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城鎮(zhèn)中水回用可行性及對(duì)策
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簡(jiǎn)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(chǎng)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(duì)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(lái)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(guò)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(guó)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(guó)、以色列、日本等國(guó)的中水回用已有相當(dāng)?shù)乃剑瑤鶝_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(guó)一些缺水城市80年代以來(lái)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(duì)中水回用技術(shù)及其帶來(lái)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(guó)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(duì)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(wàn)m3,大小水體、山塘蓄水量7704萬(wàn)m3,地下水資源貧乏,淺層補(bǔ)給水可開采量?jī)H782萬(wàn)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(lái)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(kù)也趨富營(yíng)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(guò)對(duì)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(duì)水質(zhì)要求不高的工業(yè)和市政雜用用水,這對(duì)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(guó)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(wàn)t/d的教場(chǎng)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(wàn)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(chǎng)山污水深度處理廠建成以來(lái),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(cè)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)
CODCr
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)CODCrBO 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(cè)結(jié)果 mg·L-1
實(shí)際處理水量(萬(wàn)t/d)水質(zhì)CODCrBOD5NH3 -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(guó)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)CODCrBOD5TKNSSTP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(duì)照表3與表4,可以看出,慈溪市教場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)山污水深度處理廠運(yùn)行正常的情況下,每天可提供2萬(wàn)m3合格中水,一年約720萬(wàn)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(yíng)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(lái)看效益十分明顯。北京市節(jié)水辦曾對(duì)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(duì)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(chǎng)山污水深度處理廠的出水回用后,每天回用量以2萬(wàn)t計(jì)(每年為720萬(wàn)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(wàn)m3,尚有17663萬(wàn)m3缺口,通過(guò)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(lái)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(wàn) t/d污水深度處理回用系統(tǒng)工程運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際問題,對(duì)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(duì)中水回用認(rèn)識(shí)上的不足,提高公眾對(duì)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(duì)解決當(dāng)今城市用水矛盾的重要性。
(2)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(lái)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)。
(4)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。
(5)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(chǎng)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(chǎng)山污水深度處理廠運(yùn)行來(lái)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(lái)看,中水回用技術(shù)的應(yīng)用前景十分看好。
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[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。
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