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水資源短缺是我國生態文明建設和經濟社會可持續發展的瓶頸制約因素。節水是解決我國水問題的重要舉措。在總體工作目標中提出,“到2035年,全國形成健全的節水政策法規體系和標準體系、完善的市場調節機制、先進的技術支撐體系,節水護水惜水成為全社會自覺行動,全國用水總量控制在7000億m3以內,水資源節約和循環利用達到世界先進水平,形成水資源利用與發展規模、產業結構和空間布局等協調發展的現代化新格局”。在具體工作中指出,“要深入開展公共領域節水,充分發揮公共機構在節水工作中的示范帶頭作用”。高校是公共機構的典型代表。自2014年開始,全國各地通過調整高校用水定額、大力推廣節水器具、鼓勵非常規水源利用以及加強節水宣傳教育等措施,有效地促進了高校的節水工作[1]。2019年8月,水利部、教育部、國家機關事務管理局聯合下發《關于深入推進高校節約用水工作的通知》(水節約〔2019〕234號),提出高校應充分發揮教書育人主渠道作用,探索應用合同節水管理模式,集成先進節水技術和管理模式開展高校節水工作。
1高校用水現狀及存在問題
我國高校的數量和規模巨大且增長迅速,截至2019年底,全國各類高校數量2956所,在校生規模3700萬人左右,辦學規模和年畢業人數居世界第一[2]。高校人員集中,水電等資源、能源消耗量大,且浪費嚴重。相關數據顯示,高校生均用水量是城鎮人均綜合用水量的2倍多,有些高校生均用水量達到500~600L/(人?d),大大超過國家和地方規定的定額標準[3,4]。從高校的用水過程來看,通常情況下高校以自來水或地下水作為供水水源,水源水通過校園內供配水系統輸送到學生宿舍、教學樓、教師家屬院等用水單元,各用水單元用水戶通過生活、教學、道路澆灑、景觀綠化等用水活動,消耗一部分水量,最后將產生的污廢水通過排水系統排入市政管網或附近河流,高校用水過程示意如圖1所示。高校用水浪費的原因主要有3個:①高校建校時間早,經過長期運行,供排水基礎設施老化嚴重,衛生潔具陳舊落后,在輸配水和用水過程中存在跑冒滴漏、用水效率低等問題,造成水資源的浪費;②高校用水管理缺乏現代化手段,遠程在線監控系統沒有建立,日常管理仍主要依靠人工,難以及時發現跑水、漏水等問題,造成因維修不及時導致的水資源浪費現象;③學生節水意識淡薄,存在不良用水習慣,如洗漱時常開水龍頭、人走后不關水龍頭,形成常流水,導致水資源浪費[5,6]。解決以上用水浪費的問題,一方面需要采取工程措施,及時對校園內供排水設施、衛生潔具等進行維修改造、更新換代;另一方面需要采取非工程措施,利用先進技術手段建立現代化的用水管理系統,提高日常管理效率,同時還要加強節水宣傳教育,提升學生節水意識。對于高校來說,落實以上工作最大的難題是缺少資金,以及對節水設備、產品、技術的了解匱乏。合同節水管理模式的提出,為高校節水提供了一條有效途徑。
2合同節水管理簡介
2.1合同節水管理的概念
“合同節水管理(ContractedWaterSavingMan?agement)”是指用水戶與節水服務企業之間簽訂合作協議,由節水服務企業籌集資金對用水戶進行節水改造。節水服務企業通過節水所產生的節水效益收回投資并獲得合理利潤。在整個合作期內,節水服務企業負責項目的投資、建設以及后期運行維護,合作到期結束后,節水服務企業將節水設施設備全部移交給用水戶。
2.2合同節水管理的主要優點
(1)合同節水管理解決了高校資金、建設、管理等問題,節水服務公司負責項目全生命周期的投融資、設計、建設實施和運維管理等工作,學校在項目實施降低水費成本的同時,獲得節水服務公司提供的設備。
(2)提高節水效率。合同節水管理采用綜合節水措施和手段,項目的節水率可實現20%~30%,最高50%。
