第一节 美国城市节水经验
一、节水的重要性
节水的重要性包括两方面:第一是能确保用水量等于或低于供水量,第二是能减少费用。
1.有助于供给满足需求
必须满足的水需要是多方面的,从常规的为工业和居民供水到环境用水,无论这些需求如何,它们都将随时间而增长,从而对环境造成巨大负担,控制和缩减这些用水量能减轻供水机构负担。例如,加利福尼亚的弗尔姆市在80年代后期高速增长,但却无需随人口的增长而修建新的供水设施,其原因是节水缓解了需求增长的状况。
用水分为短期用水和长期用水。短期用水可以是星期一早晨7点人们洗漱、准备上班,或许还有花园浇水。在部分西方国家里,此时的最高用量为长期的或平均用水量的3~10倍。但是供水机构的管道和泵站规模都必须满足此时的最大用水量。节水是以减少短期和长期用水量为目标的,例如:加利福尼亚南部的大都会供水区每年花1000万美元,以减少不均用水量(因为这比建造传统的供水厂要省),克罗拉多的搏尔登市投资于减少其高峰用水量,该市1990年的高峰用水量为处理能力的98%,这两个供水机构都在节约水量,一个主要针对于高峰用水量,另一个为平均用水量。
2.有助于减少费用
无论供水机构是水量富裕还是水量贫乏,节水都能节省他们的费用。因为供水给用户总是要花钱的,供给越少,钱就花得越少,当然唯一的例外是供水量的大幅度减少将显著影响从供水得到的收入。然而在大多数情况下,减少水的使用就意味着减少总的运转费用,这是下面介绍的以最低费用满足用户需求的最低费用规划。
大多数供水机构不断扩大,设施变得越来越陈旧。建造、修理和增加这些设施,包括水和废水处理设施需要资金。减少用水量能够减少或缓和这些需要的影响。
1991年,克罗拉多州的博尔登市几乎出现高峰用水量超过其处理能力,扩建水处理厂需要投资1200万美元,以提高其处理能力才能满足要求。这时他们实施了节水措施,直到今天这座水处理厂仍无需进行改造。另一个相似的例子是得克萨斯州的奥斯汀市曾考虑建造一个151400m3/d的水处理厂。为有效地延迟该厂的建设,该市减少了10%的高峰用水量。在加拿大的蒙特利尔花了250万美元用于节水,从而节省了6亿美元用于水处理设施的费用。节水还能够减少化学药品费用,水泵电费和其他一些劳工费等运转和维护费用。
二、节水方法
1.节水步骤
节水的第一步是确立节水目标。最容易的方法是结合当时的条件估计供水量和站起来用水量的“从上向下法”。在许多情况下,这种分析将指出在一定时期内供水处理、分配中存在的需要改正的弱点。例如:在2005年需要一个新的蓄水池以满足15%的用水量的增长,这样“15%”就成为一个节水的目标。为延迟和减少这项主要的投资,在2005年前要求节约15%的用水量。
节水的第二步是确定现在和将来的水的用途。这是很重要的,因为要达到15%的节水目标,节水工作还需精心地选择节水对象,以获得最大节约效益。这就要了解水的用途和用水方式。例如,为了获得用水量和选择最佳的节水措施,通常需获得如下资料:
·不同用户的平均用水(例如:单个家庭或者企业);
·不同用户的最高日或最高用水量;
·用水地区(如市区或郊区);
·不同用户的未来平均和最高用水量;
·不同用户内部用水量与外部用水量之比;
·未计量用水的百分比;
·不同用户对供水要求的服务水平(如企业要求90%可靠度,住宅区用户为85%可靠度)。
2.城市节水主要针对3种供/需状况:长期、干旱期、非常时期。
(1)长期供/需状况
当处在长期供/需情况时,重要的节水设施能为用户接受并主要是通过设施在整体上(而不是行为上)来实现。如果他们不接受的话,他们就不能正确地运用而可能放弃节水措施,这样其效率将极大降低。例如,在70年代美国提倡使用低流量装置,并将其装在用户家中如淋浴上以减少流量。最初的人们对节水表现出了极大的积极性,这仅得到短期效益,而没有得到持续的效应。在10年之后做了一个调查,看有多少装置仍然在使用,不幸的是它们的大部分都已被放弃。在美国,长期节约用水计划表明平均每天节约用水高达10%~15%。这在于节水的设施能为用户所接受,而不仅在于改变用水的态度
(2)干旱供/需状况
当处于短期供/需状况,如干旱中发生的情况,就不象长期节水那样受到关注。应把更多的关心投注于公共教育和宣传,从而得到短期效益。例如,在干旱季节,应加强宣传,使更多的用户能改变态度,并用短时间淋浴等方式节约用水。
在1976~1977年期间,加利福尼亚由于改变态度使得在干旱季节节约用水达60%。其原因是人们认为节水是一个问题,愿意帮助努力解决这个问题。取得这短期用水量明显减少的关键是提前计划和明确的实施措施。另一个关键是宣传,因为当用户完全明白所处的状况,他们才能同意有效地削减。
最后,对使用超过一定水量的用户采用限制和罚款,对浪费水的人提供“反面刺激”。当然,所采用的措施对所有用户必须是公平的。
(3)非常时期供/需状况
非常时期节水用于由于管道破裂或水源污染而造成的短期供水停止或不足。在这种状况下节水可能必须达到100%。也就是说,从供水设施得不到水,同干旱供水方案一样,非常时期供水计划的关键是在其发生前做好准备。在非常时期,公共教育/信息传播很关键。需要一个有力的通迅系来加强这种教育。一个好的例子是华盛顿州西雅图市供水机构所实施的非常时期管理方案。
三、节水措施
在所给定的条件下,可提供许多节水措施。在选择和研究措施时对为什么需要、什么时候需要、在那里需要明确的了解是十分重要的。
下面所列的是不同用户所可能采取的节水措施(这里仅为一般性的描述。该描述对一些特殊的用水系统需要修改和补充)。
1.住宅区室内用水量
节约室内用水的住宅区措施也减少了排出户外的废水流量,节省热水时还可以节省能或煤气。下面列举几个措施。
(1)审计方案:该措施包括确定用水量大的用户。通过审查其建筑物,评价他们的用水和用水的器具。根据用户水表记录的用水量,或仅仅是对某些住户进行目视检查来确定高用水量用户。根据最高用水量,审计员可要求用户作一些改变,使水(或能量)的利用率达到更高。这种措施的困难在于用户要让陌生人进入他们的房间进行检查是很敏感的。因而解决的方式应根据当地的习惯进行。
(2)革新措施:这个措施建议将室内给排水节流配件(如龙头、淋浴头、厕所水箱显示装置和厕所防漏装置)用于全体住宅用户。可以有不同的方法使用这些节流配件。一个方法是在重要的地方,如商店或政府部门供应这种装置。第二个方法是每用户发生设备损坏后的自然更换法。第三个方法也是最有效的方法,就是派人去每家为用户安装其器具。如果是采取大规模措施,可要求节流装置的厂在你的城市里开辟制造厂从而达到更经济。
(3)厕所:“西方”厕所用水量很大,因人们每天冲洗3~5次,因此应改进和更换厕所设备以使用更少的水。就大便器而言,质量更重要。改进的大便器或新型大便器必须比现存的西方厕所有相同或者更好的功能。一些装置能有效进改进冲洗水量、时间和效率。修理大便器(一种冲洗固体,一种冲洗液体),或更低容积的水箱,或改进了容器设计。换代的大便器有时是较贵的。因此水厂应提供一些钱给将要更换大便器的用户帮助他们付一定的费用。确保更低流量的大便器的另一种方法是改造,以使其更为有效。
如果要大量更换大便器,在该区域要求卫生器制造商在你的地区建设制造厂,这将节约用水,减少购导费用和促进当地企业。
