案例簡介
該案例是中國水利水電科學研究院牽頭承擔的一項國家重點研發計劃項目的成果總結。該項目的名稱為西北典型區生活節水與污水再生利用技術研發與示范，項目的執行期限為2018年7月至2021年6月。該項目以中衛市節水型社會創新試點為依托，以生活節水與污水再生利用為重點，主要針對西北地區的寒旱氣候和水資源短缺問題進行研究。通過綜合技術方案的研發與示范，取得了一系列重要的研究成果，并在中衛市沙坡頭區應用示范了這些技術方案。該項目的研究成果對于推動西北地區的生活用水節約和污水再生利用具有重要的意義。
案例亮點
1. 綜合技術方案：該項目以生活節水與污水再生利用為重點，通過在城鄉生活節水與供水安全、生活污水處理與回用、生活節水政策與機制三個方面進行綜合技術研發，形成了可復制、可推廣的綜合節水技術方案，能夠有效地解決西北地區的水資源短缺問題。
2. 技術創新成果：在城鄉生活節水和供水安全方面，該項目研發了高精度超聲波智能水表、高頻采集器和低阻力倒流防止器等關鍵技術和設備，實現了城市供水管網與關鍵水力組件監測數據的同步采集與瞬態分析，構建了供水安全與節水全程監控管理平臺。在生活污水處理與再生回用方面，該項目建立了寒旱區分布式埋地組合城鎮污水處理模式，并研發了源分離生態廁所與回用技術以及農村生活污水耐寒高效組合處理技術。在生活節水政策與機制方面，該項目創新了中衛市的用水政策法規和標準規范體系，提出了引導性和競爭性的節水模式與機制，支撐了地方用水定額標準和水資源節約利用管理工作。
3. 應用示范成效：該項目在中衛市沙坡頭區應用示范了這些技術方案，共有16處示范點，包括千人規模和萬人規模的供水示范點。通過示范應用，實現了水資源的有效利用，使示范區的用水效率提高了10%，用水總量實現了零增長，新鮮淡水資源的取用量降低了10%。
案例成效
1. 水資源利用效率提高：通過該項目的研究成果在中衛市沙坡頭區的應用示范，示范區的用水效率提高了10%，有效地解決了水資源短缺問題。
2. 水污染治理效果顯著：該項目在生活污水處理與再生回用方面的研究成果，改善了污水處理的技術和設備，實現了污水的高效處理和再生回用，有效地減少了污水對環境的污染。
3. 節水型社會建設推進：該項目在生活節水政策與機制方面的研究成果，為中衛市的節水型社會建設提供了重要的支撐。通過建立用水政策法規和標準規范體系，并引導和競爭性的節水模式與機制，有效地推動了地方用水定額標準和水資源節約利用管理工作。
4. 技術成果推廣應用：該項目研發的一系列創新技術和設備已經在中衛市和其他地區進行了推廣應用，并取得了良好的效果。例如，高精度超聲波智能水表已經推廣到新疆、寧夏等地，分布式埋地組合污水處理技術被應用于北京、遼寧、河北、河南等地的污水處理廠（站）。這些技術的推廣應用為其他地區解決水資源短缺問題提供了寶貴的經驗。
科技支撐︱西北典型區生活節水與污水再生利用技術研發與示范
中國水利水電科學研究院牽頭承擔“十三五”國家重點研發計劃項目共19項，根據專業管理機構統一安排，第二批到期項目已順利通過科技部主管部門組織的項目綜合績效評價。
已評價項目全面完成了任務書規定的研究內容和考核指標要求，取得多項突破性進展，有力支撐了黃河流域高質量發展、雄安新區水源保障、黑龍江復雜河道治理、水資源精細化管理與科學化調度、節水型社會和國家重大工程建設，為國家糧食安全、供水安全、經濟安全、生態安全提供了科技支撐和服務保障。現陸續推出相關研究成果，供科技工作者交流探討。
| 項目名稱 |
西北典型區生活節水與污水再生利用技術研發與示范
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| 所屬專項 |
水資源高效開發利用 |
項目負責人
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汪 林 |
執行期限
