城市污水再生利用與水資源可持續利用技術(shù)

摘要:我國城市缺水問(wèn)題尤為突出,面臨嚴重的危機,在這種情況下,應當更加清醒的認識到,加強水資源的保護、實(shí)現水資源的可持續利用,是保障和支持城市可持續發(fā)展的必然選擇,是實(shí)現可持續發(fā)展戰略的重要舉措。

關(guān)鍵詞:城市污水,再生利用,水資源,可持續

1城市污水再生利用現狀

十一五期間,在科技部的支持下,城市污水再生利用政策、標準、技術(shù)研究與示范課題列入國家十一五科技攻關(guān)計劃,目前建設部正在組織相關(guān)研究與示范工作。與此同時(shí),城市污水再生利用相關(guān)技術(shù)標準規范不斷完善。2002年以來(lái),國家陸續頒布了《城市污水再生利用分類(lèi)標準》、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)標準》、《污水再生利用工程設計規范》、《建筑中水設計規范》等技術(shù)標準,規范了污水再生利用設計工作,也為城市污水再生利用工程設計提供了依據。目前,我國城市污水再生利用工作已經(jīng)啟動(dòng),國家和地方都開(kāi)展了相關(guān)的科學(xué)研究和工程實(shí)踐。一些城市和地區正在全面規劃和實(shí)施污水再生利用工程,有的已經(jīng)取得較好成效。例如北京、天津、大連、青島等地積極開(kāi)展城市污水再生利用,在制定地方污水再生利用規劃和管理措施,發(fā)展再生水用戶(hù)等方面積累了較好的經(jīng)驗,為下一步工作奠定了堅實(shí)的基礎。

北京市目前城市污水再生利用率為30%, 2008 年達到50%。在2008 年前北京將新建再生水廠(chǎng)9 座, 敷設再生水管線(xiàn)400 ㏎, 新增再生水處理能力40 萬(wàn), 3/ d。屆時(shí), 清河、北苑、肖家河、北小河等再生水廠(chǎng)分別向北郊地區、西北郊地區、清河集團、望京地區提供再生水, 并為清河、北小河提供景觀(guān)用水; 酒仙橋、東壩再生水廠(chǎng)分別向東北郊地區、酒仙橋地區、東壩集團提供再生水, 為壩河、亮馬河、水礁湖等城市河湖提供景觀(guān)用水等等。在再生水廠(chǎng)建設的同時(shí),配套建設再生水管網(wǎng)。

國內外的實(shí)踐表明, 城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率, 緩解水資源短缺矛盾, 減輕水體污染的有效途徑之一。城市污水經(jīng)過(guò)深度處理后, 可替代優(yōu)質(zhì)水, 用于農業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、城市景觀(guān)、市政綠化、生活雜用、地下水回灌和補充地表水等。應用先進(jìn)的膜技術(shù), 可生產(chǎn)達到飲用水標準的再生水。澳大利亞、新加坡在這方面開(kāi)展了大規模的生產(chǎn)應用, 將優(yōu)質(zhì)再生水用作電路板加工過(guò)程中的超純水, 工業(yè)生產(chǎn)中的工藝用水和空調冷卻水, 也在嘗試將部分再生水送入水庫, 對原水水源進(jìn)行補充, 有效地解決了缺水問(wèn)題。

必須充分認識到, 污水再生利用作為城市補充水源, 是緩解城市水資源短缺, 保障供水安全的重要措施。在解決城市缺水問(wèn)題時(shí), 應當首先立足于本地自有水源, 最大限度地實(shí)現水的再生利用, 籍此增加可用水量, 提高城市供水的可靠性。盡可能的降低對外部水源的依賴(lài)程度, 減少或避免遠距離調水對生態(tài)環(huán)境可能產(chǎn)生的不利影響。遠距離調水除了經(jīng)濟成本外, 還存在潛在的生態(tài)影響和工程控制成本問(wèn)題。各地在制定城鎮節約用水發(fā)展規劃中, 應該充分重視污水再生利用這一有效途徑, 將再生水作為水資源的組成部分, 直接納入城鎮用水供需平衡中, 實(shí)行綜合管理。

2 污水再生利用存在的問(wèn)題

總的來(lái)說(shuō), 目前各地污水再生利用尚處在起步階段, 規模小, 利用范圍窄。我國城市污水再生利用日益受到重視,但總體進(jìn)展緩慢, 存在問(wèn)題較多, 主要是:

( 1) 污水處理率低, 管網(wǎng)不配套, 污水再生利用缺乏必要的條件。近年來(lái), 雖然我國城市污水處理設施建設的速度加快, 但仍然滯后于城市發(fā)展的需要。截止到2007 年底, 我國已經(jīng)建成537 座污水處理廠(chǎng), 但污水處理率僅為40%左右, 污水再生利用率更低。特別是一些污水再生利用設施建成后, 由于難以落實(shí)配套管網(wǎng)的建設資金, 造成設施閑置, 而難以發(fā)揮投資效益。污水處理廠(chǎng)出水未經(jīng)有效利用而排入水體, 既浪費了水資源, 又對水環(huán)境構成潛在的污染威脅, 這種狀況與我國水資源短缺的嚴峻形勢極不相稱(chēng)。