厕所通过改造后,如果每次冲洗最多用7.26L水的话,可以减少60%甚至更多的厕所用水。这样可以降低污水量,在很多地区提高了污水处理厂的处理能力。
(4)龙头:龙头是另一种用水量大的用具,洗涤盆的龙头能够被改进经明显降低流量。低流量龙头有低流量管嘴,向水流中充入空气和肘节开头等形式,肘节开头供使用者调节冷热水温度,然后仅触及一个按钮便能暂时关闭水(已调节好温度的水),由于它们并不需花费很多,因此,这些装置可以免费赠给,或者在水的记量上建议采用并提供该装置,或作为改进方案的一部分,或要求在新的建筑中使用该装置。
(5)淋浴器:人们通常淋浴5~15min,这样淋浴器要使用大量的水和能量。人们也可能习惯淋浴器不仅是为了清洁,这就意味着该器具使用的时间更长。基于这个原因,高质量、低流量淋浴器显行更为重要。建议不要使用限制流量堵头的淋浴头,而要使用有强的喷流而又同时节省水量的高质量淋浴器,这些通常为夹气淋浴头。淋浴头装置的推广使用类似于龙头,水厂也可以同煤气厂或电厂合作,因为这个装置用于加热水也要用掉(或节约)大量的煤气或电。
2.住宅区的室外用水
灌溉花园和草地需要大量的水,采用节水措施是有效的。同时,这些措施有利于减少由室外用水所引起的高峰用水量。这对由最高用水量确定的所需基建费的节约是很明显的。
(1)赛马场:首要的措施是减少大量用水的赛马场,新建筑法则限制了高用水量类型的建设,或要求建设低用水量类型的赛马场。另一是供水机构资助高用水量赛马场的建设,也就是说,如果他们减少高用水量,那么他们可以得到一定的资助。再一个方法就是在给建筑单位建设许可证之前,签订“节水指标”。例如,如果建筑单位要建一个小面积的赛马场和一个有效灌溉系统,他们可以得到10个计分点。根据其设计如果得到10个计分点,才可以发给他们许可证。
(2)土壤保持:减少草地和花园灌溉用水量的重要措施是做好水土保持和保证植物和草地的营养物。通过法则或对公众的宣传教育要求用户作好土壤保持工作。
(3)灌溉设备:为减少用水量需要的有效和适用的灌溉设备。灌溉设备可通过对使用和申请安装灌溉设备的法则加以控制。为使用户更发好地使用灌溉设备,有关人员要向用户解释如何使用、维修灌溉设备、需要灌溉的水量等。当用户用高效灌溉设备更换费水的灌溉设备时,可对用户购置较好的灌溉设备打折扣或免费提供设备。
(4)灌溉控制:由于如果进行不必要的灌溉则产生浪费。控制可通过宣传灌溉政策、公众电话举报浪费案件、对浪费水的灌溉进行审核、公众教育和禁止浪费的法规等来达到。
(5)灌溉次数和水量:有时候灌溉设备是适宜的,它们并不浪费水。但如果灌溉的水多于植物所需要的就会造成浪费。灌水量和次数是用户需掌握的一门科学,这些工作需在园艺师认真的指导下进行。灌溉次数和水量的信息可通过用水审计、公共教育(如通过电视)、用水常识确定。
3.商业公共区的室内用水[!--topsoarnews.page--]
商业公共区主要为饭店、商店、旅馆、政府办公部门和公园。商业和公共区的用水常可结合起来考虑,因为它们的用水方式大体相同。但把它们分开考虑一个原因是公共用水容易控制,因为公共机构属自治单位。
(1)采暖通风和空调系统(HVAC):商业和公共事业可显著节水的一个方面的采暖通风和空调系统,考虑其节约用水是很有意义的。这些系统由于蒸发、新鲜水补给和系统渗漏要消耗大量的水。一个可行的办法是确定浪费地点和减少浪费的措施。另一个鼓励节水的方法是推行节水奖励计划,由供水机构对证明可节水的建议予以奖励。再一个方法是通过建立温度控制装置和锅炉/空调新鲜水补给原则来达到节水目的。
(2)游泳池:商业娱乐区如饭店和康乐中心等一些拥有游泳池的公共设施具有较大节水的潜力。可通过冲洗过程中减少蒸发和新鲜水补充及控制渗漏来节约用水。在审计过程中,节水的信息是共享的。
(3)淋浴/龙头:在饭店、健康俱乐部及机关中淋浴头/龙头的用水量很大。它影响到用水量、排水量和能力消耗。由于对这三方面的影响,资金的节约潜力是很大的。低流量的淋浴头和龙头可作为节水鼓励计划的一部分免费赠送,或通过法规来实施。
(4)大便器/小便器:公共场所的大重器/小便器也要用去大量的水。这些用具都应被替代、维修和改造以达到较低流量。这可通过节水鼓励计划或通过法规强制实施。
(5)制冷器:在采用水冷制冰的旅馆和饭店,若改用空气冷却制冰机代替水冷或节约用水。
(6)洗衣店:商业洗衣店使用大量的水和能量,同时也产生大量的废水。可更新改造或更换洗衣设备,使其可将最终的漂洗,水回用于预漂洗,这是很有效益的。可与高效洗衣设备的承包商和卖主联系作一免费估价。它可通过建立法规、水审计方案、或节水鼓励计划来实施。
(7)厨房:商业厨房可节水的地方很多,它们包括洗涤池、垃圾排放处、制冰机冰箱和洗碗机。公共洗碗机要用大量的水和能量,同时也产生大量的废水,它也可被能使最终的漂洗水回用于预漂洗的洗碗设备所替代,可与高效洗碗机的卖主联系进行免费估价。这项措施可通过建立法规、水审计方案或节水鼓励计划来实施。
(8)清洗:该项措施应有助于保证诸如机器部件的清洗、饭店地板的冲洗、清洗水池、清洗商店沿街正面等的高效清洗工作。它可通过制定禁止浪费行为的法规或开展群众宣传教育运动和水审计来实施。
4.商业/公共区的室外用水
这部分措施与前述住宅区室外用水所列的措施基本相同。
5.工业区的室内用水
这些措施除不具备普遍性外,基本上类似于商业/公共区所采取的措施,如冶炼厂,在70~80年代由于水源短缺,水、能量和废水的高昂费用,找到了节水50%以上的措施。对化学、工艺和其他方面的工程师要求的是在工艺用水过程中对工艺设备进行审核并提出改进意见。这有时要求通过与高效水设备的卖主联系进行免费估价。这项方案成功的关键是审核者的可信度和对工厂的显著节约效益(不涉及产品)。
对旧金山以南地区的15家工厂的调查表明,尽管许多是新工厂,他们可以有效地节约25%至90%的用水。这些工厂可以在不到三年的时间里通过节约回收成本。节约的部分包括降低的水成本,不必处理和加热那么多水而降低的能源费用以及降低的污水排放费用。这些工厂最常用的节水措施是:将冷却设备的水回用;安装流量控制装置,不用水时即关闭水流;厂内检测;改进工艺以及低流量探测等。
(2)产品冷却:在许多工业中,一个重要的用水是工艺和建筑的冷却用水。采用的措施与工艺节水措施所述相同。
6.工业区室外用水
这部分的措施同前住宅区的室外用水所列的措施基本相同。
根据各地不同的条件,适宜的风景园林规划,选择低用水量的工厂以及良好的维修,可以降低20%~80%的用水。
7.提高供水效
(1)水在到达给水处理厂前,需贮存和运输。在这些过程中有可能由于泄漏和蒸发造成浪费。例如,从蓄水水库输送渠道中可能因蒸发而损失大量的水。如果这个问题确实严重,就要对水源加盖或密封。在水坝、输送管和渠里会产生泄漏现象,需采取一些措施,更好地维护维修水坝、管渠等。又如,即使在技术水平发达的加利福尼亚州,有的系统也因渗漏而失水高达40%。应该回收这部分水并将其供给日益增长的人口,这样也不会对环境构成额外的压力。
