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随着经济的发展和人口的增长,水资源供需矛盾日益尖锐,水资源短缺问题严重影响了工农业生产和城市建设,已成为国家经济可持续发展的严重制约因素。污水回用既能弥补现有水资源的不足,又能有效地抑制水环境污染,日益受到人们的关注。从广义上理解,污水再生利用是重要的节水措施,是规模大、效益高的节水措施。城市污水排放后就近收集,就近利用,减少了新鲜自来水的使用量,节约投资,稳定可靠。开辟这类非传统水源,实现污水资源化,对缓解水资源紧缺矛盾,保障城市经济持续发展具有重要的战略意义。目前,我国对中水利用经济性分析尚未进行深入系统的研究。日本和美国等国家对各类中水,特别是对高层的大型建筑中的中水进行了一些经济分析,但这些经济分析主要是从工程经济学的角度对中水的工艺进行分析,很少从水资源经济学的角度对中水的整个系统进行研究。而且这些经济分析的方法及参数不能完全适合我国的国情。因此,有必要根据自己的国情从技术经济学的角度对中水建设的经济性进行系统地研究。为此,本课题以北京为背景,根据中水发展的这种客观需要,对建筑小区的各类中水系统进行经济分析,建立中水系统的经济评价与系统规划模型,探求中水技术的适用范围与中水建设的经济规模,建立中水建设者的决策程序,并通过住宅小区和大型公建(个体建筑)两类系统的实例研究阐述中水经济分析方法的具体应用。
研究结果表明:(1)中水系统的经济分析主要是比较“设立中水系统”与“不设立中水系统”两种情形的经济效果;
(2)采用“费用—效果”分析法中的“固定效果”法可使建筑小区中水系统的经济评价模型简单而实用,这种方法对于给水工程规划方案的比例更为适宜;
(3)在住宅小区单独设立中水系统的经济性取决于小区的规模,小区的规模愈大,单设中水道就愈经济。当小区的人口达到1万(或中水的用量达到750m3/d)时,单设中水系统就比传统供水经济;
(4)住宅小区的中水利用与邻近的污水处理厂进行有效的结合,就能更充分地发挥中水系统的经济效益,而且在推广应用上比小区单设中水系统更有前途。因此,城市污水处理厂的兴建能为住宅小区中水道的普及创造重要的条件;
(5)大型公建(个体建筑)中水道系统的经济性取决于中水原水的水质和中水负荷。当采用污水负荷较小的杂排水作为中水原水时,经济可行的中水负荷为85m3/d以上,除了大饭店和公寓以外,各类大型公建设立中水系统经济可行时的最小建筑面积都小于北京规定设立中水系统的最小建筑面积。当采用污浊负荷较大的生活污水作为中水原水时,经济可行的中水负荷为154m/d以上,除了大专院校和体育馆以外,各类大型公建立中水系统经济可行时的最小建筑面积都大于北京市规定设立中水道的最小建筑面积。因此,我们在进行中水的规划和设计时,应尽量选择污染较轻的生活排水作为中水原水,并努力提高中水的利用率以增加中水负荷。目前,我们在制定中水政策时可采用85m/d的中水经济规模作为依据;
(6)北京某小区和某宾馆的实例研究表明,本课题的中水系统经济评价模型只需依靠有关的规划参数就可迅速地为规划决策者提供中水系统建设的经济信息。
(7)本课题的经济分析在规划上可为决策者提供一种简便分析手段,在设计上可为中水道建设纳入建筑规范提供一些经济依据。在方法上可为中水经济分析的进一步开展提供一些参考。