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2018年7月～2021年6月 |
項目牽頭單位
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中國水利水電科學研究院 |
參加單位
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中國水利水電科學研究院、中聯環股份有限公司、寧夏大學、寧夏回族自治區水利科學研究院、株洲南方閥門股份有限公司、株洲珠華水工業科技開發有限公司、中衛市應理城鄉市政產業（集團）有限公司、中衛市水資源開發利用管理辦公室、北京環渤利水科技有限公司、寧夏農林科學院 |
綜合績效評價時間
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2022年3月18日 |
西北地區是我國重要的能源基地和生態屏障區，氣候寒旱、經濟欠發達，生產與生態環境用水矛盾尖銳。2019年習近平總書記在黃河流域生態保護和高質量發展座談會上指出，推進水資源節約集約利用，有多少湯泡多少饃。堅持四水四定，大力發展節水產業和技術。
項目以中衛市節水型社會創新試點為依托，選擇沙坡頭區開展以生活節水與污水再生利用為重點的技術集成創新示范，形成可復制、可推廣的綜合節水技術方案，支撐全國節水型社會創新試點建設。
項目面向西北地區，圍繞生活節水、提標、減污實踐需求，結合國家對節水型社會創新試點工作的總體要求，以生活節水與污水再生利用為重點，以“全程、全面、全民”節水為基本路徑，從城鄉生活節水與供水安全、生活污水處理與回用、生活節水政策與機制三位一體推進技術與設備研發。
項目創新生活節水和集約利用模式與管理機制，研發了生活節水、污水處理與再生利用關鍵技術7項、實驗裝置和撬裝式設備8項、管理平臺4個，編制技術規范6項，應用方案6套，形成了代表性成果11項，在中衛市沙坡頭區應用示范16處。實現了項目示范區用水效率提升10%，用水總量零增長，新鮮淡水資源取用量降低10%。
圖1 項目取得的代表性成果示意
提出了城市生活供水水源、水廠、管網、家庭、污水處理廠全鏈條信息集成技術，研發了高精度超聲波智能水表、高頻采集器和低阻力倒流防止器，創新了城市供水管網與關鍵水力組件監測數據的同步采集與瞬態分析，構建了沙波頭區供水安全與節水全程監控管理平臺。研發了鐵錳超標分隔式處理、高硬度苦咸水膜處理前置主動成垢技術和裝置，村鎮供水管網二次污染成因診斷與防治技術，適用于農村小管徑、低壓力氣水脈沖處理技術及設備。
圖2長城小區超聲波遠傳示范
圖3 九塘供水工程鐵錳超標水處理示范
建立了寒旱區分布式埋地組合城鎮污水處理模式，研發了源分離生態廁所與回用技術和農村生活污水耐寒高效組合處理技術。探索了寒旱區生活再生水回用灌溉對11種作物生長、產量、品質及土壤理化性質、重金屬、鹽堿等的影響規律和閾值，研發了生活再生水回用農業與公共建筑節水提質增效集成技術，編制了相關標準，建立了長效運行機制。
圖4 沙坡頭第四污水處理廠示范
圖5 中衛市郭灘學校北干渠灌溉管理所生活污水處理及再生循環利用示范
建立了中衛市用水政策法規和標準規范體系、節水和污水處理回用政策保障機制，根據原水、自來水、再生水等水源比價和城鎮各用水戶差價關系，提出了引導性和競爭性生活節水模式與機制，支撐了地方用水定額標準和水資源節約集約利用管理工作。
圖6 沙坡頭區供水安全與節水全程監控管理平臺
項目通過一體化技術攻關和集成，形成了面向西北地區可復制、可推廣的綜合節水技術方案。在沙坡頭區應用示范16處，其中千人規模6處，萬人規模5處，十萬人以上規模5處。研發的高精度超聲波水表已推廣到新疆吐魯番高昌區、寧夏海原縣、河北工程大學、湖南工業大學等地；分布式埋地組合污水處理技術被應用于北京海淀區、遼寧營口市、河北承德市、河南新鄉市等污水處理廠（站）。