(2)输配运行:为节约用水,供水机构工作人员的许多操作可以改进。其中有减少主干管的外溢、输配管网中的泄漏及盗水现象。两个最严重现象是泄漏和盗水现象,因为它将严重影响收入。有许多方法可用来控制泄漏和盗水,如:供水设施运行的私有化、供水机构为各部门的合作、政府对城市水处理系统允许的最大渗漏和盗水量的强制规定及与其他部门相联合经减少泄漏和盗水。
(3)处理工艺:在水处理厂通过提高操作运转率也能达到节约水量,如重新利用滤池的反冲洗水。
第二节 洛杉矶市的节水计划
一、2010年洛杉矶市的供水需求
1.洛杉矶市的供水水源
洛杉矶市有3个主要的水源来满足城市的需要。最好的水源首推洛杉矶水管道系统,因其成本递增最慢。除了用电和化学用品的一点花费之外,在固定投资回收之后,水的输送几乎不再花什么钱。不过在过去5年由于输水量变化较大,已从每1233m3144美元增加到499美元。
第二个省钱的水源是本地的地下水,它的成本改变也主要取决于能得到的地下水的总量。过去五年其成本在每1233m392美元到165美元之间变化。
一旦用水需求量和从水管道系统及当地地下水系统的供水情况确定以后,则由南加州城市用水管区(MWD)来进行平衡,根据水源和价格来决定从科罗拉多引水系统或从州立供水项目中取水。南加州城市用水管区的不间断供水处理的价格在1989~1990年财政年度时为每1233m3230美元,1994年上涨到385美元。
2.节水计划和废水回收
洛杉矶很早就将注意力集中在通过节水计划和把回收的废水加在它的供水系统中来减少不必要的用水。用水废水回收和节水计划的费用主要取决于每个计划本身的要求。洛杉矶市水电局已将每1233m3的上限定为750美元,当然,对于洛杉矶市区来说实际的花费要大于实际处理水的成本,原因是其中一个部分要用来支付废水处理系统。在初始阶段费用要高于计划规定的水平,待该系统的用水需求量增加之后方能降下去。
二、洛杉矶市节水历史
自城市建设初期,洛杉矶就把节水定为供水计划中的一个基本法则,1889年在一个酿酒厂安装了第一只水表,自此开始了致力于节水的历程。现在由于使用水表,每天能节约近13600m3水,若以每1233m31000美元平均价格计算,节约可达231000美元。
1.节水计划的深入
1976年在遭受百年不遇大旱之时,洛杉矶水电局引人注目地大力推行其节水计划。最主要的目标还是那些用水大户和居民。将流量限制器和更换的抽水马桶均分发到各用户,加上广泛的宣传教育,辅以水量配给制度,使用水减少了20%。该计划同样要求做好商业界人士的工作,如散发宣传教育材料,取得他们对节水计划的认同。
2.把工作重心转移到长期的措施之中
80年代后期的干旱,使洛杉矶水电局又一次加大了贯彻节水计划的力度,1990年随着干旱的加剧,洛杉矶水电局开始了一个更加广泛的宣传教育活动,其中包括250万美元的广告宣传在内,其目的使公众更加清醒地认识到有效使用水的重要性,并要认识到水源的短缺将可能是一个长期存在的问题,因而推行各种节水措施已不再是一个短期行为,同样也是一个长期的目标。例如,在1977年推出了一种类似洗手装置那样的流量控制器,安装在淋浴喷头上,虽可以减少水流量,但人们对它的淋浴效果不太满意,所以在干旱一过,就将这种装置拆掉了。1988年又推出了一种低水量喷头,其用水量少而淋浴效果也为错。在部分家庭安装了此种装置。1989年到1992年间与节水计划相配合还研制出许多类似的装置,如鼓励人们更换抽水马桶,也就是说使用小容量水箱的马桶,而不只是更换寿命较短的用水调节器。另外,还采用回扣的办法来鼓励公众安装固定的节水装置。
近年来,作为用水系统的长期战略计划的一部分,即以硬件为中心的计划一直在大力进行。洛杉矶水电局提出的超低水量冲洗马桶计划已更换了洛杉矶的近30万个抽水马桶,仅此一项计划就使城市用水减少2%。对用户采取加扣的技术报务计划,鼓励用户安装固定的节水装置则是第二个关键性的计划,其目的是减少洛杉矶市将来的用水总量。
作为承担长期责任的一部分,洛杉矶市也是最早在“加州市区节水备忘录”上签字者之一,该 备忘录中提出的16项最好的管理标准,洛杉矶市水电局已达到了其中15项。
3.使用价格来鼓励节水
洛杉矶水电局同样使用价格来鼓励节水,象欺其他大多数供水机构一样,洛杉矶也曾使用递减街区价格结构收取水费。这个价格结构对那些单个区域要输送大量水的情况下特别有效,对于那些单个用水大户来说相对价格也低一些。
在1976年到1977年干旱季节,市长指示兰带委员会(Blue Ribbon Commite)水费结构情况,该委员会建议一定要改变这种收费结构,水费要反映出水源不是无限的,而且将来的供水费用一定更加昂贵这样的事实,根据他们的建议,水费价格对商业的影响,开始时对商业用户的收费标准要低于居民,但其差要逐年减少,到1985年则使用相同的水费标准。
1985年节水信息从其季节附加费中更加明显地体现出来,由于用水高峰需要增加输出系统的运行费用,而且大多数用户也有可能节约用水,因此夏季的水费就要相对高些。通过这种措施来鼓励用户去详查他们的用水需要。夏季和冬季之间的水费差是逐渐增加的,从10%增加至25%左右,并以此来增加节水号召的影响力。
1993年2月洛杉矶成为第一批将限定本法则应用到水费结构中的城市之一。这时水费结构对节水的影响又增加了。在新的收费结构中,若用户用水超出平均值的二倍,则以限定成本法则收费,即相当于开发新水源的费用。当然这个收费结构还包括一些特殊的规定,如用来资助节水计划和废水回收计划。[!--topsoarnews.page--]
4.洛杉矶市回收水的利用
早在70年代,洛杉矶市就开始注意废水回收工作。在堤勒曼和洛杉矶的戈兰德尔建了污水处理厂,这两个厂处理的废水至少可以满足绿化环境的用水。不过在80年代扩大回收水利用方面的努力没有取得成功,这主要是人们出于健康方面的考虑,还不大能接受对回收水的利用;加之为了使用回收水就要开发一些装置,使用回收水的成本比较高。
最近一次的大旱使制定政策的人们重新审查废水回收标准,并制定出更加合理的处理标准,缺水的影响以及成功的节水范例也在不断提高居民使用回收水的信心。再者,自进入旱季以来,输水费用已提高了两倍多,这也促进了使用回收水的积极性。
洛杉矶水电局已开始在洛杉矶市推动大规模地使用回收水,其目标是:通过节水和使用回收水来满足至少近20年对水增长的需要,而不是增加从其他地区提水。即到2010年,城市40%的废水要进行处理使用。回收水既用在城区之内,也可用在城区之外的任何地方。到2010年洛杉矶市内能用到9868万m3的回收水,届时它将满足洛杉矶市计划需求量的10%。洛杉矶西部地区废水处理项目将产生863万m3的回收水,其中大部分将用在洛杉矶之外。
目前根据东部地区项目计划,在洛杉矶靠近飞机场附近的寨普大地区正在进行扩大利用回收水的设计工作。东部地区的项目最终将为圣弗南多地区每年另外提供4316万m3回收水来补充地下水。对伊莱辛公园将提供回收水的计划是否影响环境的评估正在进行。这个计划同时要为东部工来使用回收水研制出大型设备。洛杉矶水电局和洛杉矶公用局相互配合制定一个为威明顿地区的工来和补充地下水提供回收水的计划。
三、节水计划
1.绿化计划
洛杉矶水电局有一个很庞大的户外节水计划。户外用水差不多占整个城市的25%,占居民用水的50%。用水较少的植物比现在城市常种的美化环境的植物用水差不多少30%~60%。
