李 桃,鄭 寓,程 萌,顧曉偉,許 國,許立詳
(水利部產品質量標準研究所,浙江 杭州 310012)
2019年國家發展改革委和水利部聯合印發《國家節水行動方案》,文中提出“大力推動全社會節水,全面提升水資源利用效率,形成節水型生產生活方式,保障國家水安全,促進高質量發展”,明確提出在全社會范圍內推進節水行動。推廣節水行動的一個重要環節是提高節水技術水平、推廣應用先進節水產品及技術。因此,提高節水產品技術推廣應用度,建立創新節水技術推廣應用機制,促進節水產業健康發展,有必要建立節水產品技術體系,并對其進行研究,提出具有實際應用價值的節水產品技術體系。
技術體系是社會范圍內各種技術相互作用、相互影響、按一定結構與方式組成的一個技術整體。節水產品技術體系包括工業、農業、城市生活用水及污水回收利用產品技術體系,不同行業對應的節水產品不相同,涉及技術研發創新、技術推廣應用、技術信息化管理以及技術效益評價體系等,是一個復雜的立體網絡結構。
構建節水產品技術體系并進行研究的目的是為節水型社會建設提供技術支撐:研發和推廣節水產品及節水技術,滿足社會可持續發展;推廣節水產品及節水技術以提高用水效率,減少浪費,建立節水型社會,恢復和建立良好生態系統。構建節水產品技術體系是調整產業結構,促進節水技術發展的需要。采取多元化節水措施,推行節水技術,建立面向市場和資源雙重約束的節水產業結構,優化各種有關節水產品及技術的生產要素合理配置,最大限度地挖掘節水潛力。
節水產品技術體系的構建可以分為功能門類構建和技術門類構建(如圖1所示)。根據功能門類的構建進行分類,節水產品技術體系主要包括節水產品技術研發創新體系、節水產品技術推廣應用體系、節水產品技術信息化管理體系、節水產品認證體系、節水產品技術效益評價體系;根據技術門類的構建進行分類,主要包括農業節水產品技術體系、工業產品節水技術體系、城市生活用水節水產品技術體系、污水回收利用四大類。同時,根據農業、工業、生活服務業和非常規水源利用等不同領域用水特點,節水產品和技術亦不相同。
2.1.1農業主要節水產品及技術
農業作為我國最大的用水行業,一直致力于高效節水產品及技術的研發和提高,建設高效節水型農業已經成為我國的一項基本戰略。建設高效節水型農業,技術的創新是關鍵,需要采用新思路、新技術構建農業高效節水產品技術體系,逐步推廣和擴大農業節水產品使用范圍,建立高效的農業節水產品技術體系(如圖2所示)。

圖1 節水產品技術體系構建圖

圖2 農業主要節水產品及技術分類圖
2.1.2城市生活用水主要節水產品及技術
城市生活用水主要包括:城市居民用水、商場和各個工廠用水、機關單位、大中小學各類院校、旅游行業、社會服務、園林綠化景觀等用水。截止2020年年底,我國城市生活的用水量已占城市用水總量的55%左右,城市生活用水節水對加快節水型社會建設具有重要意義,城市生活用水主要節水產品技術分類如圖3所示,城市生活節水(產品)技術體系主要包括城區雨水利用技術(海綿城市)、城市供水管網安全技術、公共供水企業自用水節水技術、公共建筑節水技術、市政環境節水技術、城市節水信息技術和節水型器具。

圖3 城市生活用水主要節水產品技術分類圖
2.1.3主要工業節水產品及技術
工業節水產品及技術是指為提高工業生產中的用水效率、增加效益、減少用水損失、以及可以替代常規水資源等的產品及技術。包括直接節水產品及技術和間接節水產品及技術。直接節水產品及技術是指采用先進的節水產品及技術直接節約用水,從而減少水資源消耗起到節約用水的技術。間接節水技術是指工業生產中并不消耗水資源或者不用水,但是利用節水產品或節水技術,能促使工業生產中降低水資源消耗的節水產品及技術,主要工業節水產品及技術分類如圖4所示。

