山東省水利廳積極落實水利部提出的開展創建節水型高校、實施高校合同節水亮點工作要求,2019年4月在濟南組織召開山東省高校合同節水管理試點工作啟動會議,6所省內高校代表與投資運營企業——山東水務投資有限公司代表經過溝通磋商,簽署了《山東省高校合同節水管理合作備忘錄》。山東水務投資有限公司通過與試點高校進行深度對接溝通,確定了與山東水利職業學院的合作意向,選擇山東水利職業學院作為山東省首家高校合同節水管理項目試點。
一、項目背景
山東水利職業學院位于山東省日照市,成立于1958年,是一所以水利為特色、以工科為優勢的省屬公辦全日制普通高職院校,為全國優質水利高等職業院校建設單位、全國首批水利高等職業教育示范院校。學校現有師生人數為1.4萬人。日照市水資源具有總量不足、時空分布嚴重不均、區域性和季節性缺水等特點,人均水資源量為全國人均占有量的1/4,屬于資源性缺水。
通過對山東水利職業學院進行實地調研分析,學校有用水單元多,用水終端潔具(包括面盆龍頭、拖布龍頭、大小便廁等)90%不是節水型器具,用水情況復雜,水計量器具配備率較低,用水管理粗放、部分管道滲漏水等問題。2016—2018年學校年均用水量為12.73萬m3/a,學校人均用水量為121.5L/(人·d),學校人均用水量超最高用水定額的21.5%。
二、項目實施措施
基于對山東水利職業學院實地調研分析,確定本項目實施范圍為辦公樓等11棟樓宇。結合學校當前用水現狀制定了合同節水管理用水評估報告及實施方案。2019年7月雙方簽訂合同,按照實施方案對山東水利職業學院實施節水改造;2019年12月改造完成,正式運行產生節水效益。
1.開展水平衡測試,核算水資源漏失率
通過對山東水利職業學院開展水平衡測試,摸清學校供水管網分布走向,經實測分析各用水單元的用水現狀,核算學校管網漏失率,定位管網漏損段,更換管道,完善實施方案。本項目實施后,學校管網漏損率降低了3%,年節水量為3819m3。
2.改造用水終端潔具
學校各教學辦公樓的部分用水終端潔具存在損壞、“跑冒滴漏”、長流水等問題,將其更換為節水型潔具(圖1)。據統計,本項目用水終端潔具共改造1440個,其中面盆水嘴318套,拖布水嘴108個,大便池(沖廁閥門)17套;結合雨水綜合利用工程安裝高位水箱741套,小便池(閥門)262套,其中小便池中254個更換節水型紅外感應閥,8個更換為節水型手按延時閥。經改造后,學校的用水終端潔具節水率達到了15%。
3.實施雨水綜合利用工程,提高水資源利用率
雨水、灰水、中水等非常規水源的利用是節約用水的一種有效方式。結合山東水利職業學院雨水收集情況、景觀湖地理環境情況等,因地制宜,實施雨水綜合利用工程(圖2),即通過對學校廁所系統和供水管網升級改造,以校園東部景觀湖為水源,自來水為補充水源,經凈化處理后用于沖廁,置換市政自來水,提高雨水資源的利用率。
雨水綜合利用工程實圖見圖3。
圖2 山東水利職業學院雨水綜合利用工藝流程
該工程由泵前置過濾器、全自動過濾器、變頻恒壓供水設備、雨水中和處理設備、智能控制系統等設備組成,并鋪設獨立供水管網和安裝廁所高位水箱。該工程平均每天節約自來水量為42m3,節水率約為12%。
4.布設用水計量設施,建設智能監控信息平臺
該項目結合學校用水單元分布,共安裝22塊超聲波水表(一級水表2塊,二級水表20塊),同時為學校建設智能監控信息平臺(圖4)。該平臺智能自動將用水數據量化收集與存儲,并建立各用水單元的水資源管理系統,深入分析耗水過程與趨勢。計量水表及智能監控信息平臺見圖4。
5.建章立制,規范用水管理,開展特色節水宣傳教育
本項目建立節水管理崗位責任制,促進學校用水管理體制科學化、規范化和制度化。并通過編制特色節水宣傳材料,組織開展節水主題活動等方式加大節水宣傳力度,進一步提高校園節水文化氛圍(圖6)。
三、項目合作模式
本項目采用混合型管理模式,即節水效益分享型和節水效果保證型兩種模式。其中水平衡測試、雨水綜合利用工程、用水計量設施安裝與智能監控信息平臺建設等工程,采用節水效果保證型管理模式,其余工程采用節水效益分享型管理模式。雙方協商按照合同約定的節水目標和分成比例分享節水效益,分享年限為8年。該項目總投資金額約為513萬元。本項目實施后學校的年節水效益為12.99萬元。
四、項目實施成效
通過該項目,山東水務投資有限公司加深了對高校合同節水項目的實施流程、工程內容、效益分享模式和節水技術的應用的了解,為后期山東省高校實施合同節水項目奠定了堅實的基礎。
1.節水效益顯著
山東水利職業學院2018年總用水量為13.71萬m3,年水費為43.32萬元。本項目實施后經測算學校綜合節水率為30%,綜合節水量約為4.11萬m3,每年節省水費約為12.99萬元。
2.用水結構多元化
本項目充分利用雨水、灰水等非常規水源調整學校的用水結構,通過實施雨水綜合利用工程,減少市政自來水的用水量,提高了非常規水的利用率,實現了學校取水水源的多元化。
3.用水管理精細化
本項目實施后,學校的一、二級用水單元安裝遠傳計量水表,結合智能監控系統對學校用水量進行實時監控,并對用水數據進行統計分析,實現學校各項用水的精細化管理。
五、項目實施經驗啟示
從項目的順利完成中,我們獲得了一些經驗和啟示。
1.因地制宜,科學節水
對學校取水水源、供水管網、用水終端潔具、非常規水的利用等情況進行科學合理的分析評價,選擇相關節水技術、產品和工藝。例如:實施灰水利用系統、雨水集蓄利用系統、中水回用系統等。
2.用水指標分解量化,精細化考核管理
根據學校的實際用水情況、取水水源、供水管網等要素細化用水單元,將學校年度用水計劃指標分解到各用水單元,并對其用水量進行獨立計量考核,進而實現對學校用水的精細化管理。
3.整合創新節水技術,提升節水能效
投資方需要了解在高校用水方面國內外先進的用水工藝、節水技術及節水器具并結合學校實際情況進行整合應用及創新研發。例如:實施雨水綜合利用工程以達到節水效果。