家庭雜用水。當(dāng)雨水集蓄池中存水用完時，可自動和原有供水系統(tǒng)連接。當(dāng)水池已裝滿時，雨水可自動溢流，排入小區(qū)排水系統(tǒng)。 b. 公共建筑和綠地等集蓄和導(dǎo)滲系統(tǒng) 公共建筑集蓄入滲回補(bǔ)系統(tǒng)規(guī)模相對較大，將公共建筑或鋪裝地面的雨水集蓄于地下水池，容積一般在100m3以上，蓄水池頂部有溢流口，當(dāng)暴雨入流超過蓄水容量，可排入城市河道或洼地。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介（a）柏林居民的雨水收集裝置 （b）品種齊全的雨水利用產(chǎn)品德國的家庭雨水收集利用裝置及產(chǎn)品雨水資源的綜合

5、利用和節(jié)水技術(shù)簡介 (3) 美國 美國的雨水利用以提高天然入滲能力為宗旨。 多個州制定的雨洪管理?xiàng)l例規(guī)定：新開發(fā)區(qū)的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發(fā)前的水平，所有新開發(fā)區(qū)必須強(qiáng)制實(shí)行“就地滯洪蓄水”。滯洪設(shè)施的最低容量均應(yīng)能控制五年一遇的暴雨徑流。 2. 發(fā)展趨勢 (1) 雨水利用設(shè)施向標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展 (2) 雨水利用技術(shù)向國際化與集成化發(fā)展 (3) 雨水利用向多目標(biāo)和綜合性技術(shù)發(fā)展雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介（四）城市雨水利用技術(shù)1. 雨水滲透利用技術(shù) 雨水滲透設(shè)施包括滲水管、滲水溝、滲水地面、滲水洼塘和滲水淺井等。滲水管 滲水管是多孔管材，雨水通過埋設(shè)于地下的滲水管向四周土壤層滲透，其

6、優(yōu)點(diǎn)：占地面積少，管材四周填充粒徑20-30mm的碎石或其它多孔材料，有較好的調(diào)蓄能力。缺點(diǎn)：發(fā)生堵塞或滲透能力下降時，很難清洗恢復(fù)，且要求匯集的雨水中不含懸浮固體。 滲水溝 采用多孔材料制作或是自然的帶植物淺溝，底部鋪設(shè)透水性好的碎石層。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介1. 雨水滲透利用技術(shù)（續(xù)）滲水地面 分為天然滲水地面和人工滲水地面。前者以綠地為主，其透水性好，能美化環(huán)境并對雨水中的污染物有較強(qiáng)的截留和凈化作用，但其滲透流量受土壤性質(zhì)的限制。人工透水地面是人工鋪設(shè)的透水性地面，如多孔瀝青地面、碎石地面和草坪磚地面等，多鋪設(shè)在道路兩側(cè)的透水人行道、停車場等。 滲水洼塘 利用天然或人工修筑的

7、洼地或池塘進(jìn)行雨水滲透，補(bǔ)給地下水。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介2. 雨水徑流收集利用技術(shù) 雨水徑流收集利用技術(shù)是對來自屋頂、道路等的降水徑流進(jìn)行收集，稍加處理或不經(jīng)處理即直接用于沖洗廁所、澆灑綠地等。屋面雨水收集系統(tǒng)流程圖雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 城市雨水利用不僅是水利和城建系統(tǒng)的任務(wù)，還牽涉到很多部門。需要工程措施與非工程措施的有機(jī)結(jié)合。 （五）促進(jìn)城市雨水利用的途徑1. 把雨水利用納入城市總體規(guī)劃。 2. 在城市防洪思路和措施上應(yīng)有所創(chuàng)新和改革。 3. 盡快制定雨水利用的法規(guī)和條例。 4. 對原有排水設(shè)施進(jìn)行改造，蓄排結(jié)合、先蓄后排。 5. 強(qiáng)化管理，制定符合實(shí)際的雨水利用