(3)改善學?,F金流。合同節水管理的投資資金全部來自節水服務企業,學??梢愿玫乩觅Y金開展其他工作。
(4)學校用水管理科學化。節水服務公司不但可以提供節水改造服務,還可以提供專業的節水咨詢和管理經驗,提升學校后勤管理人員管理水平。
(5)節水技術專業化。節水服務公司是全面負責節水管理的專業化“節水投資運營公司”,所以能夠比一般機構提供更專業、更系統的節水技術。
(6)節水效果有保證。節水服務公司可向用戶承諾節水效果,保證客戶可以在項目實施后即刻實現用水成本下降。
3高校實施合同節水管理需要注意的問題
3.1節水方式與合作模式的選擇
2016年,國家發改委、水利部和國家稅務總局出臺《關于推行合同節水管理促進節水服務產業發展的意見》(發改環資〔2016〕1629號),正式啟動合同節水管理[7]。文件提出合同節水管理主要模式參考合同能源管理,用水戶與節水服務企業可采用節水效益分享、節水效果保證、用水費用托管3種模式開展合作。
(1)節水效益分享模式是指節水服務企業與用水戶按照一定比例分享節水效益的合作模式。該模式一般適用于水價高,節水空間大,節水效益可觀的節水改造項目。具體的分享比例由雙方在綜合考慮項目投資規模、維護成本、合作期限等因素的基礎上協商確定。
(2)節水效果保證是指節水服務企業基于技術、經驗等方面的分析,對項目未來的節水效果進行預測,并提出保證承諾,與用水戶簽訂合作協議。合同約定項目達到了預期的節水效果,用水戶則支付節水服務企業相關服務費用,若達不到預期的節水效果,則由節水服務企業承擔相應部分的損失,對用水戶進行補償。
(3)用水費用托管是指用水戶每年支付節水服務企業固定數額的服務費用,由節水服務企業全權負責用水戶日常用水的管理以及相關費用的支出。節水服務企業在用水戶授權下可對用水系統進行節水改造以減少不必要的用水浪費,降低日常開支,結余的費用由節水服務企業獲得。高校用水過程有其自身的特點,從節水方式來看,一般可以通過供水管網漏損治理、節水衛生潔具更新換代、自動化監管系統建設等方式進行節水改造。還可以考慮雨水資源化利用、污廢水處理回用等利用非常規水資源實現節水。高校節水改造方案示意如圖2所示。不同的改造方式,投入的資金和產生的節水效果不同,采用的合同節水管理模式也不同。
3.1.1針對不同的改造方式,提出如下建議。
(1)雨水資源化利用。雨水資源化利用是高校開辟的新供水水源,是節約利用常規水源供水的一種有效途徑。雨水降落到屋頂、地面后,一般可以通過屋頂雨落管、地面的雨水口和地下的雨水管道進行收集,再通過格柵除雜、沉砂、粗濾、混凝、沉淀、過濾、消毒、水泵提升等處理后進行回用。雨水資源化利用主要應用在校園內的綠化和道路澆灑以及景觀水的補水上,經過深度處理后也可回用于沖廁、冷卻及消防用水等。從雨水資源化利用的經濟效益上來看,對于南方降雨量較大的地區,采用雨水資源化利用可以產生可觀的經濟效益,雨水資源化利用的建設投入可以通過節水效益有效的回收,建議采用效益分享或效果保證模式進行建設;而對于北方降雨量較少的地區,雨水資源化利用的節水經濟效益不顯著,項目建設投入難以通過節水效益回收,建議采用效果保證模式進行建設。
(2)供水管網漏損治理。管網漏損是高校供水過程中造成水資源浪費的主要原因之一。從相關統計數據來看,建校時間超過30a的高校,一般管網漏損都在20%以上,每年管網漏損造成的經濟損失在數十萬到上百萬元。而且,隨著管網運行時間越長,管網漏損風險也越大,因此必須提高對供水管網漏損的重視程度,加大治理力度。通常情況下,供水管網漏損治理的主要方式包括:①加強對老舊管網漏水的巡查和更新改造,及時發現漏水點并進行維修;②通過在線水表等監控設備,實時了解管網運行狀態,做出科學的調度方案,降低管網運行壓力,避免管網壓力過大造成損壞而漏水。采用科學有效的方式對管網漏損進行治理,可以保障學校的供水安全,節約供水成本。學校供水管網全部進行更換,投資規模較大,節水效益難以保證投資的回收,建議采用效果保證模式進行建設。若僅針對漏損治理,局部對供水管網進行維修改造,在節水效益可觀的前提下,可考慮采用效益分享模式進行建設。
