清华大学胡洪营教授:关于未来新水务的思考

水务是指涉水的业务,即与水相关的各项工作、业务的总称,包括规划、工程、管理、服务、信息等工作以及相关的技术、设备、产品等。水务行业涉及供水、用水以及水资源、水环境、水生态、水安全、水经济和水文化等领域,其使命是建设和维系良性、健康社会水循环系统,保障供水用水安全和水生态环境安全, 满足生活、生产和生态用水需求,支撑社会稳定繁荣和高质量可持续发展。

  • 发布时间:2023-11-27

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  • 作者:深圳市同奥科技有限公司

  • 来源:清华大学

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未来新水务

以下内容根据专家发言整理。

水务是指涉水的业务,即与水相关的各项工作、业务的总称,包括规划、工程、管理、服务、信息等工作以及相关的技术、设备、产品等。水务行业涉及供水、用水以及水资源、水环境、水生态、水安全、水经济和水文化等领域,其使命是建设和维系良性、健康社会水循环系统,保障供水用水安全和水生态环境安全, 满足生活、生产和生态用水需求,支撑社会稳定繁荣和高质量可持续发展。

在水领域,目前,不管是学术研究、技术研发还是行业发展,都缺乏有效的推动力。水务领域如何发展是值得深入思考的问题。在这种背景下,探讨未来新水务具有重要的意义。

1、新水务的推动力是对发展用水和幸福生活用水的需求

首先我们要思考“未来新水务” 的驱动力是什么?

我认为新水务的推动力是需求,是对发展用水的需求和幸福生活用水的需求。

水资源是紧缺资源,已经成为我国社会经济发展的“刚性约束”。如何破解发展用水和幸福生活用水需求受限的问题?我认为解决思路有以下四个方面:

首先是我们要做到水的循环利用, 让水循环起来。水资源有限,循环无限。构建家庭- 社区- 城市和车间- 企业内- 企业间- 区域内等不同层次的多元水循环系统是未来新水务的重要方向。

二是发展海水淡化,创造更多的可用之水。

三是要构建未来城市新型水系统, 满足高品质生活用水和安全健康生态用水需求。在实施“双碳”战略和高质量绿色发展的大背景下,现有城市水系统的弊端越来越显现,重构城市水系统的需求越来越迫切。需要按照One Water 理念,将“供水、用水、排水、水环境、水源”真正统筹起来。

四是满足工业发展用水,特别是高新产业高端用水新需求。例如,现在我们在关注电子行业供水问题,电子行业产品生产中用到的水一般是纯水、超纯水,并且用量巨大。电子行业超纯水制备和供水是一个没有被广泛认知的 “卡脖子”问题。电子行业高端用水有很大的发展空间。

2、新水务的关键是新境界和新内涵

“新水务”中的三个字,关键是“务”。“务”不是技术,也不是水的科技,但是需要新技术的支撑。也就是说新水务的“新”首先应该体现在新境界、新内涵、新领域等水相关业务的拓展。业务的拓展会带来新的技术需求,当然新技术的诞生也会催生新的业务。

首先,内涵新。未来新水务的关键是具有新内涵,催生新业态和新业务。未来新水务应具有超出 “物质层面的水” 的新内涵。在“物质层面的水”之外,挖掘和开发水在信息传递、健康养生、幸福创造等方面的新内涵和新功能,从“物质水”拓展为“ 信息水”“健康水”“幸福水”,引领新风尚,催生新需求、新业态、新技术、新服务和新市场。

其次,系统新。未来新水务的另一个重要特征是实现或满足城市的“水自主”或“水自立”。通过构建区域水生态循环系统,实现水的一体化管理和循环化利用,以达到“水自主”。城市水系统是一个有机的整体,但是目前供水、用水、排水、水环境和水安全等领域被人为割裂,同一个领域的不同设施之间也是相互独立的。

未来新水务要致力于构建新型的“区域水生态循环系统”,解决现有的“流域社会循环系统”存在的对上游依赖强、对下游影响大、对发展支撑能力弱、对灾害抵抗能力弱等突出问题,保障城市水的自主性、独立性和韧性以及社会经济高质量、高水平发展。

在这种系统下,污水处理厂不仅仅是治污, 应该是治污供水双功能。污水再生处理厂将成为城市供水系统不可或缺的一部分,从而获得供水的经济效益。在这种系统下,城市景观水体将不仅仅是景观和生态功能,还将成为城市的“第二水源地”,在提高供水能力, 保障用水安全保障方面发挥不可或缺的作用。

第三,技术新。未来新水务的再一个重要特征是全息化、信息化和智慧化。对水放入本身,如水质、水征、水安全等的认识将上升到一个新的高度和深度,水质安全评价指标和技术全面升级。设施及其运行、供水排水用水行为数据的信息化及其管理的智能化、智慧化将得到显著提升。

传统污水处理大家谈的都是COD 等常规指标的去除,如果总停留在这个层面上,则很难有颠覆性的创新。我们更应该关注和深入理解水的其它方面性质,例如水质水征和功能的关系, 水质水征和健康的关系等等。

第四,服务新。满足不同用户的多样化需求,形成定制化的供水用水和水环境管理服务,形成“个性化水务”服务模式。提供多水源、多模式、分水质的“水务服务”。

另外需要考虑的是,我们自己要开拓新的服务对象——海外。我们不能只跟着美国和欧洲走,我们要自己引领未来,引领“一带一路”发展中国家的参与,这也是中国新水务要考虑的事情。

第五,管理新。在涉水相关的领域, 形成一体化、统一化管理机制、体制。

3、新水务的实施需要分类分层次推进和产学研用密切合作

不同地区有不同的问题和需求, 因此新水务的实施需要分类分层次推进。

例如,城市和农村面临的问题就不一样,大城市的水系统相对成熟, 在水系统重构方面很难创新,重点将是“新服务”。但乡镇的城镇化还有很大的发展潜力,例如农村可以做源头分离、粪便资源化、水循环利用等方向。乡镇的粪便资源化有着巨大的市场。

另外,从不同的角度看到的问题也不同,政府、行业、企业,看问题的角度就完全不一样。也许需要从不同的角度去定义和实施未来新水务。

未来新水务的发展需要关注水系统的全过程和各个环节,分析水源、取水、水厂、管网、用户、排水、污水处理厂等环节,到底哪个环节可以模式创新。比如排水设施用到的大数据智慧水务,利用数据进行创新直观便捷,可有效提升水务管理的现代化水平。

再比如管网的新用途——污水对于流行病学研究的支持作用,这也是最近的热点问题。此外还有一些新的管理环节, 比如技术方案的可行性评价,我觉得也是可以真正带动行业科学技术发展的方向。现在的技术方案五花八门, 还没有形成规范、统一的评价方法。

高校和企业密切合作是推动未来新水务发展的关键。新水务不是说出来的,要落实到具体的内容和方向上, 需要开展深入、系统的研究。怎么研究?光靠企业和科研院所都很难达到我们的发展需求,需要靠跨专业、跨领域、跨行业的真正联合。

比如,给排水领域的专家往往限制在给水排水领域,限制在常规水质指标。发展了100 多年的污水处理厂为什么难以有颠覆性的创新?可能是因为限制在自己的领域考虑看问题了。未来新水务要跳出给排水领域,跳出水质常规指标,跳出目前水系统的限制。因此, 产学研用密切合作是推进未来新水务必不可少的。

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