(1)绿化用水的管理计划
洛杉矶水电局与加州水源管理局一起,为那些监督管理主管举办二天的训练课程,训练包括绿化地的检查、灌溉系统的评估,并对这些灌溉系统能提出一个最有效灌溉时间安排。对于那些拥有 1.2万m2以上草地的洛杉矶水电局的用户免费提供训练。
(2)年度春季花园展览会
每年春季组织花园展览会,目的是让所有参加者均能了解用水较少植物以及有效的灌溉技术。每次都有上千名参加者,展览会上还举办半天研讨会,邀请不同的人士讲演;参加者还可以参观实物和参观花园。这个展览对所有市民都是免费的。
(3)样板花园
洛杉矶水电局同时还支持一个样板花园,用以改变人们对种植节水型植物的观念。拨出20000美元给鲁米斯庭院花园;用2500美元在洛杉矶阿布托建立一个节水型花园。除此之外,自己也种植节水型植物,这些目的就是给居民展示,用水较少的花园要比那些石头花园和仙人掌好看得多。
(4)加州灌溉管理信息系统(CIMIS)气象台
加州灌溉管理信息系统是加州水源局的个项目,它把全州有关的气象站联成网,从这些气象站来的信息帮助农民安排有效的灌溉,南加州水管区和洛杉矶水电局相互合作,在弗斯特公园建立了一个加州灌溉管理信息系统的气象站。这个站提供的信息用以指导城区内草地的灌溉。
(5)居民灌溉指导计划
为了对不同的居民找出一种有效的灌溉技术,洛杉矶水电局积极参与一个周期为二年的指导计划。研究结果表明使用自动喷灌系统远比人工喷灌系统或根本不使用任何喷灌系统要费水得多;研究同时得出这么一个结论,就是在居民点使用张力计并不现实。
(6)消减大面积草地用水计划
洛杉矶水电局还参与一个削减超过1.2万m2草地灌溉用水的计划,该计划是根据洛杉矶紧急节水条例制定的,这个条例要求那些大面积草地的灌溉用水应减少10%;洛杉矶水电局与40个左右公园、学校、基地、高尔夫球场保持接触,经常提醒他们用水限量,如超过限量要处以罚款。对于那些使用回收水灌溉或大面积草地拥有者若安装可节水10%的节水装置,则可经豁免。
(7)新建筑物中对排水系统的要求
在洛杉矶市要建工业、商业或公寓楼,第一步必须得到市综合规划部门确认是否使用特殊排水系统,不然不会得到建筑许可。
(8)草地灌溉指导
洛杉矶水电局差不多也散发了60万份草地灌溉的指导资料,这些资料大多是通过公共邮政系统散发的。
2.商业和工业
洛杉矶市大约30%的水是用在商业、 工业和政府机关中(不包括公寓楼)。洛杉矶水电局将重点放在这些用户上,为他们经常提供服务和信息,如散发节水小册子、举办研讨会、进行现场服务以及表彰节水中的模范等。
(1)节水顾问委员会
建立节水顾问委员会主要为洛杉矶水电局的两类用户所设,其一是加工和冷却用水大户。其二为灌溉用水大户。顾问委员会的主要作用为:
1)在洛杉矶水电局和用户之间提供一个讨论场所,这种讨论使得洛杉矶水电局为用水大户提出新的节水计划并不断完善。
2)与这些用水大户合作,研究、测定、开发和鼓励使用有效的工业冷却系统、土壤灌溉系统等其他节水系统。
3)为这些用水大户提供一个与洛杉矶水电局对话的场所,来表达他们的思虑。建议立法、提出新的观点等。
(2)商业和工业节水介绍的小册子
洛杉矶水电局定期编辑特殊的工业和商业的有关信息,编印成册,为这些特殊的工业和商业部门提供节水指导,这些特殊的部门如:商业大楼、学校、饭店、洗染店、纺织厂、宾馆、医疗卫生服务系统、高尔夫球场、食品加工业、饮料业。
(3)免费水表计划
为了帮助商业和工业用户分析用水情况,洛杉矶水电局可以免费向他们出借水表,安在不同的位置来监测实际用水情况。
(4)鼓励学校节水计划
在洛杉矶水电局的帮助下,洛杉矶地区学校联合制定了一个鼓励节能的计划,即对于那些节水、节气、节电方面做得特别好的学校给予一定的奖励。参与这个计划的学校,如若他们节水、节气、节电在10%以上,则从所节约费用中提取25%来改善学校的设施。
(5)与其他管水机构共同努力
为了促进节水和交流节水信息,洛杉矶水电局参与许多管水机构,它是节水顾问委员会(DWK)办公室成员,是工业节水委员会的积极参与者,也是全美水工协会的成员,是加州/内华达州节水委员会成员,是全美水工协会全国节水管理委员会的成员。洛杉矶水电局同时与南加州用水管区(MWD)在节水示范和广告宣传方面紧密合作。
3.居民计划
洛杉矶水电局还制定了许多针对减少单个住户或公寓楼内住户内用水计划,在过去的12年里,通过不同的计划,为其居民提供节装置。
洛杉矶水电局与南加州水管区(MWD)合作,宣传各种节水装置的使用方法,并对不同装置的节水性能进行跟踪研究。如该法令要求城区的所有用户都要安装低流量的淋浴喷头(小于13.6L/min),安装水箱式马桶减少阀门式马桶的冲水量到15.9L。对于所有要求低流量淋浴喷头和更换抽水马桶的用户,洛杉矶水电局有责任向他们提供这些装置,迄今洛杉矶水电局已分布发了130万个低流量淋浴喷头。其他的计划还包括:
(1)超低冲水量马桶回扣计划
该计划用以促进使用7.26L以下抽水马桶,如果用户更换一个这样的马桶,经认可后,可得到100美元的回扣。
(2)家庭用水情况调查
根据要求,洛杉矶水电局的代表经常到住户中检查用水情况,查看漏水,并对室内室外如何有效用水提出改进意见,并对草地的灌溉进行调查和指导,此外还劝告住户使用滴灌系统,改进水土保持,种植用水较少的植物。在调查中还向住户提供其他节水信息,贯彻洛杉矶水电局的其他节水计划。
(3)低利率的节水贷款
1980年开始,洛杉矶水电局就为那些希望落实节水节能措施的用户提供低息贷款。凡是为改进灌溉系统、修复地下漏水管道、购置节水装置的均可申请,最低的贷款额为300美元,最高的贷款额对于单个用户可达7500美元,对于公寓楼可过5万美元。该计划是通过公共信息计划公布的。
4.公共信息计划
为了鼓励人们节水,洛杉矶水电局制定了一个非常有力的公共信息计划,该计划包括:
(1)广告宣传
洛杉矶水电局特别在干旱季节开展一个声势浩大的节水宣传活动,包括使用电视、广播及其他宣传媒介,过去还使用洛杉矶气象台、广告牌进行宣传,还在洛杉矶水电局的公车上写上有关宣传口号,以此来引起公众的注意。
(2)节水宣传月
节水宣传月是一个全州的活动,用以宣传和教育公众有关用水问题,洛杉矶水电局作为一个主要的参与者,主要举办了以下的活动:
·节水宣传传单及用户抽奖;
·在街道两旁路灯下挂宣传旗;
·节水展览;
·在洛杉矶水电局总部和各地办公室举办自来水质量和节水展览;
·根据社区要求,开放洛杉矶自来水厂;
·为工业和商业用户举办研讨会;
·为节水广告绘图的优胜者举行颁奖活动并展示他们的作品;
·在林荫大道中举办高技术节水展览。
(3)水费帐单和装在水费帐单中的传单
为了鼓励人们节水,洛杉矶水电局的水费帐单中指出了你当前的用水量及与上年用水量的比较,对于那些用水量增加太多的用户,会提醒他们是否有漏水或其他浪费用水的问题。还在帐单上提醒用户夏季的水费标准要高一些,需要特别注意节水以及不要过量用水。随帐单还寄一些介绍节水的窍门和通告特殊的节水计划。
(4)展览
开发研制了一套流动节水展览,它很容易地在学校、购物中心、研讨会上以及其他公众聚集的场所展示。
(5)宣讲处