(3)節水衛生潔具推廣。校園內衛生潔具主要包括水龍頭、大小便器、淋浴器等,節水型衛生潔具與普通型衛生潔具在相同工作環境下,用水效率差別較大。通常情況下,使用節水型水龍頭與普通水龍頭相比可以節水30%左右,小便器可以節水50%左右,大便器可以節水35%左右。節水型衛生潔具的使用可以在不改變用戶用水習慣和用水舒適度的前提下,提高用水效率,減少不必要的浪費,達到節水的目的?!豆澦透咝Tu價標準》(T/CHES32-2019)中明確提出了校園內用水設備應使用節水設備,并應符合GB/T31436的有關要求。節水型衛生潔具投入與產出的性價比較高,建議采用效益分享模式進行建設。
(4)污廢水處理回用。污廢水處理回用是高校開辟新的供水水源,節約利用常規水源供水的另一種有效途徑。目前,污廢水處理技術比較成熟,校園內師生日常生活污水、教學產生的廢水都可以進行處理,用戶可根據需求進行工藝流程的設計,國家也出臺了相關標準,對出水水質進行了規范,用戶在污廢水處理回用時可以參考。學校內污廢水處理回用可以用于綠化、道路澆灑、景觀補水以及衛生間沖廁等,與雨水資源化利用相比,污廢水回用的水源更加穩定。目前高校污廢水處理的方式分為兩種:①分散式處理,就地處理就地回用;②集中式處理,集中收集后統一處理再回用。高校內教學區和生活區各自獨立,分散式處理可以根據各分區的特點,單獨地把污廢水收集起來進行處理回用,其管線的設計和改造比較方便,而且經濟合理,但是分散式處理受空間因素的限制較大;集中式處理主要指將各用水點所排污水通過排水管網集中收集到集水池,然后對污廢水進行統一的處理。集中式處理所處理的污水水量大,污水處理效率高,但是污水處理的耗能相對較大。污廢水處理回用涉及處理站建設和管網建設兩個方面,投資規模大,建議處理站由節水服務企業投資建設,管網部分由學校利用自有資金進行建設。在合作模式上主要采用效果保證模式。
(5)自動化監管系統建設。建設校園能源自動化監管系統是實現高校用能科學化管理、提高能源利用效率的有效途徑。高校建筑以大型公共建筑為主,建筑面積大,建筑比較分散,依靠人力對水電等用能數據進行查看、記錄、反饋的操作模式工作量大、費時費力、準確性較低,不利于校園能耗數據及時、準確的統計,難以發現學校用能管理的漏洞。自動化監管平臺充分利用物聯網技術、云計算技術及射頻識別技術,前端通過布設的水位、流量、水壓、降水、墑情等自動化監測儀器設備,實現對校園供水、用水、排水各個環節以及周邊環境條件的實時在線監測,依托數據接收處理終端對采集的基礎數據進行接收、處理和分析,快速完成設備管理、能源優化調度等工作,實現管理工作的科學化、系統化和現代化,在提高工作效率的同時,減少了工作人員的工作壓力和負擔。從長遠來看,建立校園能源自動化監管平臺符合國家對資源利用的發展規劃,在學校的未來發展中必將發揮非常重要的作用。自動化監管系統主要從提升管理能力上實現間接節水,在合作模式上建議采用效果保證型。
(6)綜合。若采用以上5種方式中的2種以上對高校進行節水改造,則可以在綜合考慮節水改造投入資金與節水效益的前提下,選擇效益分享、效果保證或用水費用托管任意一種方式。一般情況下,對于在校生規模在2.5萬人以上、節水率可以達到30%以上、當地水價超過3元的高校可以考慮采用效益分享型,其他高校則主要采用效果保證或用水費用托管,但由于目前部分高校后勤外包,用水費用托管可能阻礙較大。
3.2用水基準的確定
