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摘要：世界水资源缺乏，我国666个城市中，有400多个城市供水不足。上世纪 60 年代统计，城市人均日用水从75 升，现在已达到 285 升。家庭自动节水是以家庭为单位的节水系统，以即时、自动、无菌、经济四项指标，完成了《中国节水技术政策大纲》4.2.5“鼓励研究开发占地面积小、自动化程度高、操作维护方便、能耗低的新处理技术和再生利用技术。”家庭自动节水的核心是“家用自动节水装置”系列专利产品，为政府城市家庭节水提供选择。
时代背景
一、缺水恶性发展
世界水资源缺乏，我国水资源状况形势严峻。我国北方水资源奇缺，基本处于不可再生的地下水超量开采，恶性循环，干旱少雨，已成为我国北方地区沙漠化的根源。
我国城市供水不足现象始于20世纪70年代，以后逐年扩大，并且愈来愈严重。据统计，全国666个城市中，有400多个城市供水不足，日缺水量1600万立方米，年缺水量约60亿立方米，平均每年因缺水影响工业产值2000多亿元。
我国北方地区是国民经济建设的战略要地。但是，该地区水资源分布极不匹配。由于水资源短缺，城市工业水荒不断，停工限产时有发生，大型、高耗水工业项目和能源、原材料开发项目无法实施，每年经济损失上千亿元。
缺水，已成为北方地区工业发展的严重制约因素。黄、淮、海地区及西北内陆区的国土面积占全国国土面积近50％，耕地占45%，人口占37％，国内生产总值占34％，粮食产量占40%左右，而水资源量只占全国的11.8%，人均水资源仅为全国的l/3。农业干旱缺水、河流断流、湖泊干涸、地下水超采、水环境恶化等现象越来越严重。
目前，南水北调已经列为“十五”期间的重大目标和任务。十五届五中全会通过的关于制定“十五”计划的《建议》明确提出，要“加紧南水北调工程的前期工作，尽早开工建设”。根据规划，南水北调工程将通过西、中、东三条线路，分别从长江流域上、中、下游调水，以缓解北方干旱缺水问题。
北京水资源缺乏，属资源性缺水城市，人均水资源量不足３００立方米，仅为全国的１／８，世界的１／３０，远远低于国际公认的人均１０００立方米的缺水下限，按联合国的标准，人均水资源占有量少于５００立方米一年就属于重度缺水地区，北京市可以说是世界上最严重缺水的大城市之一。密云和官厅水库干枯，加大抽取深层水，加剧了北京地下水的下降速度，到２００３年７月底，平原区地下水平均埋深１９．０１米，已无法满足正常取水，北京城区地下水埋深已从新中国成立之初的３米到４米，降到２６米以下，造成河断塘干，泉水枯竭，地面下沉。水资源浪费同样令人忧心。上世纪 60 年代，人均日用水为 75 升，而现在已达到 285 升。
据最新资料统计，北京市年均用水 41.2 亿吨，而来水量只有 18 亿吨。也就是说，北京的市民正在透支使用子孙后代的水资源。
二、家庭节水发展
1987年，北京市要求宾馆、饭店等建立中水设施，2001年，北京市规定5万平方米的新建居民小区必须使用中水。然而，在缺水的北京，中水却备受冷落。北京一家中水深度处理厂具备日生产中水17万立方米的能力，而每天送出的中水还不足2万立方米。1987年至2000年新建成的1亿多平方米的住宅小区中大多没有建设中水设施。方庄小区是北京较早配套中水设施的居民区，遗憾的是这一设施建成后十多年来一直没有投入使用。中水推广难，一方面因为一部分住宅开发商为降低成本，不愿意投资建设中水设施。另一方面是用户对中水的质量和使用还心存疑虑。2003年，SARS病毒侵袭全国，居民中水被迫停止使用。全国小区中水存在的问题比较多，2004年11月9日“北京青年报”A5版文章：中水熏坏业主；2005年1月18日北京晚报7版中水进入居民饭锅，说明中水入户的研究和管理上需要进一步加强。
家庭自动节水是以家庭为单位的节水系统,选择洗衣机二、三次排水、纯水机废水和其它分流的无机物水（洗菜、洗脸和洗澡水），经过高密度过滤和杀菌成为再利用水冲马桶、洗墩布。家庭自动节水每吨制水费仅0.02元，没有病毒交叉感染问题。与中水比较在设备投资，管路建设，管理维护以及病毒问题都有很大的差异。