8、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。 城市雨水利用涉及面廣，具體實(shí)施時需要水利、城建、市政管理、環(huán)境保護(hù)等許多部門合作。包含城市雨水資源管理、雨水徑流污染控制、雨水的收集處理回用系統(tǒng)、城市生活小區(qū)水系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)及生態(tài)環(huán)境建設(shè)等技術(shù)性很強(qiáng)的內(nèi)容，應(yīng)借鑒國外先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合我國國情制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介二、農(nóng)業(yè)雨水利用 農(nóng)業(yè)雨水利用是指通過自然過程或人類活動過程將雨水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以提高作物產(chǎn)量和改善農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的做法。 1. 集雨系統(tǒng) 集雨系統(tǒng)主要是指收集雨水的集雨場地。應(yīng)選擇具有一定產(chǎn)流面積的地方作為集雨場，不具備天然條件的地方，需人工修建集雨場。 （一）農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用技術(shù) 雨水集

9、蓄利用工程主要包括集雨系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、蓄水系統(tǒng)和用水系統(tǒng)。2. 輸水系統(tǒng) 輸水系統(tǒng)主要是指截流溝和輸水溝(渠)。其作用是將集雨場上的來水匯集后引入沉砂池，而后流入蓄水系統(tǒng)。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介3. 蓄水系統(tǒng) 蓄水系統(tǒng)含蓄水建筑物及其附屬設(shè)備，其作用是存儲雨水，并作簡單的水質(zhì)處理。蓄水建筑物主要有水窖、水窯、水池、水罐、水柜等類型。（一）農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用技術(shù)（續(xù)）4. 用水系統(tǒng) 對于以人和家畜、家禽飲用水為目的的庭院集雨工程，集雨、輸水、蓄水和用水都在庭院內(nèi)，一般采用電動水泵或手壓泵提水，個別缺電地區(qū)也常采用人工水桶提取。當(dāng)雨水集蓄主要用于農(nóng)業(yè)灌溉時，用水系統(tǒng)即灌溉系統(tǒng)。雨水資源的綜

10、合利用和節(jié)水技術(shù)簡介利用海水節(jié)約淡水資源途徑海水代用：以海水為原水，經(jīng)滅菌、殺生及除藻處理后，直接替代淡水作工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉用水、生活用水及其他用水。海水淡化：將海水處理成淡化水，作為淡水需水場合的新水。1. 利用海水節(jié)約淡水資源的途徑 全世界70%以上的人口居住在離海洋120km以內(nèi)的區(qū)域。面對淡水資源日趨緊張的局勢，世界各國紛紛將目光投向占全球水儲量96.5%的海水，海水利用近來得到蓬勃發(fā)展。7.2 海水利用一、概述雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介2. 國內(nèi)外海水利用概況 美國工業(yè)取水量自1970年后開始下降、日本工業(yè)取水量自1975年后呈緩慢下降趨勢，在一定程度上都與海水利用有關(guān)。目前

11、日本工業(yè)用海水量每年達(dá)到3000億m3，美國達(dá)到1200億m3。 海水代用方面 目前，日本已經(jīng)完成工業(yè)布局調(diào)整，將耗水量大的煉鋼、電力和化工等布局在沿海；美國預(yù)計(jì)2025年前后完成調(diào)整。 我國一些沿海城市，在上世紀(jì)30年代就開始用海水作為發(fā)電廠的冷卻水。目前，大連、青島、天津、上海等主要沿海城市的工業(yè)取水量中海水取水量一般在80%以上，電力、化工行業(yè)，海水利用率高達(dá)95%。但我國大陸目前工業(yè)用海水量每年僅240億m3，僅為日本的1/12，美國的1/5。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介2. 國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)） 海水淡化方面 全球有40多個國家開展了“海水淡化技術(shù)”研究。全球現(xiàn)有海水淡化廠近

