青岛,这座依海而生、因海而兴的城市,长期面临着水资源短缺的挑战。人均水资源占有量远低于全国平均水平,水资源供需矛盾一直是制约其可持续发展的关键瓶颈。为破解这一难题,青岛将目光投向了“非常规水资源”,通过持续的技术研发与系统化利用,走出了一条具有沿海城市特色的水资源保障新路。
非常规水资源,通常指区别于传统地表水和地下水的水源,主要包括海水淡化、再生水(中水)、雨水、矿井水、微咸水等。青岛凭借其沿海区位和产业特点,在多个领域展开了深入的技术研发与规模化应用。
在海水淡化方面,青岛是国内最早开展海水淡化技术研究与工程示范的城市之一。通过自主研发和引进消化再创新,青岛在反渗透膜材料、高压泵能量回收装置、预处理工艺等关键环节取得了突破。例如,本地企业与高校联合开发的高性能反渗透膜,显著提升了脱盐率和使用寿命,降低了淡化成本。目前,青岛已建成多个万吨级海水淡化工程,淡化水不仅用于工业冷却和市政冲厕,部分已并入城市供水管网,成为应急和补充水源的重要组成部分。
再生水的技术研发同样成果丰硕。青岛针对不同来源的污水(生活污水、工业废水),开发了多系列的深度处理与回用技术,如MBR(膜生物反应器)、臭氧催化氧化、人工湿地等组合工艺。这些技术有效去除了水中的有机物、氮磷和病原体,使再生水水质达到了工业回用、景观补水和城市杂用的标准。特别是在工业园区,再生水的循环利用率不断提高,形成了“企业内循环、园区大循环”的模式,大幅减少了对新鲜水的取用。
雨水集蓄与利用技术方面,青岛结合海绵城市建设,研发了适用于不同下垫面的雨水收集、渗透、净化和储存系统。从屋顶雨水收集到道路透水铺装,再到地下蓄水池和生态滤池,一系列技术实现了雨水的就地消纳和资源化。这些雨水被用于绿化浇灌、道路冲洗和补充景观水体,既减轻了城市内涝压力,又增加了水资源供给。
针对部分区域存在的微咸水,青岛还研发了低成本淡化与综合利用技术,通过电渗析、纳滤等工艺,将其处理为农业灌溉或工业冷却用水,拓展了水源空间。
值得强调的是,青岛在非常规水源利用技术研发中,注重产学研用协同创新。政府出台专项政策,设立研發基金,鼓励高校、科研院所与企业共建实验室和示范工程。例如,青岛海水淡化工程技术研究中心、城市水资源综合利用重点实验室等平台,已成为技术孵化和成果转化的重要推手。青岛积极探索智慧水务管理,利用物联网和大数据技术,对非常规水源的水量、水质进行实时监控与优化调度,提升了利用效率和安全性。
青岛的实践表明,非常规水源不再是“替补”,而是日益成为城市水资源的“主力”之一。通过持续的技术研发与系统集成,青岛不仅缓解了水资源短缺,还为沿海缺水城市提供了可复制、可推广的经验。随着新材料、新能源与人工智能技术的深度融合,青岛的非常规水源利用技术研发必将迈上新台阶,为建设节水型城市和绿色可持续发展注入更强动力。