家庭自动节水的再利用水是有其科学性和技术性的系统工程，在水的选择、处理、储存和使用四个环节上都存在有客观的技术要求。家用自动节水装置系列产品以就地、即时、无菌、经济四项技术为指标，咫尺节水经济实用合理制水费为0.02元/吨，含菌可低于自来水。家庭自动节水技术完全符合2005年五部委《中国节水技术政策大纲》要求：“4.2.5 积极研究开发高效低耗的污水处理和再生利用技术。鼓励研究开发占地面积小、自动化程度高、操作维护方便、能耗低的新处理技术和再生利用技术。” 家庭自动节水是国家可持续发展的需要产物；是政府城市家庭节水技术的最佳选择。
家庭节水各种方法迎运而生，主要表现有如下几个方面：
1、中水入户——为地方政府文件强制行为；
2、节水龙头——减少跑冒滴漏，政府强制和宣传行为；
3、节水马桶——减少马桶用水量，政府强制和宣传行为，上海市政府给全市换马桶；
4、节水淋浴器——减少洗澡用水量，政府要求和宣传行为；
5、节水洗衣机——减少洗衣机用水量，是企业行为；
6、家庭自动节水——水的再利用，是节水新技术。
产品比较
1、中水入户——为政府文件强制行为，小区“中水入户”设备投资，管路建设，管理维护，实际成本以及病毒问题都需要进一步认真研究和解决的。城市污水处理厂的水属于再生水资源，根据处理费用和等级可用于城市景观、绿化和冲厕使用。家庭自动节水每吨水价格仅为0.02元，选择无机物的水经过高密度过滤后，经过长效无菌水箱杀菌水质好，没有细菌交叉感染问题。 家庭自动节水是城市节水新技术，在目前水价情况下应该是政府行为，完全符合五部委《中国节水技术政策大纲》内容，需要政府政策支持。
图1：家庭单元自动节水与中水系统比较示意图
2、节水龙头——减少跑冒滴漏，与家庭自动节水比较，水龙头是小量节水，家庭自动节水是水的再利用，是大量节水。节水龙头已是政府行为。
3、节水马桶——减少马桶用水量，实际上减少马桶冲水量是好事，也是政府行为。 上海市政府已主动给全市居民换马桶。
4、节水淋浴器——减少洗澡用水，而家庭自动节水可以把一部分洗澡用水处理后用于冲马桶。
5、节水洗衣机——减少洗衣机用水量，但报纸一再报道：大部分洗衣机都是以降低衣物的洗净度，作为代价来欺骗顾客。家庭自动节水主要是希望大家能正常使用洗衣机，把衣物洗净，然后把水再利用。对家庭节水和科学经济用水是双向的。
6、家庭自动节水——水的再利用，减少家庭用水量。目前出现的主要有几种，需进同类产品比较。
同类比较
2003年北京世界科技博览会期间，家庭节水装置有近10几家，但大部分水罐式的，收集脸盆水的简单节水装置，⑴最多的是小泵加开关——手动；⑵或与马桶配合的自动行程开关——半自动；⑶水桶有上位水箱的——全自动。“家用自动节水装置”也参加展出。
产品的可比性出现，博览会后90%同行产品，由于站用家庭地面多，科技含量少，水的选择不合理，节水量少，特别是水的处理不能长效杀菌，水质差等因素自行退出市场。如“民用废水循环节水器”停止生产，主要问题是出在水的来源上。关键问题认识不清楚，实践上都出在再利用水的来源、处理、储存和使用这四个环节上；来源不合理，胡子眉毛一把抓，什么水也利用，有机物的水不容易处理，有机物的水储存非常容易变臭，再加上杀菌无法进行，使用就更是问题，产品就没有生命力，这就是大部分家庭节水装置的问题。也有用反渗透法来做家庭节水，问题出在水的选择和过滤，结果是一水处理成本很高，二反渗透膜容易堵死，产品只能停留在想象阶段。
2004年5月在军博举行的全国先进节水产品推荐展示会上，只有三家产品展出：一、“家用自动节水装置” 和“洗衣机自动节水支架”；二、“一滴水废水再利用节水机”；三、“双水路座便器”。“一滴水废水再利用节水机”和“双水路座便器”都是再利用脸盆水，简单和节水少的节水器。“家用自动节水装置” 和“洗衣机自动节水支架”是可选择的再利用洗衣机二、三次排水，水质好，并可接纯净水机的１比４的废水再利用和经过分流的洗脸、洗澡、洗菜的无机物水，经过高密度过滤杀菌，能做到完全无菌。北京疾病预防控制中心微生物检测报告结果：
•大肠菌群MPN/100mL 未检出 (自来水参考值＜3）；
•菌落总数cfu/mL ＜1 （自来水参考值＜100）；
•粪大肠菌群MPN/100mL 未检出 (自来水参考值:不得检出)。
北京疾病预防控制中心理化检测报告结果：
•色度：（度） ＜5 （自来水参考值＜15）；
•浑浊度：（NTU） 2.37 （自来水参考值＜3）。
