城镇水资源管理的新策略 —— 5R技术体系

水是一种极其重要的自然资源，人类的生存和发展都离不开水。然而，全球水资源短缺的问题十分严重，据世界银行指出全球大约有21亿的人口缺少干净的饮用水。世界经济论坛发布的《2017年全球风险报告》显示，水资源短缺正在成为全球最大的危机。根据目前的人口增长趋势和水资源的管理模式，世界银行估计2030年，全球水资源的供应仅能满足人类60%的需求。在许多国家，特别是中国和墨西哥这一类发展中国家，城镇化过程中人口剧增提高了淡水需求量，这是水资源短缺的一个重要原因。城镇水资源短缺威胁社会稳定，因此必须加强和提高对城镇水资源的管理，确保满足人们的用水需求。为应对城镇水资源短缺的问题，本文根据目前城镇水资源管理上存在的不足和可实际应用的新技术，提出了城镇水资源管理的5R技术体系，为城镇提供一种新的供水方案。

城镇水资源管理的5R技术体系包括回收（Recover）、减量（Reduce）、循环（Recycle）、资源化（Resource）、回用（Reuse）五个部分。

1. 回收（Recover）主要管理城镇雨水资源的利用，这一部分包括雨水的收集、处理和贮存技术。获得的雨水可以作为城镇非饮用水的水源。

2. 减量（Reduce）主要涉及卫生间冲洗用水的管理。通过推广使用节水真空冲洗卫生器具，可以大量减少用水量。例如：大连国际会议中心安装了400多个真空卫生间便器和相应的管道系统，节水率超过70%。此外，其他节水技术，如浴室低流量水龙头、低流量淋浴喷头、双冲水箱等，在使用中也可以减少用水量。

3. 循环（Recycle）主要关于处理、回收利用家庭和社区产生的灰水。灰水的来源有厨房、浴室和洗衣房等，除了便器的排水。这类废水受污染的程度较低，而且水量较大（人均90~120 L/天），经过处理后回用，可作为城镇潜在的供水水源。

4. 资源化（Resource）是指从家庭和社区产生的黑水（便器冲洗废水，排放量占一个家庭排水总量的30%）中获得有用的资源，如电能和肥料。黑水中最有价值的资源是BOD和 N、P。目前，通过厌氧膜生物反应器或微生物电化学细胞在处理黑水BOD的过程中可以产电；利用选择性离子交换和电渗析技术，能够获取黑水中的磷和氮，用作肥料。

5. 回用（Reuse）是指对城镇排水系统污水处理厂出水与中水进行水质调控，保证不同用水水质的安全回用技术。

对城镇水资源管理5R技术体系的研究是我国2016年的国家重点研发项目。近几年，城镇水资源管理5R技术体系在我国得到了巨大的发展和应用。青岛和大连的城镇水资源管理5R技术体系作为研究示范点，节水率超过70%。总体而言，城镇水资源管理的5R技术体系为人们应对城镇缺水危机提供了切实可行的方案。

编者点评

水资源短缺危机是全球的热点问题。随着城市化进程，居民用水需求量剧增，传统的城镇水资源管理和调度模式暴露出不足之处，亟需开发满足当下用水需求的新型城镇水资源管理方法。本文所阐述的城镇水资源管理5R技术体系从节水、开源、可持续利用及综合管理四个层面构建了城镇生活综合节水途径，改进了城镇水资源管理方法。该技术体系在我国示范点取得了良好的节水效果，提高了水资源利用率，对缓解水资源危机、减轻环境污染、促进经济和社会持续发展具有重要意义。