崔 硕
“碳”寻绿色发展、践行“节水优先”——以中国人民公安大学为例
崔 硕
[中国人民公安大学]
研究高校节水服务与推广合同节水管理,是积极践行全面节约战略、推进节水产业发展的重要举措。本文以中国人民公安大学的合同节水管理项目为案例,结合全国范围内已实施的高校节水管理模式,系统介绍了高校节水的实践方法与方式,梳理了各节水方法的实际应用情况和技术原理。同时,还对高效节水所面临的挑战进行分析,阐述了各方面面临的重点问题,并就如何进一步完善高校节水体系进行了探讨,提出如何推进节水型高校建设的具体工作措施。
高校节水;节水技术;合同节水模式
高校不仅是教书育人的地方,也是能源消耗的重点单位。近年来随着社会的不断发展,能源资源矛盾日益凸显。在树立可持续发展观念、建设“资源节约型、环境友好型社会”的共识下,高校成为倡导和践行节能减排的重要领域。[1]
自2015年以来,全国已有近百所高校采用合同节水管理模式开展节水改造项目,取得了显著的效益,实现了高校和节水服务企业的双赢局面,成为“节水优先”和“两手发力”战略的典型案例。为推动高校合同节水管理普及,满足高校和节水服务企业的紧迫需求,水利部、国家发改委、国管局等部委相继发布了一系列政策措施。在这些政策的引导下,一系列国家标准和导则相继问世,如《合同节水管理技术通则》《高校合同节水项目实施导则》等。此外,中国水利学会、中国教育后勤协会也在积极组织编写《高校合同节水项目实施方案编制导则》。近期,水利部等九个部门还联合印发了《关于推广合同节水管理的若干措施》,这些政策和标准的出台为推广合同节水管理奠定了坚实的基础。这些举措展现了政府各级部门对于高校合同节水管理的高度重视,也为高校节水工作的进一步发展提供了有力支持。[2]
在精准计算用水量之前,必须首先提供各个用水单元的用水数据。为了实现这一目标,智慧节水管理平台已经将传统的机械水表升级为具备远程传输功能的智能水表。平台定期将用水单元与智能水表关联起来,通过同比、环比等方式对实际用水量进行统计,同时利用水平衡测试功能来定位水量漏失和用水异常的区域,为管理人员提供准确的用水数据依据。
以中国人民公安大学为例,学校现有木樨地、团河两个校区,总占地面积超过1250亩。学校的全日制在校生超过1.7万人,高级警官学院每年培训约2万人次,教职员工总数超过2000人。在引入合同节水管理项目后,该校采取了一系列措施,包括安装了95台超声波远传水表、40只压力调节阀、34只止回阀、181只闸阀和100套探漏设备等,建立了完善的水平衡测试功能。从2022年10月至今年6月,根据智慧节水管理平台的统计监测数据,该校的日均用水量减少了639吨。与2022年相比,节水率达到了31%,节水量达到了333506吨;与2018年相比,节水率达到了33%,节水量达到了373145吨,如表1所列。这表明智慧节水管理平台的运用取得了显著的成效。
表1 公安大学节水情况表
根据不完全统计,全国每年的水资源漏损量约为83亿立方米,全国平均管网漏损率约15%,例如北京、上海,漏损量达到2亿立方米。因此,管网渗漏监测尤为重要。为了解决这一问题,可以在供水管道上安装漏水探测传感设备,这些设备能实时或定时采集管道上的噪声信号,并通过无线传输方式将数据传送至服务器进行分析。供水管网渗漏监测系统利用大数据挖掘、异常数据剔除等技术,能够实时分析地下供水管网的渗漏情况,及时发出管道渗漏警报。这使得学校后勤管理人员和管网维护人员能够及时发现渗漏问题,迅速定位漏点并进行修复,从而大幅缩短管网修复周期,减少水资源浪费。
中国人民公安大学自2022年建设完供水管网渗漏监测系统后,已安装了100台管道漏水探测传感器,覆盖学校99%的楼宇。利用两点定位原理,成功找到并修复了历史暗漏问题30余处,解决了学校地下漏水点难以找到的问题。这个系统的建设有效地构建了智能供水管道长期安全运行的机制,保障了供水管道的运行安全水平。该系统的核心功能包括四个方面。一是即时报警。利用三重相关检测技术和多特征融合算法,远程采集信号并实时报警记录供水管网渗漏情况。二是精准定位。通过时钟补偿方法和硬件辅助时间戳系统,将漏水点定位精确至1%以内。三是大数据分析。通过对存储数据的分析,建立有效的预警机制,提前预警供水管道的使用寿命和损坏情况,方便维修。四是移动应用。手机端与云端服务器相连,自动推送预警信息。同时,与地图相连,能够准确定位漏水点信息,方便维修。手机端还可以实现报修即时通知和维修结果查询。如图1、2、3所示。
