城鎮(zhèn)中水回用可行性及對策

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

簡介： 結(jié)合慈溪市當(dāng)前水資源短缺的實(shí)際，闡述了發(fā)展中水回用技術(shù)在有效解決水資源短缺、促進(jìn)水資源可持續(xù)利用方面的必要性。同時(shí)以慈溪市教場山污水處理廠的運(yùn)行情況為例，分析了開展城鎮(zhèn)中水回用的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性，并提出了有關(guān)對策和建議。
關(guān)鍵字：中水回用 污水處理 慈溪市

　　一般認(rèn)為中水指各種排水經(jīng)處理后，達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水，其水質(zhì)介于清潔水（上水）與污水（下水）之間；中水能夠代替非飲用、與人體非直接接觸的自來水，應(yīng)用于市政雜用等領(lǐng)域；將污水處理為中水并加以使用的過程就是中水回用 ^[1,2]。隨著水資源需求量的急劇增加和水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，許多國家都面臨著水資源短缺的危機(jī)，因此把城市外排污水作為第二水資源加以開發(fā)利用就顯得尤為重要。美國、以色列、日本等國的中水回用已有相當(dāng)?shù)乃?，廁所沖洗、園林灌溉、道路保潔、城市噴泉等用水，都大量使用中水。尤其是日本，自20世紀(jì)60年代起就開始使用中水，較大的辦公樓或者公寓大廈都有就地廢水處理設(shè)施，主要作廁所沖洗，其東京市和福岡市都規(guī)定：新建筑面積在30000 m²以上，或可回用水量在100 m³/d以上，都必須建造中水回用設(shè)施^[1]。我國一些缺水城市80年代以來相繼建設(shè)了一些中水回用的示范工程，目前，北京、大連、青島、太原、天津等缺水城市都有城市中水回用工程，主要將中水回用于工業(yè)及市政等方面^[2~5]。但由于起步較晚，加之對中水回用技術(shù)及其帶來的效益，尤其是經(jīng)濟(jì)效益缺乏足夠的認(rèn)識(shí)，中水回用系統(tǒng)在我國發(fā)展緩慢。為此，本文以慈溪市為例，分析了城鎮(zhèn)污水處理廠增設(shè)中水回用系統(tǒng)的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性，并針對存在的問題提出了一些建議。

　　1 慈溪市污水處理廠中水回用可行性研究

　　1.1 必要性

　　慈溪市地處浙江省寧紹平原缺水地區(qū)，屬姚江流域，地面水體處于水系末端，河網(wǎng)徑流量小，攔蓄能力差，自凈能力弱。全市境內(nèi)河網(wǎng)蓄水量7796萬m³，大小水體、山塘蓄水量7704萬m³，地下水資源貧乏，淺層補(bǔ)給水可開采量僅782萬m³/a。人均水資源占有量520 m³，僅為浙江省平均水平的24%。隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，2003年以來供水情況更加嚴(yán)峻，城市水資源嚴(yán)重缺乏，并且水質(zhì)污染日趨加重，77%的水體環(huán)境質(zhì)量已達(dá)Ⅴ類和超Ⅴ類，部分水庫也趨富營養(yǎng)化狀態(tài)，水資源和水污染現(xiàn)狀與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾日益突出。因此，通過對城鎮(zhèn)污水處理廠的污水進(jìn)行深度處理，實(shí)行中水回用，可一定程度解決河網(wǎng)及流域的環(huán)境補(bǔ)給水源，提高當(dāng)?shù)睾泳W(wǎng)的水環(huán)境容量，并可作為對水質(zhì)要求不高的工業(yè)和市政雜用用水，這對促進(jìn)慈溪市經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解水資源緊缺矛盾十分有利。

　　1.2 技術(shù)可行性

　　國內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，中水處理方法大致可分為三類：生物處理法、物理化學(xué)處理法、膜處理法^[6]。只有結(jié)合當(dāng)?shù)鼐唧w情況，根據(jù)回用點(diǎn)的水質(zhì)要求，選擇處理方法才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的處理使用效果。