12、兩萬家，日產(chǎn)淡水近3000萬噸。 在海水淡化裝置制造國中，美國和日本分別占30%的市場份額。韓國“海水淡化”技術(shù)研究雖起步于20世紀(jì)80年代，但依靠價格優(yōu)勢，也已打入中東市場。 我國早在40多年前就開始研究“海水淡化”技術(shù)，最初主要是為了滿足船舶和島嶼的生活用水。國家海洋局先后組建了多個與“海水淡化”有關(guān)的研究所，2000年“低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)示范工程”被列入國家重大研究項(xiàng)目，并應(yīng)用于山東黃島發(fā)電廠。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介2. 國內(nèi)外海水利用概況（續(xù)） 海水淡化方面（續(xù)） 2005年我國制定了海水利用專項(xiàng)規(guī)劃，提出了2020年的目標(biāo)： 海水淡化能力達(dá)到250-300萬m3/d

13、，海水直接利用能力達(dá)到1000億m3/a，大幅度擴(kuò)大和提高海水化學(xué)資源的綜合利用規(guī)模和水平。海水利用對解決沿海地區(qū)缺水問題的貢獻(xiàn)率達(dá)到26%-37%。 實(shí)現(xiàn)大規(guī)模海水淡化產(chǎn)業(yè)化，海水利用（特別海水淡化國產(chǎn)化率）達(dá)到90%以上，建設(shè)若干個20-50 萬m3/d能力的海水淡化工程，沿海地區(qū)的高用水企業(yè)的工業(yè)冷卻水基本上由海水替代。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介二、海水代用1. 海水作為工業(yè)冷卻水 海水作為冷卻水有直流冷卻和循環(huán)冷卻兩種系統(tǒng)。采用較多的是直流冷卻方式。循環(huán)冷卻系統(tǒng)取水量少，排水量也小，可減輕海水熱污染。 海水作工業(yè)冷卻水涉及的技術(shù)問題很多，包括取海水、預(yù)處理、海水腐蝕和海洋生物附著

14、等。其中最關(guān)鍵的是防腐和防海洋生物附著問題。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 3. 海水作為洗滌用水，如海上水產(chǎn)品的洗滌等4. 海水作為印染行業(yè)的漂白、染色、漂洗用水5. 海水作為灌溉用水2. 海水作為生活用水 海水作為城市生活用水，主要用于沖廁、道路灑水、消防等生活用水。其中以沖廁應(yīng)用最廣。目前香港每天沖廁用海水量達(dá)到35萬m3，占全部該項(xiàng)用水量的70%。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介蒸餾法三、海水淡化技術(shù)水的淡化用化學(xué)、物理方法從溶液中將水和溶質(zhì)分離。 蒸餾法是將含鹽水加熱汽化，再將蒸汽冷凝成蒸餾水的淡化方法。目前我國可用于海水淡化和脫鹽的工業(yè)化處理方法有蒸餾法、反滲透法、電滲析法和離

15、子交換法。 從實(shí)際應(yīng)用情況看，使用最多的為蒸餾法，其次為反滲透法，再次為電滲析法。 從世界范圍看，淡水處理裝置主要分布在沙特、阿聯(lián)酋、科威特、美國、日本等國。 雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介鹽水蒸汽鹽水鹽水淡水第一級 第二級 第三級 淡水鹽水鹽水鹽水冷卻水 蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)：不受水的含鹽量限制，適用于有廢余熱可利用的場合，故多設(shè)于沿海的火力發(fā)電廠、核電站。 蒸餾法的缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)用高，系統(tǒng)設(shè)備、管路的結(jié)垢與腐蝕嚴(yán)重。三級蒸發(fā)淡化系統(tǒng)工作原理雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介反滲透法(反滲透法屬于膜分離技術(shù))淡水鹽水P滲透現(xiàn)象反滲透現(xiàn)象 半透膜：孔隙率大、表面結(jié)構(gòu)對水分子具有親和作用，對溶質(zhì)具有排斥作