图1 木樨地校区供水管网渗漏监测系统图
图2 团河校区供水管网渗漏监测系统图
图3 系统数据传输示意图
目前,国内大部分高校的终端用水器具存在不节能的情况。以水龙头为例,国家提出的节水型水龙头标准是:在0.1MPa压力下,水管管径为15mm,出水量不超过0.15L/S。按照这一标准计算,与目前广泛使用的常规用水器具相比,至少能减少20%的用水量。因此,提高节水型用水器具的普及率对于提升节水能力具有重要意义。选购节水器具时可以参考《节水型生活用水器具》(CJ164T-2014)标准,建议具备条件的学校将节水型用水器具的更换率提升至100%,包括台盆、淋浴器、卫生间冲水箱、小便斗、蹲坑、洗衣机等。中国人民公安大学通过更换了2655套节水型终端器具,成功减少了“跑冒滴漏”现象的发生,同时降低了维修人工成本,节水效果也达到了预期目标。
高校产生的污水量较大,需要经过处理后才能进行排放,这不仅劳民伤财,同时也造成了资源的浪费。由于高校主要用水为生活用水,所排放的污水污染相对较少且易于处理。中水回用工程是将经过处理的污水转化为中水,实现了水资源的优化配置,非常适合在学校中进行建设。中水回用工程已成为高校节水的常规做法之一,能够将污水变回中水,实现了水资源的循环利用。
目前比较流行的污水处理技术是生物膜处理技术,它具有建设周期短、用地面积小、减少二次污染等特点。这种技术采用了生物膜反应器工艺(MBR工艺),对学校校园生活污水进行处理。相比其他中水处理技术,MBR工艺具有六大有点优点。一是抗冲击负荷能力强,生化处理效率高,产水质量优质稳定。二是设计中维护膜通量,方便膜组件清洗。三是设备紧凑,布局合理,占地面积小。四是自动控制,运行管理简单,降低人力成本。五是污泥龄长,剩余污泥量少。六是施工速度快,不涉及土方开挖。另外,地埋式一体化污水处理设备采用国际先进的生物处理工艺,具备技术性能稳定可靠、密封效果好、无异味等特点,同时保证水质达到国家《城市污水再生利用·城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)标准。
随着高校的不断整修和合并,校园内绿化灌溉区域逐渐增加。然而,许多高校在建设时未能完善配套的灌溉设施,导致一些高校受条件限制,无法使用中水作为绿化灌溉的水源,只能依赖自来水。一些高校采用人工灌溉方式,甚至用胶管连接自来水进行灌溉,这不仅浪费水资源,还可能出现跑水情况。因此,选择科学的灌溉方式,如喷灌、滴灌、微灌等,是有效确保灌溉用水节约的途径。 喷灌方式是通过向四周扩散喷水的方法进行的,受风影响较大,容易造成水的浪费。滴灌是在低水压情况下进行的,通过渗透作用将水运送到植物根部。微灌是新型灌溉方法,通过小流量水滴湿润表面,在滴灌和喷灌的基础上实施。[3]学校应根据实际种植和地形条件,制定适合自己实际情况的绿化节水灌溉方案。同时,还需要根据不同植物类型进行灌溉,以确保灌溉效果得以充分展现。此外,还可以结合中水回用和其他非常规水源,用于学校绿化工程,达到节省水资源、减少废水排放的目标。[3]
高校占地面积广,建筑物集中,汇水面积较大,且校园环境良好,污染源较少,因此雨水不会受到中重度污染,这些优势条件使得雨水具备作为辅助用水的潜力,同时也成为高校节水的重点方向。雨水收集利用涵盖四个主要方面:初期排放、过滤、储存和回用。中国人民公安大学目前已经在一栋宿舍楼进行了雨水回收实践项目:通过雨水管道收集雨水,经管道进入过滤装置进行过滤,随后进入蓄水设施消毒处理后,用于绿化灌溉。如图4所示。
雨水的收集利用可带来多方面效益。首先,通过将收集的雨水储存于地下蓄水池等,随后利用学校的中水回用管道或绿化喷灌管道,用于公寓冲厕、绿化灌溉、道路冲洗、景观湖补水等用途,从而降低自来水消耗,节约水费支出。其次,有效的雨水回收可以减少校园内道路积水情况,降低排水系统负担,有助于减少洪涝风险,保护水土资源免遭流失。再次,雨水的收集利用不仅有助于充分发挥校园内的资源优势,还能作为示范案例来推动其他单位的利用,实际落实高校节水理念。高校应充分利用其特有的条件,根据实际情况设计适合自身的绿化节水灌溉方案。雨水的收集利用有助于节能环保,降低雨水排放,同时也能发挥校园的示范作用,促进节水观念的推广和实践。
图4 学校雨水回收利用系统图
1.节能意识淡薄