家庭自动节水是以“家用自动节水装置”系列产品为核心，科学研究再利用水的来源、处理、储存和使用这四个环节，是将科学思维、经济技术、设备创新综合实践的结果，科学创造以家庭为单位的再利用水系统工程，咫尺节水制水费仅0.02元/吨。家用自动节水装置系列产品以就地、即时、无菌、经济四项技术为指标，给家庭节水划出了一个研究道路上的里程碑
“家用自动节水装置”和“洗衣机自动节水支架”在展示会上被百姓和专家组肯定，组委会领导说：“家用自动节水装置”系列产品是这次展会二、三百家最节水的，也是唯一的和最好的节水产品！中国科学技术协会领导提出尽快参观考察试验室和示范户，7月23日中国科学技术协会组织专家组进行实际参观、考察和座谈，并发表了“简报”，中国科协专家组得出结论性意见：“．．．．．．该产品总体思路准确，结构简单，经济实用，据介绍制水费仅0.02元/吨，家庭节水率可高达50%，适合城市推广，具有可操作性，对提高全民的节水意识意义重大。”国家各大报纸、电视台频频报道。《科学发展观》摄制组已经对家用自动节水装置，拍了大量素材，并准备拍专题片，他们说是主要给国家高层领导先看。
产品分析
图2：家用自动节水装置系列之一：洗衣机自动节水支架
一、“家用自动节水装置”系列产品的指标和特点
“家用自动节水装置”、“洗衣机自动节水支架”和“洗衣机自动节水装置”的四项指标是：即时、就地、无菌、经济。即时高效科学即时地获得了水的再利用；就地有选择性地利用家庭可用废水；再利用水在无菌水箱进行长效杀菌； 经济实用合理制水费为0.02元/吨。
北京疾病预防控制中心微生物检测报告：
•大肠菌群MPN/100mL 未检出 (自来水参考值＜3）；
•菌落总数cfu/mL ＜1 （自来水参考值＜100）；
•粪大肠菌群MPN/100mL 未检出 (自来水参考值:不得检出)。
北京疾病预防控制中心理化检测报告：
•色度：（度） ＜5 （自来水参考值＜15）；
•浑浊度：（NTU） 2.37 （自来水参考值＜3）。
家用自动节水装置系列产品装置有八大功能特点：
1、装置以就地、自动、无菌、经济为目标，实现了《中国节水技术政策大纲》4.2.5“鼓励研究开发占地面积小、自动化程度高、操作维护方便、能耗低的新处理技术和再生利用技术。”
2、装置以开源节流，保护环境为基础，咫尺节水，选择无机物水杀菌，没有病毒和病毒交叉感染问题，制水费仅为0.02元/吨，比中水经济百倍，比南水北调经济数百倍；
3、装置实现了家庭水系统合理化和节约化，食用水、洗涤水、洗衣水、冲马桶水合理使用，不影响家庭正常用水，可节约用水50%；
4、装置自动化程度高、技术先进、工作稳定、不需人看管；自动排污、自动蓄水、有个性选择开关：可强排水、可强蓄水，并设计有水箱满水自动排水技术；
5、装置有免维护反冲洗过滤器，自动高密度、过滤的杂物在排污时会自动冲走，并有自动杀菌系统，使家庭再利用水质量达到全无菌标准，；
6、装置接洗衣机自动选择排水、自动储存纯水机废水和经过分流（注解）的脸盆水、澡盆水和菜盆水，使再利用水选择科学合理；
7、装置解决政府要求百姓节水，没有节水器具问题，是房地产业、机关团体、家庭装修、纯净水业、洗衣店、饭店等行业节约用水新方法；
8、装置是国家可持续发展，建设节约型社会，提高全民节水意识可操作性的方法；是世界各国家庭节水科学和技术的新选择。
二、产品需要政策支持
1) “家用自动节水装置”系列产品已得到国家发改委、建设部、全国节水办、中国科协、北京节能中心有关领导的重视。专家分析：家庭自动节水目前不是市场行为，是政府行为。要成为全国节水办推荐的节水产品，需要政府文件和颁发推广证书。设立几个有规模的家庭节水工程示范区。
2) 新闻媒体的关注。水资源的匮乏，水价必然上涨，必将全面启动家庭自动节水的发展，由于该项目在节水行业中的优势，及其产生的极大的社会效益，已经成为新闻关注的热点，人民日报、经济日报、科技日报、中国环境报、大众科技报和中央电视1-7台频频报道。专家认为：在数百家节水产品中，家用自动节水量最大，是真正节水的产品。
3) 国际家庭节水事业的重视，美国国际金融集团已将家庭自动节水产品列入2006年A计划；日本、西班牙、澳大利亚等业内人士进行参观考察。随着家用自动节水产品完善和提高，中国和世界城市家庭节水事业将迅速发展。
所以，家庭自动节水，家庭节水工程需要国家政府应该认真研究政策支持，投入资金，加快产品开发。
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