16、用，機(jī)械強(qiáng)度大，穩(wěn)定性好，經(jīng)久耐用，制造方便，價格低。目前最常用的是醋酸纖維膜。 滲透壓 的計(jì)算公式： S 千分?jǐn)?shù)表示的含鹽量；T 絕對溫度。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介反滲透水半透膜原水濃縮水板框式反滲透裝置1、保持PH值在適當(dāng)范圍內(nèi)，防止半透膜水解破壞；2、保持適當(dāng)?shù)乃疁匾蕴岣弋a(chǎn)水量，適宜水溫在2030C；3、原水需經(jīng)嚴(yán)格的預(yù)處理，以防半透膜上微孔被堵塞；4、定期清洗半透膜上的沉積物并防止微生物繁殖。 同等水質(zhì)條件下，用反滲透裝置淡化海水的單位制水成本比蒸餾法高50-100%。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介25 一、概述1.發(fā)展概況萌芽于20世紀(jì)初，直到1940年才出現(xiàn)了具有實(shí)用價值

17、的多隔室電滲析器。1950年wJuda試制出具有高選擇透過性能的陰離子交換膜和陽離子交換膜，從而奠定了電滲析技術(shù)的實(shí)用基礎(chǔ)。1952年2月，美國首次將電滲析咸水淡化器的樣機(jī)公開展出。同年，美圍、英國均研制出實(shí)用的離子交換膜并于1954年正式用于淡化苦咸水制取飲用水和工業(yè)用水的生產(chǎn)實(shí)踐。1959年蘇聯(lián)開始研究和推廣應(yīng)用電滲析技術(shù)。日本引進(jìn)電滲析技術(shù)后，首先并且主要用于海水濃縮制鹽。 電滲析法(電滲析法屬于膜分離技術(shù))雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介262.主要用途主要是咸水淡化，可將含鹽量為6000mgL的咸水淡化成含鹽量為500mg/L的飲用水和工業(yè)用水。電滲析海水淡化站并不普遍，主要原因是海

18、水的含鹽量過高，消耗的電能大。1974年日本旭化成公司在山口縣野島建成一座電滲析海水淡化站，淡水產(chǎn)量為120m3/d。1977年美國高溫電滲析開始在現(xiàn)場進(jìn)行海水淡化試驗(yàn)，淡水產(chǎn)量為379m 3/d。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介27電滲析有如下五個方面的特點(diǎn)： (1) 耗電低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。實(shí)踐證明將20005000mg/L的苦咸水淡化成500mg/L的淡水最經(jīng)濟(jì)； (2) 系統(tǒng)應(yīng)用靈活，操作維修方便。根據(jù)不同條件要求，可以靈活地采用不同形式的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并聯(lián)可增加產(chǎn)水量，串聯(lián)可提高脫鹽率，循環(huán)或部分循環(huán)可縮短工藝流程。 在運(yùn)行過程中，控制電壓、電流、濃度、流量、壓力與溫度幾個主要參數(shù)，可保證

19、穩(wěn)定運(yùn)行； (3)不污染環(huán)境； (4)使用壽命長。膜一般可用35年，電極可用78年，隔板可用15年左右； (5)原水回收率高；海水、高濃度苦咸水原水回收率可達(dá)60以上。一般苦咸水回收率可達(dá)6580。3.電滲析技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介283.電滲析技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)(續(xù))采用電滲析法進(jìn)行海水深度除鹽，制取含鹽量約為500mg/L的初級純水。電滲析法和離子交換法聯(lián)合應(yīng)用，制取高純度水。電滲析淡化水站向自動化、電子計(jì)算機(jī)控制的無人操作方向發(fā)展。離子交換膜可稱為電滲析器的心臟。研制各種性能的離子交換膜就可以擴(kuò)展電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介294.我國發(fā)展概況我國