高校对节约办学资源的重要性认识不足,发展思路偏向重规模、轻节约,重速度、轻效益,将节约仅视为应对资源供需矛盾的权宜之计。[4] [5]
2.管理问题
高校后勤管理存在体制不通、效益低下、管理粗放等问题。许多高校管理模式仍沿用旧有模式,缺乏将资源节约纳入目标责任制和干部考核体系的措施。
3.技术问题
高校在节水工作方面面临技术设备更新和人才引进的瓶颈。技术设备材料陈旧,技术创新投入不足;人员稀缺,技术水平有限,缺乏足够的节能知识。
4.资金问题
在节能管理投资方面严重不足。高校对能源设施维护及新技术、设备的投资不足,影响了可持续性发展,加重了能耗成本,形成恶性循环。
1.政策推广不力
尽管合同节水模式初现成效,节水服务企业积极性强,但高校方面参与力度不高,更多的是观望。这一情况部分归因于政策推广不足,高校管理层对合同节水政策和标准理解有限。此外,缺少优惠政策和扶持政策,尤其在财政补贴、税收优惠和融资方面,影响了节水产业的运行,导致合作双方存在疑虑。
2.立项环节不明确
缺乏明确的法规依据和项目落地渠道,项目的立项、招标和管理仍采用传统工程项目程序,难以展现合同节水模式的特色和创新优势,管理体制和经营机制尚未到位。应简化招投标流程,采用合同洽谈、技术能力竞争性谈判等方式,实现从工程项目到管家服务的转变。
3.融资挑战
合同节水项目前期投资大,回收周期长,需要融资支持。政府主管部门应引入金融机构设立合同节水项目扶持基金,通过短期贷款模式为合同节水项目提供改造资金支持,以促进节水产业的发展。
4.缺乏激励政策
鉴于合同节水项目的前期资金需求较高,项目周期长,社会资本难以介入,应考虑建立奖励资金制度。相关政策部门可设立奖励金制度,鼓励并奖励节水效果显著、经过验收的合同节水项目。
高校节水面临众多难题,需要综合采取政策、技术、管理等方面的措施来推动高校节水的发展。与此同时,为了有效推广合同节水模式,也需要在政策、融资、激励等方面为节水服务企业提供更好的支持。这样的举措有助于实现高校、企业、政府和社会的多方共赢,贯彻国家节水行动,推进节水型社会的建设。
为全校师生动员,强化节能与节水宣传教育工作。一是成立专门的节能、节水领导小组,定期召开节能、节水工作会议,制定并执行工作计划,统筹协调各环节的节约工作。设立节能办公室,负责执行领导小组下达的工作任务,组织、协调、开展节能工作。二是邀请相关专家,为校园节能、节水工作提供专业技术指导,确保工作的科学性和有效性。三是组织学生参加节能环保、绿色低碳宣传教育活动,树立节约能源、资源的环保意识。
为了更有效地推进高校节水管理,采取以下五条措施。一是设立专门的节能管理机构,负责推动高校节水政策的实施与执行。二是制定并完善节能规章制度,将节能管理的实际效果纳入个人考核体系。三是引入量化管理,建立完善的能源管理运行机制。四是培训节能管理工作人员,提供技能知识培训,提升能源管理者的水平。五是引进专业的节水管理团队,将合同节水管理项目按企业管理模式运作,实现专业化管理,从中获取经济效益。
高校在用水器具的选择上,除采用节水型用水器具外,还要注重引入高新节能技术,逐步对原有设备进行改造。同时要加强对旧有建筑的改造,使用先进的节能设备和材料,实现技术、设备和管理节水的综合效果。
近年来,我国尝试引入合同节水管理概念与实践,作为水资源管理和节水型社会建设的创新机制。让社会资本先期投入资金和技术,开展项目建设和运行管理等工作,建设完成后分享节水效益。高校可以享受专业节水改造和长期节水管理服务,降低节水资金投入;节水服务企业可将资金、技术和管理与市场需求有效结合,产生投资回报,促进节水产业发展,推动节水型社会建设。[6]
[1]金江玲,司明宇,薛晓玲等.构建节约型校园中存在问题之原因探析[J].商业文化(下半月), 2011(01):397-398.
[2]国家发展改革委,水利部.国家节水行动方案[J].中国水利,2019(08):4.
[3]于恩良.高校绿化节水灌溉系统建设与分析[J].现代园艺,2019(06):165-166
[4]倪晗.珍惜资源、戒奢以简,构建节约型大学[J].牡丹江大学学报,2009,18(03):124-126.
[5]张哲.环境伦理视域中的“美丽中国”建设研究[D].河南理工大学,2016.
[6]张旺,唐忠辉.合同节水管理有关情况及其建议[J].水利发展研究,2016,16(04):10-12
(责任编辑:杨书元)