用水基準是指高校實施節水改造前的實際用水情況,它是核算項目節水改造效果的基礎,一般情況下通過節水改造后的實際用水情況與用水基準的對比,可以計算出項目的實際節水效果。對于投入運行時間較長的高校,在校師生人數比較穩定,一般采用近3a人均年用水量的平均值作為改造前的用水基準;而對于新近建成的高校,一般采用最近1a的人均年用水量作為改造前的用水基準。在這里,需要注意的是,計算人均年用水量時,統計的年用水總量和用水總人數應當準確且對應一致,避免造成計算的人均年用水量與實際不符。在統計年用水總量時首先要調查清楚學校的水源情況。了解學校水源是單一的市政自來水供水還是由市政自來水和自備井地下水同時供水,再以水表計量數據為基礎,參考每月學校上繳的水費和水資源稅,核算各月用水量以及年度用水總量。在統計高校年用水總人數時,應對不同類型的人群加以區分,如教師和學生,全日制、函授和成人教育等,因為不同類型的人群在學校內學習生活的方式不同、用水情況不同,在核算年用水總人數時需要進行相應的換算,以確保統計標準的統一和統計結果的準確。
3.3預期節水效果的實現
對于高校和節水服務企業來說,如何確保預期的節水效果能夠順利實現,是項目實施的關鍵。這里需要注意3個方面的工作:①調查分析要細致。針對高校用水過程中供水、用水、排水的各個環節,應組織專人進行實地調研,有需要可以采用監測儀器設備進行實地監測,通過實實在在的數據分析發現存在的問題,并初步確定解決方案。②設計方案要科學。針對高校用水的實際情況和存在問題進行節水改造方案的設計,在儀器設備的選型上不能單單考慮品牌,要從價格和使用效果上綜合考慮,選擇適用于高校實際情況的在市場上能夠買到且方便維護的設備。③運行維護要到位。合同節水管理是長期的合作方式,運行維護是確保節水設施設備發揮預期節水效益的重要保障。要制定詳細的運行維護方案,科學安排人員,準備充足資金,并與學?,F有的管理體系相融合,形成相輔相成、權責明晰的運行維護機制體制,以確保節水設施設備能夠穩定運行。
4建議
高校開展節水工作,符合國家政策,具有巨大的政治意義和社會引領、示范意義。與此同時,高校通過節水改造和宣傳,提高用水效率,降低用水成本,減少污水排放,改善環境質量,對集約、節約型綠色校園建設和整個社會生態環境建設都具有重要的現實意義。綜上所述,對于高校開展合同節水管理工作提出如下建議。
(1)高校與節水服務企業應以投入產出平衡為前提,合理選擇節水方式和合同節水管理模式。雨水資源化利用、節水衛生潔具推廣、管網漏損治理建議采用效益分享或效果保證模式進行改造;污廢水處理回用、自動化監管系統建設建議采用效果保證模式進行改造。
(2)要在充分調查、分析研究的基礎上,合理確定高校的用水基準,這是準確計算節水效果的前提和基礎。年用水總量的統計要全面,不能缺項漏項;年用水總人數統計應分類型,對于不同用水情況的人群要按照統一的標準進行換算,以確保最后的計算結果準確有效。
(3)要采取科學的組織方式,確保預期節水效果順利實現。在調查研究階段,對高校用水情況和存在問題要了解清楚,為方案設計提供準確的基礎數據;在方案設計階段,要針對目前存在的問題,提出切實可行、合理有效的解決方案,在設備選型上應綜合考慮價格、節水效果以及品牌;在運行維護階段,要制定科學詳細的運行維護方案,確保充足的資金和人力資源保障,以保證運行維護階段整個節水系統能夠發揮預期效果。
(4)合同節水管理模式目前處于試驗推廣階段,建議政府加大資金的支持力度,以獎補和免稅等方式對符合條件的合同節水管理項目給予支持,提高節水服務企業的積極性。同時,不斷規范合同節水管理市場,完善節水相關制度和標準體系,為高校開展合同節水管理項目提供指導。
參考文獻
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作者:涂瑩 舒丹丹 單位:河南省水權收儲轉讓中心有限公司 河南省水利勘測設計研究有限公司