( 2) 水價(jià)形成機制不合理, 污水再生利用缺乏必要的市場(chǎng)環(huán)境。目前的水價(jià)調整是以補償供水運營(yíng)成本, 減少財政補貼為目的, 沒(méi)有體現水作為稀缺資源的價(jià)值。水價(jià)形成沒(méi)有充分起到對水資源供需關(guān)系的調控作用, 城市供水水價(jià)、污水處理及再生利用收費之間尚未形成合理的比價(jià)關(guān)系, 尚未形成有效的污水再生利用激勵機制。污水處理收費標準不高收費率低, 不足以補償污水處理設施的投資和運營(yíng)成本, 更談不上落實(shí)污水再生利用設施的建設和運營(yíng)資金。

( 3) 對水資源的憂(yōu)患意識和再生利用認識不足, 污水再生利用缺乏相應的鼓勵和扶持政策。目前有些地區沒(méi)有把節水和污水再生利用工作擺在重在的位置, 特別是一些水資源目前比較豐富的地區, 沒(méi)有充分重視節水問(wèn)題。缺水的城市和地區需要節水, 水資源相對豐富的城市和地區同樣需要節水, 也要重視水資源的可持續利用問(wèn)題�，F在很多城市在解決缺水問(wèn)題時(shí), 往往采用開(kāi)發(fā)新水源、跨流域調水和開(kāi)采地下水等傳統的方式, 對污水再生利用作為城市補充水源的重要性認識不足。由于缺乏促進(jìn)污水再生利用和政策措施, 結果一方面城市用水緊張, 另一方面本可以使用再生水和園林綠化、市政環(huán)衛、生態(tài)景觀(guān)等卻在大量使用十分緊缺的優(yōu)質(zhì)水源, 出現了非常不合理的現象。

( 4) 要嚴格再生水水質(zhì)管理, 運行單位對正常運行的再生水設施需定期化驗再生水水質(zhì), 確保安全用水。改變再生水供水管網(wǎng)結構, 提高其可靠性和安全性。再生水生產(chǎn)系統在設計上需要進(jìn)一步提高其靈活性, 配水系統要便于實(shí)現分質(zhì)供水, 以降低成本。城市污水再生利用事業(yè)的發(fā)展必須緊密依靠科技進(jìn)步, 要有高新技術(shù)的保證和支持。必須重視和加強新工藝、新流程、新技術(shù)和新設備的研究、開(kāi)發(fā)和推廣應用。

( 5) 宣傳力度不足, 公眾的污水資源化意識有待加強。受傳統觀(guān)念影響, 加之對污水再生利用的宣傳不夠, 公眾對再生水的認識和接受程度還比較低, 一定程度上影響了污水的再生利用工作的推進(jìn)。

3 推動(dòng)城市污水再生利用進(jìn)程的任務(wù)和措施

( 1) 統籌規劃, 協(xié)調發(fā)展, 合理配置水資源。在制定城市水資源發(fā)展規劃時(shí), 一定要明確污水再生利用是城市水資源綜合管理的重要組成部分, 污水處理和再生水設施建設是供水能力建設的有機組成。要根據城市可用水源的特點(diǎn)和具體需要優(yōu)化配置各類(lèi)水資源, 統籌安排城市水源、供水、用水、節水、排水、污水處理及再生利用設施的規劃、建設與管理。

發(fā)展污水再生利用, 當務(wù)之急是加快城市污水處理設施建設的步伐, 加快污水收集管網(wǎng)能力, 為污水資源化人為創(chuàng )造必要的條件。規劃建設污水處理設施時(shí), 要以實(shí)現污水綜合利用為目標, 同步規劃和建設污水再生利用設施。

合理確定污水處理廠(chǎng)的規劃布局、處理規模和工藝方案, 促進(jìn)污水處理和資源化利用和協(xié)同發(fā)展。令人擔憂(yōu)的是, 許多城市污水處理廠(chǎng)普遍建在城市水域的下游, 沒(méi)有考慮日后再生利用的發(fā)展需要, 這個(gè)問(wèn)題非常嚴重。許多大型城市的污水處理廠(chǎng)的規模很大, 污水收集管網(wǎng)很長(cháng), 造成長(cháng)距離輸送, 而處理后果的再生水需要重新敷設管網(wǎng)送至利用地, 造成處理成本增加。所以應重新調整污水處理設施的布局規劃。只要確保規劃合理, 就會(huì )確保污水處理和再生利用有機結合, 將成本控制在最低限度, 發(fā)揮規模效應。隨著(zhù)水價(jià)的改革和相關(guān)政策的出臺, 污水資源化將成為實(shí)現水資源可持續利用的必然選擇, 為減少不必要的人為障礙,污水再生利用應盡早考慮, 統籌規劃。

