我国节水技术趋势如何突破瓶颈？

摘要： 总体趋势：从“节流”到“开源”，从“被动”到“主动”过去，节水技术主要集中在“节流”，即减少水的消耗,现在的趋势是：节流与开源并重：在提高用水效率的同时，大力开发非常规水源，如再生...

总体趋势：从“节流”到“开源”，从“被动”到“主动”

过去，节水技术主要集中在“节流”，即减少水的消耗,现在的趋势是：

• 节流与开源并重：在提高用水效率的同时，大力开发非常规水源，如再生水、雨水、海水淡化等。
• 被动管理到主动智慧：从人工巡查、被动响应，转变为基于物联网、大数据和人工智能的实时监测、智能预警和优化决策。

核心技术发展趋势详解

智慧水务与数字化管理

这是当前最显著、最核心的趋势，它将信息技术与水务管理深度融合，实现“用数据说话、用数据决策、用数据管理”。

• 物联网全面感知：

  • 应用：在供水管网、取水口、用水大户、污水处理厂等关键节点，安装大量智能传感器（如流量计、压力计、水质分析仪、智能水表）。
  • 趋势：从点状监测发展到“一张网”的全面感知，实现对“从水源到水龙头，再到污水排放”全流程的实时监控。

• 大数据与人工智能分析：

  • 应用：
    • 漏损控制：通过分析管网压力、流量数据，AI算法能精准定位漏水点，将传统的“听音检漏”升级为“智能诊断”,大幅降低产销差。
    • 需求预测：结合历史数据、天气、节假日等因素，精准预测未来用水量，优化调度方案,减少能源浪费。
    • 水质预警：实时监测水质变化，一旦出现异常，立即预警并溯源,保障供水安全。

• 数字孪生：

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 应用：为整个城市或工业园区构建一个与物理世界完全对应的虚拟水务系统，在这个虚拟系统中，可以进行各种模拟推演，如“如果这里爆管，影响范围有多大？”“如果调整水泵运行模式，能节省多少电？”。
  • 趋势：从“事后处置”转向“事前预演”和“事中优化”,实现水务管理的最高形态。

农业节水：从“浇地”到“浇作物”

农业是我国的用水大户，节水潜力巨大，技术趋势正从大水漫灌的“浇地”，转向精准高效的“浇作物”。

• 高效节水灌溉技术普及与升级：

  • 趋势：滴灌、喷灌、微灌等技术不再是“奢侈品”，而是正在向大田作物（如小麦、玉米）推广，技术本身也在升级，如滴灌带/管抗堵塞技术、压力补偿式滴头等,使其更适应复杂水质和地形。

• 精准灌溉与智慧农业结合：

  • 应用：利用无人机、卫星遥感、土壤墒情传感器等,实时监测作物长势和土壤水分状况。
  • 趋势：结合AI算法，根据作物不同生育阶段、不同地块的实际需水，实现“按需、定时、定量”的精准灌溉，水、肥、药一体化技术（水肥一体化）是重要方向,既节水又节肥。

• 农艺节水技术：

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 应用：推广耐旱作物品种、地膜覆盖、秸秆还田、深松整地等技术,从源头减少作物蒸腾和土壤水分蒸发。
  • 趋势：将农艺措施与工程措施、管理措施有机结合,形成综合节水技术体系。

工业节水：从“末端治理”到“全过程清洁生产”

工业节水正从单纯处理废水（末端治理），转向在生产源头、过程和末端的全流程优化。

• 过程节水与工艺革新：

  • 趋势：通过技术改造，淘汰高耗水、高污染的落后工艺，在电力行业推广空冷技术代替水冷；在钢铁行业推广干法熄焦；在化工行业推广循环用水和串联用水系统。

• 废水深度处理与循环利用：

  • 应用：工业废水经过传统处理后，再通过膜分离技术（超滤、反渗透）、高级氧化技术、电吸附技术等进行深度处理,达到更高的回用标准。
  • 趋势：目标是实现“零排放”或“近零排放”，处理后的水优先回用于生产工序，剩余部分用于厂区绿化、道路清扫等,实现水的梯级利用和闭路循环。

• 智慧化水平衡管理：

  • 应用：在工厂内部建立智能化的水平衡测试系统，实时监控各环节的取水、用水、耗水、排水情况，找出节水潜力点,实现精细化管控。

城镇生活节水：从“器具节水”到“系统智慧”

生活节水的重点已从推广节水器具,转向智慧化的供水和用水管理系统。

• 智能计量与分区计量：

  • 趋势：大规模推广智能远传水表，实现自动抄表、实时监控和分析，通过DMA（分区计量）管理，将城市供水管网划分为小区级或楼栋级的独立计量区,快速定位漏损区域。

• “海绵城市”建设：

  • 应用：通过建设下沉式绿地、透水铺装、雨水花园等设施，就地消纳和利用雨水，减少城市内涝，并将收集的雨水用于绿化、景观和道路浇洒。
  • 趋势：从试点走向大规模推广,成为城市规划和建设的标准配置。

• 再生水利用：

  • 趋势：将污水处理厂达标排放的水，进一步处理后作为稳定的“第二水源”，用于城市绿化、道路清扫、工业冷却、景观河道补水等,缓解城市水资源压力。

非常规水源开发利用：多元化与规模化

这是解决水资源刚性短缺的根本出路之一。

• 再生水利用：如上所述，其利用方向正从单一的“农灌”向“工业、生态、市政”等多领域拓展,利用规模和比例持续提升。
• 海水淡化：
  • 趋势：技术从反渗透为主，向反渗透-膜蒸馏、正渗透等耦合技术发展，降低能耗和成本，应用场景从沿海岛屿、大型电厂，向城市市政供水延伸，并与新能源（如海上风电）结合,实现绿色淡化。
• 雨水集蓄利用：除了宏观的“海绵城市”，在社区、建筑单体层面,雨水收集利用系统也越来越普及。

驱动因素与政策导向

这些技术趋势的背后,是强大的驱动力：

1. 国家战略需求：“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路，以及“双碳”目标（碳达峰、碳中和）,对高耗水行业和传统水务模式提出了硬性要求。
2. 政策法规强制：最严格水资源管理制度、水资源税改革、阶梯水价等政策,倒逼企业和个人主动节水。
3. 市场机制推动：水权交易、节水服务产业（合同节水管理）等市场化模式的兴起,为节水技术的应用提供了商业模式和资金来源。
4. 技术创新驱动：5G、物联网、AI、新材料等前沿技术的成熟,为水务领域的革命性变革提供了可能。

我国的节水技术发展趋势，正朝着“智慧化、系统化、资源化、市场化”的“四化”方向迈进，它不再是孤立的节水设备或技术,而是：

• 一个覆盖全社会的智慧水网；
• 一套贯穿农业、工业、生活全过程的综合解决方案；
• 一种水资源可持续利用的新型社会经济模式。

未来的节水，将是技术与管理的深度融合,是人与自然和谐共生的生动实践。