洛杉矶水电局还经常举办教师研讨班,帮助教师深化水源和节水课程的教学,这样的研讨班得到洛杉矶地区学校联合会的极大支持和帮助。每年在学生中开展“在学校和在家庭的节水活动”的绘图广告比赛,对于优胜者发给证书并给予物质奖励,作品编入洛杉矶地区学校联合会的节约日历中。洛杉矶水电局还为开发高中水平和“水工”软件提供技术和经费方面的帮助,当然还为编写“液体资产”课程的教材提供经费和技术方面的帮助,这也是众所周知的。[!--topsoarnews.page--]
四、洛杉矶水再循环计划
1.洛杉矶水再循环目标
认识到水再循环的价值后,洛杉矶市政府于1990年6月5日制定了一具远大的目标,到2010年全市废水利用达到3.1亿m3,即整个废水的40%。大部分再循环水被指定用在娱乐、环境及市容方面。
为达到这个目标,水电局计划每年利用0.98亿万m3循环水(相当于2010年供水的10%)。作为发展目标。再循环水可用来弥补目前和将来对水的需求。
有一个中期目标,到2000年再循环水达到0.39亿m3,相当于洛杉矶市供水的4%。
2.实施标准
洛杉矶水电局在进行水再循环开发过程中建立了一套评价工程可行性的标准。工程符合该套标准的程度如何决定了该工程在工程开发表中的位置。该套标准如下:
(1)有效投资:能最大限度地使用再循环水,而水源又需额外处理,就是有效投资。还有,用最少的管道输送最大体积的再循环水将是经济的。
(2)未来需求量:在工厂设计和建设时应考虑到目前和将来的需求能力,以避免将来昂贵的扩建。
(3)规章要求:为求得管理部门认可,所提出的再循环使用应需卫生部门同意。
(4)资金:任何工程的资金应在条件最少的情况下就能使用,以避免管理纷乱而延误开工和动作。
(5)公众认可:促进公众支持而不是反对该项目。
一旦一项工程经过评估,确定是可行的,在执行之前仍的很多困难要克服。困难的大小取决于该项目的实用性。基于花钱少和实用性原因,政府将集中财力和物力来发展地下水贮备。
从经济上讲,用再循环水作地下贮备极有意义。该项目靠现存的投资来建造,并能最大限度地得到利用。再利用水降低了单位成本,使之成为更具吸引力、低消耗的供给源。
事实上,圣佛南多流域地下水贮备给这个城市提供了某种保险以对付紧急情况和干旱。地下水洼是有巨大贮存能力的天然地下水库。作为一个辅助水源,它的作用在北岭地震后就已明显说明。当时,用水泵把大量地下水抽出去补充管道水的丧失,并仍保持为那么多居民提供尽可能多的水供应。由于所有横穿圣安街的水管道在某处发生断裂,在大地震后,地下水变成该市唯一的水源(除了水库里的水之外)。最近几年干旱,一直没有太多的水用不地下贮备。用再循环来贮备会提供无限的源泉。
3.管理机构
有三个管理机构,这些机构的职责包括对再循环水工程的考察。
(1)地方水质管理委员会(RWQCB)
保护州水(包括河流、小溪、海洋及地下水)的质量。负责检查和审批再循环水工程申请。通常,当对大众的健康有潜在的威协时,需与州卫生服务局磋商之后,才能发放许可证。
(2)州健康服务局(州DHS)
主要关注公共饮水的安全性。特别是加利福尼亚法规第22条规定,州健康服务局必经考察和审批再循环水工程。
(3)洛杉矶县健康服务局(县DHS)
主要责任是通过在用户场所交叉相接,保护饮水免受污染,但也有责任阻止在供共水供应系统使用交叉管道连接。当饮水的非饮水渗和时,有交叉管道连接。县健康服务局考察和批准设计计划,主要在用户场所对水再循环工程建设进行检查。
4.规章争端
(1)地下水贮备:规章认可取决于计划中的用途。洛杉矶市再循环水的使用在1979年就获得批准。州健康服务局已对地下水贮存工程提出了新的规章,这样在全州范围将会形成统一的标准。对地下水贮备,有一些非常特殊的准则,其中包括在贮备之前,应符合可使用的水质标准。抽取出来的水应满足饮用水的标准。
另外,当必经地方水质管理委员会制定非劣质品政策时,所出现的问题应由该局来解决。地方水质管理委员会要求输入水洼中的水不降低天然水质。从获得的资料分析表明这是不可能的事情。
还可能存在一个与氯化物有关的障碍。氯化物是在从州水工程输出来的水中发现的,而今后还将继续用其水贮备,这就有必要在政策中明确贮备水允许氯化物的存在。
(2)直接使用:若用户场所合适且是需求最不少的分配增设系统,则再循环水直接使用的辅助工程就可在那里进行。
由于数年来再循环水一直是用于绿地灌溉和工业使用。供应者和订立规章机构能接受和理解获取批准的条款和条件;期望对绿地灌溉和工业使用更容易获得规章许可。
5.工程项目
(1)运作中的工程
1)开拓水道洞贮备研究:二年时间,耗资200万美元。研究将洛杉矶市水贮备在圣佛南多地下水洼的可能性。该研究在1993年完成,并证明在与天然地下水混合之前,此水经过天然土壤过滤,抽出的水符合所有饮水标准。每年可有1233万m3用来贮备。
2)绿带工程:到1992年,每月提供大约199万m3再循环水用来灌溉两个公墓、一个高尔夫球场、大学城和格里菲斯公园的绿地。该工程耗资700万美元。所节省的饮用水足够3200户家庭每年使用。
3)塞普尔瓦德盆地水再循环工程:耗资700万美元,用再循环水来浇灌三个高尔夫球场和巴尔博亚湖周围的风景区。若分配系统能够扩展,到2000年将使用247万m3。
(2)未来工程
1)东部流域水处理工程:这是水电局的基石工程,投资约5500万美元。是最具经济效益,再利用水最大的工程。大约有4136万m3用作地下水贮备。
2)西部水再循环工程:从西部盆地市水管区购买再循环水的最初用户将包括海佩里奥处理厂、洛杉矶国际机场以及西切斯特高尔夫球场。计划到2000年再利用228万m3。该工程估计花费800万美元。
3)市中心/伊利森公园水再利用工程:到2000年伊利森公园和其它市中心地方将使用259万m3用于绿地灌溉和工业使用。估计该工程需2000万美元。
4)东部工程:水电局正努力设法实现中部盆地市水管区计划,1995年把再循环水输送到弗农·亨廷顿公园以及洛杉矶东部社区。该计划包括将99万m3再循环水用于工业和灌溉绿地。
5)港口工程:计划到2000年将678万m3再循环水用于灌溉和工业使用。既可从终岛处理厂取水,也可从西部盆地市水管区买水。
6)格里菲斯公园工程:该工程计划到2000年在格里菲斯公园开发区使用123万m3再循环水来灌溉绿地。从洛杉矶-格兰达拉水处理厂取水。
7.资金来源
(1)由于再循环水工程的耗费是巨大的,这项工程将同时影响其它大型工程的进度。这些工程包括对露天水库里的水进行水质改善,以及需要对供水干线进行不断的更换。如果洛杉矶市保持现在的基础设施不变,在下一个10年,水质改善、水管更换,以及再循环水工程就需要近10亿美元。洛杉矶水电局只计划发展那些与南加利福尼亚州都市水区密切相磁的工程项目,控制今后10年的增长,让花费合理。(见表5-1)
(2)在预算中必须包括很多重要的改造工程,但还有其它资金来源能够弥补发展再循环水工程的一些费用。在加州,有1989年环境水条例。该条例允许州政府对有重大环境改善意义的项目或工程进行集资。这提供了替代莫罗湖水的优越条件。市政能够连续4年从发展再循环水所征集的经费中,每年得到900万美元。该再循环水工程能保证同等数量的水不流失于莫罗湖。
(3)1992年联邦改造工程审批条例(HRGI)也可为再循环水工程提供20%匹配资金,以帮助消除往圣莫尼卡湾排放废水。