20、1957年開始研制離子交換膜。最早研制成功了牛皮紙膜和羊皮紙膜。1966年聚乙烯異相膜在上?；S投產(chǎn)。成為我國第一代具有實(shí)用性的商品膜，并且使用至今。年總產(chǎn)量已超過20萬m2。我國第1臺小型實(shí)用化的電滲析淡化器是在1964年由解放軍海軍醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所研制成功的。1969年在北京化工廠內(nèi)建立了我國最早的工業(yè)用水淡化站。該站將地下水經(jīng)電滲析和離子交換，制成化學(xué)試劑用的高純度水。100m3/d以上，供水至今?？梢哉J(rèn)為1970年標(biāo)志著我國電滲析技術(shù)進(jìn)入了生產(chǎn)實(shí)用的成熟階段。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介301978年鄭州鐵路局商丘電滲析淡化站建成投產(chǎn)。由地下苦咸水制取蒸汽機(jī)車鍋爐用水。產(chǎn)水量為12

21、00m3/d以上。1982年商丘西站建成電滲析淡化站，產(chǎn)水量為2400m3/d。1981年國家海洋局第二海洋研究所等單位，在我國西沙群島的永興島上建立了我國規(guī)模最大的電滲析海水談化站，將海水淡化成飲用水。產(chǎn)水量為200m3/d。我國電滲析器單臺產(chǎn)淡水量可達(dá)50m3d。制造電滲析淡化器的工廠有20多個?，F(xiàn)有電滲析淡化器約有5000多臺。淡水產(chǎn)量1000m3/d 以上的電滲淡化站有數(shù)十個。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介31我國電滲析水質(zhì)除鹽技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)上得到了廣泛的應(yīng)用。電滲析主要用在如化工、醫(yī)藥、電力、電子、輕工、飲料、紡織、印染、鍋爐、化學(xué)分析等。工業(yè)生產(chǎn)中大多以自來水為原水。利用電滲析可

22、以直接制取除鹽水。在需要純水的場合，電滲析可以作為離子交換的預(yù)處理手段。無論采用哪種方式電滲析除鹽均可取得降低制水成本、減輕污染的效果。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介32電滲析適用范圍雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介33 在物理化學(xué)中，將溶質(zhì)透過膜的觀象稱為“滲析”，將溶劑透過膜的現(xiàn)象稱為“滲透”。對電解質(zhì)的水溶液來說，溶質(zhì)是離子，溶劑是水。在電場的作用下，溶液中的離子透過膜進(jìn)行的遷移可以稱為“電滲析”。電滲析是指在直流電場作用下，溶液中的荷電離子選擇性地定向遷移透過離子交換膜并得以去除的一種膜分離技術(shù)（見下圖）。二、電滲析過程原理雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介34原理圖示：咸水（Na+

23、Cl-)陽極水濃縮水陰極水淡水陰陽Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-Na+ Cl-雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 所用的膜為離子交換樹脂膜，有陰膜與陽膜之分。離子交換樹脂膜是一種高聚物電解質(zhì)薄膜，當(dāng)浸入電解溶液后，其中的活性基團(tuán)在水的作用下發(fā)生離解： 對陽膜：離解后正離子進(jìn)入水溶液，在膜上留下帶有負(fù)電荷的固定基團(tuán)，使樹脂本體帶負(fù)電荷。 對陰膜：離解后負(fù)離子進(jìn)入水溶液，在膜上留下帶有正電荷的固定基團(tuán)，使樹脂本體帶正電荷。 以陽膜為例：當(dāng)水溶液中的正離子在電場作用下向陽膜運(yùn)動時，由于其電性與陽膜本體的電性相反，不產(chǎn)生排斥力，故能通過。而陰離子由于所帶電性與陽膜本體的電性相同

