山东省水利厅积极落实水利部提出的开展创建节水型高校、实施高校合同节水亮点工作要求,2019年4月在济南组织召开山东省高校合同节水管理试点工作启动会议,6所省内高校代表与投资运营企业——山东水务投资有限公司代表经过沟通磋商,签署了《山东省高校合同节水管理合作备忘录》。山东水务投资有限公司通过与试点高校进行深度对接沟通,确定了与山东水利职业学院的合作意向,选择山东水利职业学院作为山东省首家高校合同节水管理项目试点。
一、项目背景
山东水利职业学院位于山东省日照市,成立于1958年,是一所以水利为特色、以工科为优势的省属公办全日制普通高职院校,为全国优质水利高等职业院校建设单位、全国首批水利高等职业教育示范院校。学校现有师生人数为1.4万人。日照市水资源具有总量不足、时空分布严重不均、区域性和季节性缺水等特点,人均水资源量为全国人均占有量的1/4,属于资源性缺水。
通过对山东水利职业学院进行实地调研分析,学校有用水单元多,用水终端洁具(包括面盆龙头、拖布龙头、大小便厕等)90%不是节水型器具,用水情况复杂,水计量器具配备率较低,用水管理粗放、部分管道渗漏水等问题。2016—2018年学校年均用水量为12.73万m3/a,学校人均用水量为121.5L/(人·d),学校人均用水量超最高用水定额的21.5%。
二、项目实施措施
基于对山东水利职业学院实地调研分析,确定本项目实施范围为办公楼等11栋楼宇。结合学校当前用水现状制定了合同节水管理用水评估报告及实施方案。2019年7月双方签订合同,按照实施方案对山东水利职业学院实施节水改造;2019年12月改造完成,正式运行产生节水效益。
1.开展水平衡测试,核算水资源漏失率
通过对山东水利职业学院开展水平衡测试,摸清学校供水管网分布走向,经实测分析各用水单元的用水现状,核算学校管网漏失率,定位管网漏损段,更换管道,完善实施方案。本项目实施后,学校管网漏损率降低了3%,年节水量为3819m3。
2.改造用水终端洁具
学校各教学办公楼的部分用水终端洁具存在损坏、“跑冒滴漏”、长流水等问题,将其更换为节水型洁具(图1)。据统计,本项目用水终端洁具共改造1440个,其中面盆水嘴318套,拖布水嘴108个,大便池(冲厕阀门)17套;结合雨水综合利用工程安装高位水箱741套,小便池(阀门)262套,其中小便池中254个更换节水型红外感应阀,8个更换为节水型手按延时阀。经改造后,学校的用水终端洁具节水率达到了15%。
3.实施雨水综合利用工程,提高水资源利用率
雨水、灰水、中水等非常规水源的利用是节约用水的一种有效方式。结合山东水利职业学院雨水收集情况、景观湖地理环境情况等,因地制宜,实施雨水综合利用工程(图2),即通过对学校厕所系统和供水管网升级改造,以校园东部景观湖为水源,自来水为补充水源,经净化处理后用于冲厕,置换市政自来水,提高雨水资源的利用率。
雨水综合利用工程实图见图3。
图2 山东水利职业学院雨水综合利用工艺流程
该工程由泵前置过滤器、全自动过滤器、变频恒压供水设备、雨水中和处理设备、智能控制系统等设备组成,并铺设独立供水管网和安装厕所高位水箱。该工程平均每天节约自来水量为42m3,节水率约为12%。
4.布设用水计量设施,建设智能监控信息平台
该项目结合学校用水单元分布,共安装22块超声波水表(一级水表2块,二级水表20块),同时为学校建设智能监控信息平台(图4)。该平台智能自动将用水数据量化收集与存储,并建立各用水单元的水资源管理系统,深入分析耗水过程与趋势。计量水表及智能监控信息平台见图4。
5.建章立制,规范用水管理,开展特色节水宣传教育
本项目建立节水管理岗位责任制,促进学校用水管理体制科学化、规范化和制度化。并通过编制特色节水宣传材料,组织开展节水主题活动等方式加大节水宣传力度,进一步提高校园节水文化氛围(图6)。
三、项目合作模式
本项目采用混合型管理模式,即节水效益分享型和节水效果保证型两种模式。其中水平衡测试、雨水综合利用工程、用水计量设施安装与智能监控信息平台建设等工程,采用节水效果保证型管理模式,其余工程采用节水效益分享型管理模式。双方协商按照合同约定的节水目标和分成比例分享节水效益,分享年限为8年。该项目总投资金额约为513万元。本项目实施后学校的年节水效益为12.99万元。
四、项目实施成效
通过该项目,山东水务投资有限公司加深了对高校合同节水项目的实施流程、工程内容、效益分享模式和节水技术的应用的了解,为后期山东省高校实施合同节水项目奠定了坚实的基础。
1.节水效益显著
山东水利职业学院2018年总用水量为13.71万m3,年水费为43.32万元。本项目实施后经测算学校综合节水率为30%,综合节水量约为4.11万m3,每年节省水费约为12.99万元。
2.用水结构多元化
本项目充分利用雨水、灰水等非常规水源调整学校的用水结构,通过实施雨水综合利用工程,减少市政自来水的用水量,提高了非常规水的利用率,实现了学校取水水源的多元化。
3.用水管理精细化
本项目实施后,学校的一、二级用水单元安装远传计量水表,结合智能监控系统对学校用水量进行实时监控,并对用水数据进行统计分析,实现学校各项用水的精细化管理。
五、项目实施经验启示
从项目的顺利完成中,我们获得了一些经验和启示。
1.因地制宜,科学节水
对学校取水水源、供水管网、用水终端洁具、非常规水的利用等情况进行科学合理的分析评价,选择相关节水技术、产品和工艺。例如:实施灰水利用系统、雨水集蓄利用系统、中水回用系统等。
2.用水指标分解量化,精细化考核管理
根据学校的实际用水情况、取水水源、供水管网等要素细化用水单元,将学校年度用水计划指标分解到各用水单元,并对其用水量进行独立计量考核,进而实现对学校用水的精细化管理。
3.整合创新节水技术,提升节水能效
投资方需要了解在高校用水方面国内外先进的用水工艺、节水技术及节水器具并结合学校实际情况进行整合应用及创新研发。例如:实施雨水综合利用工程以达到节水效果。