(4)东部流域再循环水工程是洛杉矶水电局规划的第一个地下水贮备大项目,该工程将耗资5500万美元,最终利用废水4316万m3,是整个2010年再利用废水目标的1/3。筹措资金可通过州和联邦卫生厅的特别法来解决。这项工程的环境主体已顺利完成。
(5)作为对使用循环水的一个鼓励,当局计划继续打折和销售再循环水。现在正在考虑一笔贷款基金,去支持用户重新改造他们的设备。
第三节 纽约市的节水
一、家庭节约用水
每个人都来节约用水,哪怕是很少量,将对未来岁月的用水产生很大的影响。如果每个纽约人每天只少用一点水,所节约的用水量每年就是数亿加仑。纽约市环保局对家庭用水量的实测数据:节约用水的家庭每人每天一般用水量为0.43m3;不节约用水的家庭为0.55m3,高出0.12m3。因此,家庭节水至关重要。
1.家庭节水方法和措施
家庭节水有许多方法,归纳起来可分为两大类——用水的习惯和节水的装置。
2.其他的家庭节水措施
(1)避免泄漏能够节省大量的水。如果水龙头或者抽水马桶漏水,那么每天就会浪费0.46m3。
(2)通气帽是网状的,它装在水龙头的端部,价格不贵,在大多数设备库或管道供应店都能买到,而且安装也很容易。它们增大了水从水龙头流出的压力,断开水流但实际上有利于更有效的清洗,减少了使用的水量。和正常的用水量相比,它能节省25%。
(3)养成好习惯
·不要在抽水马桶中冲掉香烟头或棉纸碎屑等物。
·不要为了喝凉水而让水龙头的水哗哗地流,请在冰箱中放置一杯凉水以备饮用。
·在清洗蔬菜时不要让水不断地流,要先把胡萝卜和土豆削好,然后再进行清洗。
·在你接电话时,开门接客时,到电视机改变频道时都不要让水不断流出。
注:只要改变用水习惯就能节水,每个家庭每天平均的节水量可达69%。
(4)在室外的用水
·要在上午10点钟之前或下午4点钟之后为草地浇水,避免在热天或多风的天气时浇水。
·每次为草地浇水的用水量为2.5cm,要浇得深但够量则可。在土壤干燥之后再开始浇水——每日浇水量不足时土开始变干(为了测出使用多少水量,在你所要浇水的草地上放一个咖啡罐或大小类似的容器,每隔半个钟头左右检查它有多少水,计算一下盛2.5cm水时需要多长的时间)。
·装好喷水头,避免把水喷到过道上。
·使青草长高到5cm,这样,草叶就会遮掩住根部。
·把植物和灌木地的周围用覆盖物盖住,以便遮住和隔离植物根部。
·种植浇水量要求不高的青草和灌木品种(或者减少草地种植面积)。
·当冲洗汽车时,要记住采用“冲湿、施用皂渡、冲水”的方法,软管上要套上喷水头。
·当清扫庭院或平台时,要使用扫帚而不使用冲水软管。
3.从家庭用水变为污水的污染物
家庭的污水来自洗涤盆、抽水马桶、淋浴、洗衣机、污物碎渣和洗碟机。纽约市的统计,家庭污水的最大来源是抽水马桶,占40%;其次是来自淋浴、盆浴,占30%;洗衣房占15%;厨房占10%;杂项污水占5%。
(1)从家庭用水变为污水的污染物如下:
马桶冲水——药水、消毒剂、除臭剂、清洁剂;
污物废料——杀菌剂、除臭剂;
厨房洗涤池——肥皂和清洁剂、擦光剂、杀菌剂、化妆品、洗涤剂;
自动洗碟机废水——洗涤剂、擦光剂;
洗衣房废水——擦光剂(从衣物布料)、纤维化合物(粘合物、染料、面料)、药水、洗衣间物品、杀菌剂、消毒剂;
盆浴和淋浴废水——肥皂、药水、洗发剂、消毒剂、化妆品;
公用洗涤盆废水——防腐剂、擦光剂、照相物品、漆料、杀菌剂、清洁剂;
浴室浴盆废水——药水、肥皂、消毒剂、化妆品、洗发剂、清洁剂。
(2)含有主要污染物的家庭用品的类型
1)清洁剂
苯、甲苯、二氯苯、三氯苯、酞化物、二氯丙烷、二氯丙烯、等佛尔酮、三氯乙烯、四氯碳化物。(马桶、下水道、腐败物、浴盆、洗涤盆、贴砖、炉子)。
杀菌剂(pet清洁剂)
酚、氯酚(浴盆和马桶)。
苯、二氯乙烷、氯乙基醚、二氯苯、二氯乙烯、等佛尔酮(毯、装饰品、漆层)。
2)化妆品
苯,1,4-二氯化烯,2,4-二氯酚,硝基苯、酞化物,Sb(锑),Cd(镉),Cu(铜),Pb(铅),Hg(水银),Ni(镍), Se(硒),Ag(银),Zn(锌)(化妆材料、除汗剂、染发剂)。
3)除臭剂 1,1,1-三氯化烷,二氯苯,甲撑氯化物,2,4-二氯酚,Zn(锌)。
4)消毒剂 酚,二氯苯,松节油(萜烯、碳氢化合物、酚)。
5)杀菌剂 溶剂,砷,Cd(铬),Cu(铜),Pb(铅),Hg(汞),Zn(锌),氰化物。
6)洗衣用品氯酚,氯苯,2,4-二甲撑酚,卫生球,甲苯。
7)药品和药膏 苯,酚,醚,Cu(铜),Hg(汞),Zn(锌)。
8)漆料 苯,酚,氯酚,甲苯,醚,Sb(锑),As(砷),Cd(镉),Cr(铬),Cu(铜),Pb(铅),Hg(汞),Ni(镍),Se(硒),Zn(锌)。
9)照像物 1,1,1-三氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,2,4-二硝基酚,Cr(铬),Pb(铅),Hg(汞),Ag(银)。
10)擦光剂 1,1,1-三氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,氯苯,硝基苯,酞化物,Zn(锌)。
11)防腐剂 1,1,1-三氯乙烷,氯苯,氯酚,肥皂(香水),1,2-二氯乙烯,酚,酞化物,甲苯。
12)肥皂(香水) b2-二氯乙烯,酚,酞化物,甲苯。[!--topsoarnews.page--]
4.减少废水的诀窍
这里有许多代替用品可以代替含有毒性化合物的家庭用品,这些非常普通的解决方法,对一些弯管油脂都是可靠而有效的解决难题的办法,并且能减少过大的包装和有毒的废水。
(1)堵塞
把混和几匙烧碱的开水再加上醋,倒入到下水道中可以解决堵塞问题。一星期进行一次上述的处理办法可以防堵。
(2)陶瓷贴砖清洁剂
把4.6L水加上1/4杯白醋。
(3)家具擦光剂
把三份橄榄油和一份柠檬汁或醋混在一起,然后用干净的软布擦。
(4)炉灶清洁剂
洒清水,然后再在炉灶表面撒一层烧碱,用极细的钢刷在粗糙面上轻轻地刷。
(5)马桶清洁剂
在便盆中撒一些烧碱,然后喷醋,再马桶刷洗。
(6)除虫措施
在害虫能进出的孔隙处都要堵封,例如管道的缝隙或底板和碗柜的裂缝。用粘物、水泥或钢棉堵住最好。晚上不要把美味的食品或乘菜放在外面。
(7)除掉蚂蚁
用等量的水和醋冲洗小柜、碗柜和地板。
(8)除害虫
混合等量的燕麦粥粉和巴黎胶泥,放在碟中,或把等量的烧碱和糖粉掺和之后撒在害虫出没的地区,或者把硼酸喷在炉壁板的周围。请注意不要放在孩子能靠近或食物的附近之处。
二、纽约市环保局“控制和限制用水与供水规定”
1.用水的一般限制
(1)除经环保局特别批准,禁止作为一种能源资源使用市供水的水压或水流。
水的使用要服从于环保局认为合理的条件或权益范围。
禁止在工业和商业设备上以冷却剂为目的使用市供水。下列情况例外:依照有关规定使用被批准的蓄水装置;在每套设备安装了自动水流调节装置(可是一个只在运转时允许水流通过的螺线管阀,或是一个按要求调节水流温度的热量阀);在每套设备安装一个在运转时按生产者要求限制水流的相似装置。