24、，受到排斥，故不能通過。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介雙膜電滲析槽工作原理 中室內(nèi)的溶液因NaCl的不斷去除而淡化。 電滲析法淡化海水的基礎(chǔ)：電解質(zhì)在直流電場中的定向遷移；離子交換樹脂膜的選擇通透性。陰極陽極陰極室中室陽極室Na+Cl _陽膜陰膜雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介電滲析裝置工作原理( 1 )( 2 )極室( 3 )( 4 )( 5 )( 6 )( 7 )極室+-+-+( 8 )( 9 )原水正電極負(fù)電極雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介電滲析裝置工作原理陽膜陰膜極室濃室淡室濃室淡室濃室淡室極室+-+-+濃水淡水原水正電極負(fù)電極雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介39電滲析法海水淡化的

25、局限 妨礙電滲析用于高濃度苦咸水或海水淡化的因素，除電力消耗以外，還有電極壽命和電滲析膜的結(jié)垢和清洗問題。 電滲折處理硫酸鈣鹽型水質(zhì)，特別是陽離子的成分主要是鈣、鎂時，最大的威脅來自濃縮室特別是陽膜堆上析出的硫酸鈣垢和碳酸鈣垢。 碳酸鈣垢可以用酸清洗。而硫酸鈣垢既不溶解于酸也不溶解于堿，只能借助于調(diào)換電極極性方能有效地防止其析出。 在國內(nèi)的工程應(yīng)用中，就曾多次發(fā)生鈣垢的析出而影響運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)例。調(diào)換電極極性和降低原水利用率及脫鹽率雖然能防止垢的生成，但對于水資源卻是一種浪費(fèi)。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介離子交換法 離子交換法是利用陰、陽離子交換樹脂對水中離子的選擇吸附性分別去除水中的陰、陽離子

26、，使含鹽水淡化。 處理后出水的純度高。當(dāng)水的含鹽量在500-1000mg/l以下時較經(jīng)濟(jì)，而海水含鹽量遠(yuǎn)高于此(達(dá)34400mg/l)，故離子交換法較少用于海水淡化。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介41電滲析的經(jīng)濟(jì)性比較離子交換電滲析蒸餾反滲透 100,000NaCl濃度（mg / L）四種水淡化方法的成本與料液濃度的關(guān)系圖示左圖為原水淡化的各種方法的成本比較。由圖可知，在原水鹽濃度較低時，離子交換法最為經(jīng)濟(jì)，隨著溶液中鹽濃度的增加，其費(fèi)用急劇上升；當(dāng)原水濃度在500mgL左右時，電滲析方法比較經(jīng)濟(jì)；若原水濃度超過5000mgL時，則以反滲透法為最佳；雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介42電滲析

27、的經(jīng)濟(jì)性比較離子交換電滲析蒸餾反滲透 100,000NaCl濃度（mg / L）四種水淡化方法的成本與料液濃度的關(guān)系圖示由圖還可看出，在中低濃度區(qū)的一個很大的范圍內(nèi)，多級閃蒸的成本較高，卻不受原水濃度的影響，只有當(dāng)原水濃度超過100000mgL時，多級閃蒸與其它幾種方法相比，才顯得比較經(jīng)濟(jì)。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 我國海水利用雖然起步較早，且是世界上少數(shù)幾個掌握海水淡化先進(jìn)技術(shù)的國家之一， 但存在規(guī)模小、發(fā)展慢、時常競爭力不強(qiáng)等問題。主要表現(xiàn)在：四、我國海水利用中存在的問題1. 海水利用發(fā)展速度慢 我國海水淡化水日產(chǎn)量僅占全世界的1/1000左右；海水作為冷卻水用量僅占世界的6%左右

28、。2. 海水淡化成本仍相對較高 海水淡化噸水成本雖然已降到目前的5元左右，但相對于大部分沿海城市偏低的自來水水價，仍然偏高，制約海水淡化發(fā)展。3. 無法可依，無章可循，有條件利用海水但不利用的情況仍較嚴(yán)重，沒有法規(guī)約束力。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 海水利用是解決我國沿海地區(qū)水資源供需矛盾的重要途徑。針對問題，促進(jìn)我國海水利用的途徑：五、促進(jìn)我國海水利用的途徑1. 制定海水利用規(guī)劃并出臺相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)2. 制定產(chǎn)業(yè)政策，在信貸、稅收等方面給予優(yōu)惠3. 積極開展海水利用示范工程并促其產(chǎn)業(yè)化4. 組織有針對性的科技攻關(guān)，通過科技創(chuàng)新降低成本5. 關(guān)注海水利用的環(huán)境影響，加強(qiáng)生態(tài)監(jiān)測力度雨水資源

