浅议污废水处理后回用的科学性及重要性

马效民

[摘 要]本文主要根据目前我国水资源匮乏的现状,论述了污废水处理后回用的重要意义。借鉴世界发达国家的做法,阐述我国新建小区的污水回用及工业废水“零排放”设施建设迫在眉睫。

[关键词]水资源供求矛盾 污废水 回用 排水管网的负荷

一、概述

随着世界城市工业生产的发展和城市人口的集中增长,污水排放量也相应急剧增加,致使许多江、河、湖泊、海洋、水库乃至地下水都受到不同程度的污染,使有限的水资源倍受损害,进一步加剧了水资源短缺的危机。21世纪面临全球性水资源匮乏、水环境破坏性污染,人类的生存条件受到严重威胁。如果说人口“爆炸”是人类面临的第一个挑战,环境污染日益严重则是人类面临的第二个挑战。

目前,全世界每年的污水排放量达4500亿立方米,其中绝大部分未经处理直接排入江、河、湖、海,造成约5.5万亿立方米的淡水污染,相当于全球水径流总量的14%以上,仅城市地区一年排出的工业和生活废水就多达500立方公里。水污染导致的饮用水危机正席卷着全球。据世界卫生组织估计,发展中国家约有3/ 5的人很难获得安全饮用水,约有18亿人口由于饮用污染的水而受到疾病的困扰;每天约有2.5万人的死亡与饮用受污染的水有密切关系;发展中国家儿童死亡的4/5归因于和水有关的疾病。由于水质污染导致发病率上升、水生物死亡,因此,保护我们的生存环境刻不容缓。

二、我国污废水回用的重要性

我国是世界上十三个最缺水国家之一,水资源短缺和水源污染现象十分严重。据统计,全国有300个城市缺水,日缺水量达1200万立方米,每年影响工业产值200多亿元。全国城市每年排放污水量达340亿立方米,其中95%以上未经处理直接排放,造成江、河、湖泊、海域和地下水的污染。据测算,2030年前后,当中国人口增至16亿时将出现用水高峰,人均水资源量将由现在的2200立方米降至1760立方米。人均水资源量将临进国际用水紧张的标准;2030年前后中国年用水总量将达到7000～8000亿立方米,而中国实际可利用的水资源约为每年8000～9000亿立方米,需水量将接近可利用水量的极限。

目前,中国有近400座城市常年供水不足,其中,有110个城市严重缺水。在水资源短缺的同时,用水效率低,用水存在着严重浪费现象,更谈不上污废水的回用。据统计,2004年我国城市污水处理率只有45.67%,上海、江苏等东部发达地区的污水处理率也不足80%,贵州等西部地区城市不足15%。污水处理中通过污水处理厂集中处理率为32.55%,部分地区甚至不足10%。2004年全国污水再生率只有10.2%,部分地区城市甚至没有污水再生利用设施。据报道,2005年工业外排废(污)水为478亿吨(不含火力发电直流冷却排水),占工业取水量的37.2%;应该针对其水质特点开发相应的处理技术和水质稳定技术,充分利用这部分资源,以达到节水的目的。因此,净化处理城市污水,实现污水处理资源化,对于缓解水资源供求矛盾,防止水环境污染和水质衰退有着重大意义。

三、污废水回用的可行性

能源是国民经济重要的物质基础,也是人类赖以生存的基本条件。国民经济发展的速度和人民生活水平的提高都依赖于提供能源的多少。能源的利用程度和能源的人均占有量是衡量各国经济发展和人民生活水平的一项综合性指标,是一个国家技术进步程度的体现。能源是保证社会稳定和影响世界政治形势的一个重要问题。为了缓解能源的供需矛盾,世界各国都在积极研究开发新能源,特别是再生能源,以保证人类长期稳定的能源供应。节能的过程,同时也是利用新技术、新经验,改造旧企业、旧设备的过程,是提高人们科学技术水平的过程。开展节能工作,还有助于培养人们勤俭建国、艰苦朴素的作风,对建设社会主义精神文明有积极的意义。因此,要高度重视节约能源,提高资源利用效率。节能不是权宜之计,而是长期的战略任务。

自1983年以来,据有关部门对全国10多个省、市用水情况调察,城市用水总量的80%均可以用处理后的污水,而无需过度浪费上水。但是,因为国内现有建筑群体基本上只有上、下水道,而无回用污水水道,所以均使用上水。这不仅浪费了水资源,而且使污染范围扩大,更加大了自来水厂及污水净化工作的负担。目前最切实可行的是外排污水经过适当深度处理,水质达到冷却水标准后回用。

世界一些发达国家已在污水回用技术的研究方面取得不少成功经验。实践证明,净化后的城市污水用途广泛,污水经过不同的处理,可以用于农业灌溉、工业回用、城市生活、地下水回灌、观赏用水、养鱼、洗车刷车、浇洒道路等。日本早在上世纪60年代初就开始回用净化后的城市污水,当时它是作为解决水资源缺乏和城市上、下水道负荷过大、饱和的一个对策,并付诸实施的。当今,日本的污水回用规模已达每天数十万吨,大多数用于冷却、车辆、洗刷、清洗路面、城市杂用等。美国和前苏联等国的一些发达城市也相继开展了城市污水的回用技术。据调查,早在1977年美国就已有357个城市实现了污水回用,当时主要用于工农业生产及绿地灌溉。前苏联虽然水资源比较丰富,但污水回用规模却依然很大,且多回用于工业;在莫斯科市城市污水回用系统的规模达到555万米³/日,切利亚宾斯克市亦达到33万米³/日。

在我国,本世纪初,某市政设计院选择处理生活污水为主的某民航机场污水净化站为试验基地,利用其生化二级污水为原水,进行了10吨/日级规模的污水深处理中间试验和回用研究,并将此项成果应用于新建的居住小区。计划近期目标回用于工业的用水量达1.5万米³/日,回用于生活用水量达0.5万米³/日,远期目标则达到4万米³/日。该区域污水厂总处理成本约0.195元/米³污水,其深度处理部分占总成本的26%,亦即仅为0.06元/米³水。将此值与同期新建投产的该市某自来水厂加以比较,后者基建投资概算额约为330万元/万米³水,制水成本约0.3元/米³,其中净水费用约占50%,其余为买水费用。由此可见,污水回用对于解决城市供水困难确有明显的经济效益。

四、结束语

实现污废水的“零排放”,需采用各种技术的组合。对于新建小区应配套污水回用设施,逐步扩大污水回用的范围,该项技术措施既缓解城市供水紧张的形势,减少水资源开采量,减少污水排放量,同时也降低了城市排水管网的负荷;节省了资金,合理利用了水源。对于工业废水,实现“零排放”的关键因素之一就是盐水浓缩技术;但由于其高昂的价格,现阶段还不易得到用户的认可,将来随着技术引进和设备国产化率的提高,价格将会有所下降,其应用也将得到普及和推广;采用盐水浓缩器技术可以提高水的回收率。常见的反渗透系统的回收率为75%左右,再加上系统本身的自用水,排水将近30%,而采用盐水浓缩器,排水量仅为5%左右。

综上所述,应尽快开发污废水回用资源,尽早纳入城市经济发展规划,这是利国利民、子孙后代受益非浅的百年大计。

参考文献:

[1]我国污水处理的可持续发展.

[2]中国水资源公报.

[3]张林生.水的深度处理与回用技术.化学工业出版社.