　　慈溪市已建成2萬t/d的教場山污水深度處理系統(tǒng)，包括城市污水資源的集中深度處理與回供，配套主要回用管網(wǎng)及生態(tài)河渠處理系統(tǒng)，廠區(qū)工程占地總計(jì)74畝，工程總投資16500萬元。污水經(jīng)處理后全部回用，主要用途為：（1）工業(yè)用水，分別用于開發(fā)區(qū)熱電中心、華東輕紡城、西部企業(yè)群等；（2）城市景觀用水：用于補(bǔ)給21 hm²城市河網(wǎng)水域徑流；（3）市政雜用水：用于市容衛(wèi)生、綠化、公廁、部分生態(tài)小區(qū)和建筑中水。污水集中深度處理廠區(qū)工程分為兩部分，前處理為三溝式氧化溝工藝，深度處理以Bifor生物濾池為核心。整個(gè)處理工藝見圖1，其中三溝式氧化溝處理工藝，即從城市綜合污水至二沉池工段，工藝設(shè)計(jì)進(jìn)出水的水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)見表1；污水集中深度處理廠區(qū)工程工藝設(shè)計(jì)進(jìn)出水的水質(zhì)指標(biāo)參數(shù)見表2。慈溪市教場山污水深度處理廠建成以來，運(yùn)行良好，出水穩(wěn)定，不同污水處理量時(shí)的出水水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果見表3。

　　            表1  三溝式氧化溝處理預(yù)期進(jìn)水和出水水質(zhì)            mg·L^-1

　　水質(zhì)

　　COD_Cr

　　BOD₅

　　NH₃-N

　　SS

　　進(jìn)水

　　409

　　149

　　40

　　319

　　出水

　　≤60

　　≤10

　　≤10

　　≤20

　　        表2  深度處理廠區(qū)工程工藝預(yù)期進(jìn)水和出水水質(zhì) 　            mg·L^-1

水質(zhì)COD_CrBO D₅凱氏氮NH₃-NTPSS進(jìn)水60~8010~1510101~280出水≤20≤4≤2≤1≤0.2≤10

　　表3  慈溪市污水處理廠水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果        mg·L^-1

實(shí)際處理水量（萬t/d）水質(zhì)COD_CrBOD₅NH₃ -NTPSS1.8進(jìn)水45812618.84.06202出水18.83.380.250.3142.0進(jìn)水52025230.04.29212出水20.04.080.170.0631.8進(jìn)水41170.216.05.37225出水17.90.910.300.0862

　　目前我國還沒有中水回用的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因此在中水回用時(shí)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)一般參考相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或地方中水回用標(biāo)準(zhǔn)，用于一般景觀生態(tài)用水應(yīng)符合《再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T95-2000)，用于生活雜用水應(yīng)符合建設(shè)部《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/48-1999)，用于工業(yè)循環(huán)冷卻水應(yīng)符合《工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50102-2003），上述標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)指標(biāo)見表4。

　　表4   中水回用水質(zhì)指標(biāo)           mg·L^-1

水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)COD_CrBOD₅TKNSSTP備注景觀用水標(biāo)準(zhǔn)（非全身性接觸）501010101.0CJ/T95-2000景觀用水標(biāo)準(zhǔn)（人體非直接接觸）6020152.030CJ/T95-2000生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)（沖廁及城市綠化）50102010－CJ/48-1999生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)（洗車及掃除）5010205－CJ/48-1999工業(yè)循環(huán)水冷卻設(shè)計(jì)規(guī)范－－－10－GB/T50102-2003北京市中水回用標(biāo)準(zhǔn)5010－10－北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法

　　對照表3與表4，可以看出，慈溪市教場山污水處理廠出水水質(zhì)均可滿足中水回用要求。因此，只要能保證城市污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)，慈溪市教場山污水深度處理廠出水完全可達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)，即其中水回用技術(shù)可行。

　　1.3 經(jīng)濟(jì)可行性

　　慈溪市教場山污水深度處理廠運(yùn)行正常的情況下，每天可提供2萬m³合格中水，一年約720萬m³。根據(jù)慈溪市新擬定的水價(jià)，從2004年4月1日起，居民（中小學(xué)、幼兒園）用水2.25元/t，生產(chǎn)經(jīng)營單位用水水價(jià)為3.00元/t，餐飲服行業(yè)（基建用水）為3.60元/t，污染行業(yè)為4.00元/t，特種行業(yè)用水為6.30元/t。而根據(jù)污水處理廠成本運(yùn)行核算，一噸中水的成本價(jià)僅為1.5元（前處理費(fèi)1元/t，后處理費(fèi)0.5元/t），從經(jīng)濟(jì)上來看效益十分明顯。北京市節(jié)水辦曾對中水工程的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，指出中水回用的綜合效益約為投入額的4.75倍^[7]。