( 2) 積極吸引多元化投資主體, 充分利用價(jià)格杠桿, 促進(jìn)污水再生利用。在城市污水和資源化的管理方面, 政府有指導的義務(wù)和職能。但城市污水再生利用工作, 單靠政府行為, 沒(méi)有市場(chǎng)推動(dòng), 必然動(dòng)力不足; 單靠市場(chǎng)推動(dòng), 沒(méi)有政府引導, 也必然難見(jiàn)成效。因此有必要充分考慮城市污水再生利用工作的特點(diǎn)。既要靠市場(chǎng)推動(dòng), 也要加強政府行為。今后城市污水和再生利用工程項目的建設, 應積極探索符合社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟規律的投融資方式和運營(yíng)管理模式, 鼓勵并引導各類(lèi)社會(huì )資金和境外資金參與城市污水處理和再生利用設施和建設, 有必要通過(guò)政策引導、法律約束, 促進(jìn)污水處理及資源的市場(chǎng)化, 把行業(yè)利潤推向市場(chǎng),形成健康市場(chǎng)化運行機制。

推進(jìn)城市污水處理和再生利用產(chǎn)業(yè)化, 實(shí)現污水處理和再生利用設施建設和運營(yíng)管理的良性循環(huán), 就要加大水價(jià)改革力度, 建立符合社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟發(fā)展要求的水價(jià)形成機制, 盡快完善污水處理收費制度。要充分發(fā)揮水價(jià)杠桿的需求調節、水資源配置和節水、污水再生方面的作用, 促進(jìn)節水和污水再生利用。

要研究制定有關(guān)政策措施, 充分利用行政和經(jīng)濟手段,引導用水單位積極利用再生水資源, 擴大再生水的應用范圍, 特別是市政、綠化、環(huán)衛和工業(yè)用水等方面要率先推薦使用再生水。

( 3) 采用適宜的技術(shù)和工藝, 推廣使用符合標準的再生水。實(shí)施污水資源化, 將城市污水處理的戰略目標由傳統意義上的污水處理、達標排放轉變?yōu)橐蕴岣咚�的綜合利用率為核心的水的循環(huán)再用, 相應地要調整污水處理技術(shù)路線(xiàn)。目前建設部正在組織研究制定污水再生利用的技術(shù)政策, 鼓勵開(kāi)展各種形式的國際合作與交流, 盡快提高我國城市污水處理和再生利用的工藝技術(shù)水平。

我國地域廣闊, 各地自然、資源和經(jīng)濟條件不一樣, 要因地制宜地選擇再生水利用方案, 優(yōu)先選擇水質(zhì)要求低的再生水使用途徑, 盡量縮短輸水距離, 降低再生水利用成本。積極開(kāi)發(fā)適應當地條件、經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的工藝。需要強調的是, 在大力推廣污水再生利用的同時(shí), 要特別注重加強水質(zhì)監測和設施維護, 建立應急預案, 保障供水安全。

實(shí)施污水再生利用, 要充分滿(mǎn)足水質(zhì)標準的要求, 在技術(shù)標準規范的指導下, 對各種先進(jìn)、經(jīng)濟、適用的技術(shù)進(jìn)行技術(shù)綜合與集成, 采用適宜的技術(shù)路線(xiàn)和工藝方案, 以滿(mǎn)足所設定的水質(zhì)水量再生與資源化目標。目前污水處理及再生仍缺乏系統完善的政策和標準體系, 特別是不同用水對象的政策規定、不同用水要求的水質(zhì)標準, 要盡快研究建立各類(lèi)用途再生水的水質(zhì)標準體系, 逐步制定和完善相關(guān)技術(shù)規范和配套政策, 確保健康有序地推進(jìn)城市污水再生利用工作。具體參見(jiàn)http://www.sharpedgetext.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

我國城市污水再生利用的發(fā)展戰略, 就其本質(zhì)而言, 就是要建立起水的社會(huì )循環(huán)新模式。具體講, 就是以推動(dòng)城市水資源的可持續開(kāi)發(fā)與利用為根本目的, 以遵守市場(chǎng)經(jīng)濟規律和生態(tài)規律為實(shí)施原則, 以不同區域不同階段選擇不同的發(fā)展模式為實(shí)施途徑, 以保障人體健康安全和環(huán)境安全為基本要求, 把污水再生利用的內容納入到城市水資源開(kāi)發(fā)與利用規劃中去, 把污水再生利用項目系統化地納入到現有及未來(lái)城市的水環(huán)境基礎設施建設中去, 實(shí)現與給水和排水系統進(jìn)行一體化的規劃、設計、運行和監督管理。我國淡水資源十分匱乏, 污水資源的再生利用已成為當今發(fā)展趨勢, 并且人們還進(jìn)一步意識到合理利用污水資源, 不僅可以緩解全球性的供水不足, 還可以改善生態(tài)環(huán)境, 造福子孫后代, 從而保證國民經(jīng)濟的可持續發(fā)展。 （雙遼市藍天污水處理有限責任公司）