29、的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介第八章 節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的編制雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介 節(jié)水型社會是一個耦合水資源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、社會系統(tǒng)在內(nèi)的多層次化復(fù)合問題。8.1 概述 節(jié)水型社會建設(shè)的內(nèi)涵可以理解為： 以提高水資源利用效率和效益為中心，通過法律、經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)、宣傳等措施，在全社會建立起節(jié)水的管理體制和運(yùn)行機(jī)制，在水資源開發(fā)利用的各個環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對水資源的節(jié)約和保護(hù)，逐步杜絕用水的結(jié)構(gòu)型、生產(chǎn)型、消費(fèi)型浪費(fèi)，最終實(shí)現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。 一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介當(dāng)前我國節(jié)水型社會建設(shè)主要

30、包括三種基本模式 ：（1）宏觀的國家模式確立節(jié)水型社會建設(shè)的基本理念，強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會與資源環(huán)境的和諧發(fā)展。（2）中觀的區(qū)域模式在節(jié)水型社會建設(shè)基本理念的指導(dǎo)下，結(jié)合區(qū)域資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟(jì)和文化等特征，建立特定區(qū)域節(jié)水型社會建設(shè)的總體思路和重點(diǎn)建設(shè)方向。（3）微觀的基層模式如節(jié)水型企業(yè)、城市、灌區(qū)或社區(qū)建設(shè)等。 我國當(dāng)前的節(jié)水型社會建設(shè)實(shí)踐以區(qū)域模式為重點(diǎn)和主導(dǎo)。 一、節(jié)水型社會建設(shè)內(nèi)涵（續(xù)）雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介8.1 概述（續(xù)）三個發(fā)展階段：強(qiáng)制式階段、自律式階段、自覺式階段。 （1）強(qiáng)制式發(fā)展階段節(jié)水主體的節(jié)水意識不高，主要靠政府的行政法規(guī)等硬性措施強(qiáng)制節(jié)水 。二、節(jié)水型社會

31、建設(shè)的發(fā)展階段（2）自律式發(fā)展階段通過市場經(jīng)濟(jì)手段和社會激勵機(jī)制，節(jié)水主體在進(jìn)行用水活動時能夠主動考慮用水成本及無效用水對自身和社會造成的消極后果而選擇采取合理的用水方式 。雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介8.1 概述（續(xù)） 節(jié)水型社會的整個建設(shè)過程中各種作用機(jī)制的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是：以市場經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)為主的節(jié)水機(jī)制，輔以適當(dāng)?shù)男姓侄?，最終通過節(jié)水型社會良好環(huán)境氛圍的建立，使節(jié)水成為節(jié)水主體的自發(fā)、自覺行為。 （3）自覺式發(fā)展階段節(jié)約用水行為并不是價格或規(guī)范約束的結(jié)果，而是自身所具有的節(jié)水意識時刻支配著用水主體的節(jié)水行為選擇。二、節(jié)水型社會建設(shè)的發(fā)展階段（續(xù)）雨水資源的綜合利用和節(jié)水技術(shù)簡介8.1 概述（續(xù)）四、節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃的技術(shù)框架實(shí)測信息水文監(jiān)測信息水環(huán)境監(jiān)測信息水生態(tài)監(jiān)測信息遙感監(jiān)測信息其他監(jiān)測信息統(tǒng)計(jì)信息社會經(jīng)濟(jì)信息水資源管理信息其他統(tǒng)計(jì)信息