　　目前，慈溪市內(nèi)水體的水質(zhì)普遍污染較嚴(yán)重，水環(huán)境容量明顯不足，實(shí)行中水回用可減少污水排放量，消除因污水排放而造成的對河流的污染，減少環(huán)境資源損失，有效保護(hù)水環(huán)境。慈溪市教場山污水深度處理廠的出水回用后，每天回用量以2萬t計(jì)（每年為720萬t），每年可減少COD排放量43.2 t。同時(shí)，至2010年預(yù)計(jì)慈溪市總需水量46553萬m³，尚有17663萬m³缺口，通過中水回用可一定程度上緩解水資源危機(jī)。

　　 綜上分析，在城鎮(zhèn)污水處理廠增設(shè)中水回用系統(tǒng)在技術(shù)上已比較成熟，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益都十分可觀。

　　2 發(fā)展中水回用的建議

　　根據(jù)目前城鎮(zhèn)中水回用現(xiàn)狀，結(jié)合慈溪市2萬 t/d污水深度處理回用系統(tǒng)工程運(yùn)行過程中的實(shí)際問題，對城鎮(zhèn)中水回用工程的建設(shè)提出以下建議：

　?。?）加大宣傳力度，消除人們對中水回用認(rèn)識(shí)上的不足，提高公眾對中水回用意義的理解，使公眾充分意識(shí)到水資源緊缺的嚴(yán)峻性，認(rèn)識(shí)到進(jìn)行中水回用、開辟第二水源對解決當(dāng)今城市用水矛盾的重要性。

　?。?）改革現(xiàn)行水價(jià)，合理制訂城市污水處理和中水回用收費(fèi)政策體系，確定中水水價(jià)時(shí)既要考慮低于自來水水價(jià)，以形成差價(jià)，刺激中水使用；又要考慮按質(zhì)論價(jià)，根據(jù)不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)確定價(jià)格。

　?。?）建立完善的排水管網(wǎng)及泵站，確保污水處理廠的進(jìn)水量；切實(shí)抓好工業(yè)廢水的預(yù)處理，嚴(yán)格控制進(jìn)水水質(zhì)。

　?。?）在確保污水處理廠出水水質(zhì)的基礎(chǔ)上，完善中水回用管網(wǎng)的配套建設(shè)，協(xié)調(diào)好整個(gè)城市的水資源，做到分質(zhì)供水，各盡其用，使中水回用發(fā)揮最大的效益。

　?。?）制訂合理的排污收費(fèi)政策體系，配套完善資源化利用的經(jīng)濟(jì)政策和激勵(lì)措施，采用政府投資和社會(huì)化集資、融資辦法，實(shí)行市場經(jīng)濟(jì)化操作，大力支持和推廣中水回用。

　　3  結(jié)  論

　　從慈溪市教場山污水深度處理廠運(yùn)行來看，中水回用在技術(shù)上是成熟的，在經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益上是可觀的，而且還極大地提高了水資源的重復(fù)利用率，可在一定程度上緩解當(dāng)前缺水的緊張局面。從發(fā)展的觀點(diǎn)來看，中水回用技術(shù)的應(yīng)用前景十分看好。

　　參考文獻(xiàn)

　　1  黃明祝, 周  琪, 李詠梅. 中水回用及展望. 再生資源研究, 2003, (5): 9～21

　　2  錢  茜, 王玉秋. 我國中水回用現(xiàn)狀及對策. 再生資源研究, 2003, (1): 27～30

　　3  沈光范. 要積極穩(wěn)妥地開展中水回用工作. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè), 2001, (1): 21～22

　　4  甘一萍. 北京城市污水資源化及中水回用發(fā)展現(xiàn)狀. 城市管理與科技, 2003, 5(4): 160～161

　　5  張  軼, 陳  頡. 天津開發(fā)區(qū)中水回用項(xiàng)目自控系統(tǒng)設(shè)計(jì). 中國給水排水, 2003, 19(13): 133～134

　　6  解曉強(qiáng), 沙  琪, 楊俊才. 我國中水回用狀況的分析與展望. 安裝, 2003, 127(2): 17～20

　　7  蘇德儉, 李春明, 蘇  蕾. 中水工程的經(jīng)濟(jì)分析. 水利天地, 2003, (9): 46

　　（收到修改稿日期：2004-10-20）

　　[1] 作者介紹：桑麗群，女，1975年生，本科，工程師。從事環(huán)境管理工作。

　　* 浙江省科技計(jì)劃資助項(xiàng)目（No.2004C35004）