(2)人造喷泉、装饰池、水族池和类似设施的重复循环用水。用于展示的人造喷泉、装饰池、水族池等在用水速度超过2.3L/min时必须重复循环用水。
(3)水的服务。除非用户提出特别要求,任何个人或实体都不能批准或允许公共用水系统的水服务提供给饭店、俱乐部或其他饮食地点的主顾。
(4)户外灌溉、游泳和浅水及相似设施的水表。除非通向下列固定装置或设备的给水管上安装水表,否则不得设置其运转需使用市供水的户外灌溉系统、游泳池、浅水池或其他商业设施。
(5)草坪和花园。上午11时至下午7时禁止使用软管、自动喷水器或其他方法给草坪和花园施水。其他时间可以使用。禁止只使用软管不带喷嘴的习惯做法,禁止以下述习惯使用批准的喷水器:人行道为水所淹或水流到街沟及行车道。依据《行政法》在11月第一天至第二年3月最后一天的时间里,禁止使用软管或喷水器给草坪和花园施水。
(6)人行道的冲洗。在上午7时禁止冲洗人行道,其他时间可冲洗。禁止使用软管而带喷嘴的习惯做法。依照《行政法》,从11月第一天至第二年3月最后一天的时间里禁止使用软管或管道冲洗人行道。
(7)暂停允许上述(5)和(6)所述目的之用水。上面允许的用水,如冲洗人行道和给草坪及花园施水,任何时候都可能会被环保局专员禁止,而不通过广播或印刷媒介作出正式通告。在有关水压警报或水压告急宣布时,上述水的使用将禁止,直到暂停结束的公开通知为止。环保局专员可能定出用水困难时间,也可能在有水压警报或水压告急时,对用水作出限制。
所有不均被要求或建议注意各种媒介对上述被允许的用水之通告。
(8)汽车冲洗。禁止将市供水用于商业性洗车,使用自动洗车设备(它通过使用一种重复循环系统而使至少75%的水得到重新使用,这样市供水就用于洗最后一遍)或投硬币的那种自动高压冲洗设备除外。
修车厂、煤气供应站和其他类似机构(即以提供洗车作为日常服务的一部分又未使用自动洗车设备)可能只允许部分供应市供水。
如果软管配备了自动关闭喷嘴,市供水可以用于使用软管的非商业性洗车。
2.特别收费
(1)龙头和设备的安装及维修。龙头(企业龙头、连接套筒、阀门、三用装置等)、给水管和控制断流阀全部由用户付费购买。
(2)关闭费用。由于管道渗漏环保局认为有关必要关闭一个龙头(不用付帐单或环保局无此收费规定)时,所有者将依照纽约市供水委员会的决定支付关闭费用。
3.环保局的权力和处罚
(1)超量。纽约市供水委员会、环保局或其授权雇员及代理人,或与该局及其授权雇员签订合同的个人与实体以其行政权力,在适当合理时间,有自由出入每座建筑物、船或地方(它们装有水表或可能供应及使用市供水)所有房间之权力。
(2)为检查而关闭给水线。当环保局雇员或代理人被授权时,可能会关闭给水线以便检查管道以及修理和更换供水总管道、水表、管子、阀门或其他设备。其他人不得打开、关闭或窜改任何阀门、阀门盒或阀门盒盖,以及市供水总管道上的其他任何装置。
(3)避免浪费。所有从事系统获得水的用水设备的所有者或承租者必须避免水的遗漏或浪费。《行政法》规定了有关罚款细节。
(4)规定之偏差。无论依照规划和规定完成任何安装,如出现异常的预想不到的情况使环保局的主张不切实际,其安装工作可按命令完成。
(5)违法。一旦发现违反上述任何规则和规定、或任何供水法律、法规、或发现水表被窜改,将关闭其给水供应,直到按照专员可能征的额外费用如数补齐。除非按照环保局规定改正违法行为和支付了关闭和打开水管的费用,其给水供应不能恢复。违者要做出将来也无理由抱怨的令人满意的保证。
第四节 21世纪水厂
世界闻名的废水处理工厂——21世纪水厂,每年吸引着来自30多个国家的1000多位政府领导人、大学学生、工程师和水文地质专家参观。21世纪水厂位于美国加利福尼亚州橙具。
一、橙县水管区
加州橙县年降水量仅33~38cm,却供养着250万人口。橙县水管区(OCWD)管理着庞大的分布于该县西北半部的地表水盆地,提供该区75%的水需求量,剩余的25%通过科罗拉多河的高架渠和连接于南加州都市水管区的水利工程得到。
橙县的地表水盆地被早期的移民用来补充圣地安娜河流量的不足。随着该区域发展成一个兴旺的农业中心、对地下水需求的增加,使得许多水井的深度越来越深,由此依据1933年加州立法机关颁布的法令建立橙县水管区,以保护和管理地表水盆地。
除了实施积极的地表水补充和恢复规划以优化地区水资源,水管区官员几十年来一直提倡处理和再循环市政废水以作为水需求的可靠补充。早在25年前,橙县水管区即在加州泉水谷地区开始了一个实验性的改造工程,至今已发展为国际著名的“21世纪水厂”。
二、特尔伯特“水坝”与21世纪水厂
经过多年的过量抽取以支持本地的农业经济,地下水高度在1956年就降到了海平面以下,太平洋的海水已向内陆“入侵”8km。“入侵”的区域主要位于特尔伯特峡谷的纽伯滩市和汉亭顿滩市之间的4.8km宽的地区。由圣地安娜河几百万年前冲积而成的扇形区的源头,即特尔伯特峡谷已经沿着海岸线被几百英尺厚的粘土覆盖住了。
大规模的“入侵”已被橙县水管区的水源补充项目阻挡住,但沿海岸地区海水“入侵”的威胁依然存在。为防止海水进一步的“入侵”和为盆地的水源管理提供灵活性,橙县水管区实施了一个“水坝”系统规划。他们在沿海岸6.4km的地方,打出23口淡水注放井,向地下注水以形成“水坝”,阻止海水的进入。
21世纪水厂第一次将混合处理后的水注入沿岸的“水坝”是在1976年10月。这实施“水坝”规划,对几种可以注入的水源均作了彻底的评估,包括深井水、输入水、处理后的废水和脱盐的海水。最终为21世纪水厂所选择的注入“水坝”中的水是由橙县萨尼特新区提供的两次处理的工业废水和深井水的混合水。作出这种决定的原因是多方面的,成本是所考虑的因素之一,但更重要的是出于环保方面的考虑:
1.每年减少大约1234万m3的废水流入大洋。
2.减少对加州北部水源和科罗拉多河水的依赖。
3.比起输入水受干旱影响而减少或紧急情况下输入水系统被破坏来说,处理后的水具有稳定和经常性的采用价值。
21世纪水厂生产的水是2.3万m3/d反向渗透处理水,2.3万m3/d碳吸附处理水和2.3万m3/d深井水的混合物。这种每升含有500mg以下固体溶解物的水符合全美环境保护法令中一级和二级饮用水标准,它也符合加州圣地安娜地区水质控制委员会的注入要求。循环水的使用以并不高昂的成本,减少了对输入水的依赖,从而使该项目具有完全的抗旱性。
21世纪水厂回收大约4.6万m3/d工业废水,加之深井的混合,产生水量为6.8万m3/d。这种混合后的注入水不仅保护盆地不受海水的“入侵”,而且添满了吸收该县50%水量的“水域”。
三、21世纪水厂的工艺流程
1.化学澄清
化学澄清将降低水的浊度、有机物含量、微量金属和碳酸盐含量,并提高水的价值,以利于消毒和病菌去除。该系统包括分置的快速混合池、絮凝池和沉淀池。含量为400mg/L的石灰浆注入快速混合池作为主要的絮凝和消毒剂(将PH值提高到11.30),再将含量为0.1mg/L的阴离子聚合物溶液加入第三级的絮凝池中作为沉淀助剂。
水从第三级絮凝池的底部流入沉淀池并由此水平地流入收集池的V形堰中,水在澄清装置中滞留的时间大约为117min,在两个快速混合池中各滞留1min,在絮凝池中滞留30min,在沉淀池中滞留85min。