圖4 主要工業節水產品及技術分類圖
2.2.1節水產品技術研發、創新
節水產品技術研發、創新包括節水產品及技術改進、新型節水產品及技術研發、節水產品及技術創新。在節水產品及技術研發和創新領域,我國積極開展了原始創新、集成創新、引進消化吸收再創新,利用國家的各類扶持資金渠道,以科研院所為主體,針對新型節水技術及設備、水處理技術和設備進行研發,研發了一批適合國情、具有自主知識產權的節水新技術及產品和設備。
2009年國家“863”計劃項目“工業冷卻與鍋爐系統節水及廢水近零排放技術(2009AA032800)”,實現了鍋爐節能、節水及廢水的近零排放;2002年“十五”國家重大科研專項“現代節水農業技術體系及新產品研究與開發”課題,研究開發的節水灌溉技術與產品(設備)已達到國際水平并已經規模式推廣應用。
2.2.2節水產品技術推廣應用
《國家節水行動方案》中指出,建立“政產學研用”相互融合的的節水產品及技術創新體系,加快推進節水技術科技成果的轉化,推進節水產品及技術、建立節水設備使用示范及推廣基地、非常規水資源利用、研發及創新示范基地等創新試點示范建設。節水產品技術推廣應用體系包括:節水產品技術推廣、節水產品試點示范應用等,通過推廣節水產品及技術,拓展節水技術成果及先進節水產品及技術工藝推廣渠道,從而推動先進的節水產品及技術成果市場化。
我國利用科技成果轉化資金項目、水利部科技推廣計劃和地方科技推廣計劃等資金渠道,通過召開先進節水產品及技術推介會、發布《水利先進實用技術重點推廣指導目錄》等方式,推廣轉化了一大批先進適用的節水科技成果。節水產品技術推廣應用的目的在于,通過引導和推廣節水產品及節水新技術、新工藝的研發及應用,使節水產品的節水指標達到國家規定的要求,全面提高用水效率,節約水資源。
2.2.3節水產品技術(信息化)管理
《國家節水行動方案》提出,面向未來,智能化(信息化)管理是節水技術發展的重要方向之一,加強云數據區塊鏈、人工智能、智慧水利等信息技術與節水技術、管理及產品的深度融合。
在節水產品技術信息化管理上,引入云數據、人工智能、仿真模擬等技術,逐步實現節水技術管理的人工智慧化。通過信息化手段促進節水產品及技術科技成果的推廣應用。
2.2.4節水產品技術標準化體系
近年來,我國逐步建立起節水產品及節水技術標準體系,先后制定了一批節水產品及技術標準,其中包括國家標準GB/T 18870—2011《節水型產品技術條件與管理通則》、行業標準SL 476—2010《節水產品認證規范》等。我國的節水產品及技術標準體系按照用水行業、技術產品用途可分為城鎮節水產品(技術)系列、工業節水產品(技術)系列和農業節水產品(技術)系列。
通過節水產品技術標準體系建設,加快工業、農業、城鎮以及非常規水資源利用等方面的節水產品及技術標準編修工作,完善節水產品技術標準體系建設、提升標準質量,強化標準實施。
2.2.5節水產品認證
通過節水產品認證,從技術上驗證節水產品是否符合節水產品相關標準或技術規范要求,從而進一步促進節水產品推廣應用。由節水產品認證機構,對生產企業系統進行質量體系檢查,系統地對產品質量進行檢驗,頒發認證證書,允許在產品上使用認證標志。
實施節水產品認證,有助于節水產品生產企業提高產品質量生產管理水平和市場競爭能力,通過節水產品認證,形成市場準入機制,能夠促進優質產品的使用、促進行業科技進步、提高行業的質量監督管理水平。
2.2.6節水產品技術效益評價
考核節水產品技術先進性和市場適用性的重要指標之一是對節水產品技術進行效益評價。節水產品技術效益評價的2個的重要指標為:①節水效率。主要評價節水產品及技術的應用是否促進水資源的節約利用、提高水資源利用效率、降低用水系統的用水量;②節水效益。主要評價節水產品的經濟指標是否合適,使用節水產品及技術帶來的經濟效益能否保證投資(購買節水產品的資金)的回收,帶來預期的經濟效益。
對節水產品技術進行效益評價,有利于推動節水產品技術研發創新及推廣,提高節水產品技術的先進性和適用性。
對節水產品技術體系的構建與研究包括:①認真研究、開發節水新產品,通過技術創新,帶動節水產品及技術的整體技術水平提升;②加強節水產品技術(信息化)管理研究,構建科研機構、用水戶、節水服務企業之間的節水技術集成與推廣信息共享平臺,完善節水管理、節水產品水效標識、節水載體建設;③繼續推進節水產品認證,提高節水產品質量管理水平和市場競爭能力,促進行業科技進步,提高行業的質量監督管理水平;④從節水效率和節水效益方面對節水產品技術體系進行效益評價,有助于水資源的節約利用,提高水資源利用效率,降低用水系統的用水量,確保節水產品的經濟指標合適,帶來預期的經濟效益。
繼續制定完善相關政策及激勵機制,從政策制定、技術支持、機制管理上提出建議,推動、完善節水產品技術體系建設。①完善法律法規建設,出臺國家層面的節水法規,使節水產品技術體系建設有法可依;②落實政策制度,把節水考核納入最嚴格水資源管理制度并實施,實行考核結果追責問責措施。同時增加地方水行政主管部門的監督手段,從政策制度落實上推進節水產品技術體系的建設;③大力推進有效的激勵機制,確保節水產品技術體系建設的完善;④充分發揮水價的杠桿作用,適當調節水價,提高水戶積極主動參與節水行動,同時確保用水戶的經濟效益。
本文通過對節水產品技術體系的研究,對農業節水產品技術體系、城市生活用水節水產品技術體系、工業節水產品技術體系和城市再生水利用節水技術體系進行梳理,總結了節水產品技術體系的主要構成及特點。完善的產品技術體系有助于促進節水產品技術研發、創新和推廣,在節水產品領域形成一批具有自主知識產權的節水技術和產品,引導和推廣節水產品及節水新技術、新工藝的應用,提高用水效率,節約水資源,使節水產品的節水指標達到國家規定的要求。同時,對節水產品技術體系建設提出合理建議,完善節水產品技術體系的建設,為創建節水型社會打下堅實基礎。