原来在化学澄清处理之后,再经过吹脱(除氨)。目前在橙县萨尼特新区采用的更高级的二级处理装置中利用了活性污泥从而不再需要此过程。
橙县水管区正研究使用微滤(MF)技术代替化学澄清的可能性。
2.再次碳化
再次碳化池设置目的是以调整处理过的废水的PH值的方式来抵消前期石灰处理的影响。从石灰再次煅烧炉中回收的二氧化碳一次性地被加入到废水中以使其PH值降低到7.0~7.5,再次碳化池中滞留的时间约为70min。
3.沉淀物处理与石灰再煅烧
每天有大约30t的固体物质在沉淀池底部沉淀,然后被运到淤泥池。这些淤泥物的75%回收用于石灰再锻烧处理过程。石灰被送到石灰窑中的两个离心机以作进一步的脱水和淤泥分离。在离心机中被处理过的淤泥被送到华氏1700o的石灰再煅烧炉,以作回收及再次利用。
石灰再煅烧系统包括一个六炉床的石灰再煅烧炉、石灰储藏仓、用于淤泥增稠器中增稠淤泥脱水用的离心机、石灰送料器和消和器、二氧化碳压缩机及一个控制室。石灰再煅烧炉,每日可回收石灰24t、热炉烟道气被降温和压缩以回收用于再次碳化处理过程中的二氧化碳,消和器将干石加湿制成泥浆并送入快速混合池。
4.多介质过滤
水从再次碳化槽流入四个敞开的平行分布的重力过滤床之一,每个过滤床的设计能力为1.7万m3/d,速度为每平方米0.25m3/min,过滤床以液流方向作为从粗到细的过滤。76cm深的过滤床介质含有无烟煤、硅砂、粗细石榴石,以石子和瓦片级组成的下排水系统支撑。一个标准的过滤床一般运行可超过100h,过滤床以每平方米0.73m3/min的速度由过滤床流出池回洗。其后的过滤过程,水流被一分为二,分别通过粒状活性炭吸附装置和、反向渗透装置。
5.活性炭吸附装置
半数从多介质过滤器流出的水被泵入粒状活性炭按触器(GAC)。这个炭吸附系统包括17个接触器,每个接触器盛有42t粒状活性炭,以0.28m3/min的速度以水为承载方式动作,接触时间为30min。
各个炭接触以平行方式运行,被设计为水流向上或向下流动均可(目前采用的是向上流动方式),安装炭接触器的目的是为了从被处理的水吸收各种溶解的有机化合物。例如,活性炭去掉了被处理水中全部有机炭(TOC)的70%。该系统操作时,炭的吸附能力最终将达到饱和,而必须定期进行活化。
碳化系统中安装一个炉子,用于活化已饱和的活性炭。炉子的能力为每天5443kg。在每个活化循环中大约93%的活性炭被回收。活化进行时,呈泥状的饱和碳从接触器的底部通过5cm的皮带管送入活化器中,在水流向上的运行状态中,,炭接触器中下半部的活性炭趋于饱和而需活化,而这部分正是易于移走的。
6.反向渗透软化处理
21世纪水厂产出水的全部溶解物(TDS)指标必须低于500mg/L,其半数加工水的软化是在反向渗透(RO)处理过程中完成的。除了去掉TDS,反向渗透处理装置在降低其他矿物质、氨和全部有机碳方面也有显著作用。
流入反向渗透处理装置的水是从多介质过滤系统出水的一半。这些水是未经活性炭处理过的,它们在进入反向渗透隔膜之前,需经额外的预处理,包括防垢处理、碳酸加成处理(以使水的PH值降至5.5)和筒过滤。
反向渗透的运行需要1.4~2.3MPa的压力,此压力由两个高压泵提供。反向渗透的设计为两组平行的能力为1.1万m3/d的系统。其基本构成包括6个尾尾相接的用醋酸纤维材料螺旋缠制而成的隔膜缺罐,装入一个161m长、20cm直径玻璃纤维导管中。6个大隔膜罐,每个包括42支导管;导管排列呈“倒三角形”(上层24支、中层12支、下层6支),该装置的回收能力为85%。
产出水通过隔膜后,90%的TDS即被去除,浓盐水(整个注入量的15%)被送回橙县萨尼特新区,并被弃置大洋中。
隔膜的清洗使用添加去垢剂的产出水。
7.氯化与混合
27m长16m宽的氯化池内设置了档板,使水流以蛇形路流过。水流从碳化池流入氯接触池进行氯化,以氧化余氨、灭菌和消毒。加氯通过一个置于管中的扩散器,以水流流入接触池的相反方向加入。水流自氯化接触池流了后靠自重流入混合贮存池并在此与反向渗透处理水和深井水混合。
目前,注入特尔伯特“水坝”的水2/3是回收的废水,1/3是从不受海水“侵入”影响的地区泵了的地下水。橙县水管区最近申请并获准改变上述废水处理工艺流程,以使得注入“水坝”的水100%都是回收的废水,不再用深井水混合。
水厂在降低COD、TOC、氨和水的浊度方面的效率以水质数据表示。较高的反向渗透水的比例将使TOC指标低于多数饮用水。目前用于混合用的高质量的深井水将被处理以去色,极有可能作为饮用水的来源。目前和拟建的水处理项目的运行,都将满足加州水质控制委员会、圣地安娜地区和加州卫生部颁布的有关标准。
8.注入
21世纪水厂的目的是为阻挡海水“侵入” 特尔伯特“水坝”提供水源。水厂最后的产出水符合全美卫生部一级和二级饮用水标准(表5-4)。产出水通过23个多点注入井(81个单个注入点)泵入地下水系。注入井以183m的间隔沿伊丽思大道从圣地安娜河到布利瓦德滩的徒岸。被注入的水在海水和地下水系之间形成一个“淡水山”,对海水的“侵入”形成“水坝”,使得地下水系能够在低于海平面的高度上安全地被吸取。
一旦一部分注入水朝大洋方向流动形成“水坝”,大部分的注入水却流向橙县的地下水系,从而增加地下水的提供。
第五节 汉肯赛克自来水公司水质标准
一、水质标准图表
水质标准图表详述汉肯赛克自来水公司(HWC)对其供应的饮用水进行检验的130余种物质。图表也给出了由美国环保局(EPA)或新泽西环保局(DEP)许可的饮用水中最大毒物标准(MCLS)。读者可以将MCLS与你的饮用水实际测量的标准进行比较。汉肯赛克自来水公司检验加工处理前后的水,保证尊照联邦安全饮用不条例增加的要求。
此图表中数据测量的是水中每种物质的平均浓度。数值单位表示为毫克/升(mg/L),或百万分率(ppm),作为可比测量。
例如,EPA标准中砷的浓度是0.05mg/L,或每百万份水中有1/20份砷。汉肯赛克公司水质标准中砷的浓度低于这个标准。事实上,低于0.003mg/L的检测极限,即每百万份水中含砷1/333份。与EPA标准相比,汉肯赛克公司水质标准中砷的浓度至少低于17倍。这些参数包括有机和无机化学药品。
二、饮用水规则的一级标准
此标准与健康的基本情况相关,必须在所有公共供水系统中得到满足。如果发生任何超出一级标准的情况,供水系统应按法律规定使用当地的报纸、广播/电视台或邮寄通知,对所有受影响的用户发布公告。汉肯赛克自来水公司在1993年中,供水满足或高于饮用不规则,从不需要对违法行为发布公告。
浊度:水中存在的悬浮颗粒用浊度单位(TVs)测量。在美国环保局制订的最大毒物标准中,单个浊度单位测量是水中悬浮颗粒反射的光线的数量。浊度单位数越大,反映悬浮颗粒就越多。汉肯赛克公司水质标准中小度测量0.2TVs,意味着其浊度标准比政府规定的标准高2.5倍。这个浊度单位特性为连续测量。
微生物学:在对总大肠杆菌数的检验中,最大毒物标准规定配水系统中1个月内,大肠杆菌数不能越过单独总水样的5%。汉肯赛克自来水公司每月收集360余个水样,即每年约4300个水样。
放射性:水中存在放射性物质用微微居里/升(pci/L)测量。在全部4种物质的测量中,汉肯赛克公司水质标准比美国环保局规定的标准更安全安全饮用水条例水质标准一级标准