孙振 刘磊 王恩祥
( 1.天津市节约用水事务管理中心 天津 3 0 0074 ; 2 .天津市水文水资源勘测管理中心 天津 3 0 0061)
水是自然界中唯一不可替代的资源,但也是唯一可重复利用的资源。将污水再生处理实现资源化,是缓解水资源的供需矛盾,解决水资源紧缺的有效途径,再生水已成为国际公认的第二水源。
据统计,天津市2007年,工业生产用水约4.78亿吨 ,其中约70-80%的用水水质是要求不高的冷却水,城镇居民生活用水1.78亿吨,城市生活用水中约50%是不与人体直接接触的、要求较低的杂用水。如果将污水再生处理回用,仅回用工业用水一项就可以替代出约60% 左右的自来水量,相当于增加了60% 的城市供水量。如果考虑景观用水、城市居民生活杂用替代,自来水的替代供水量更大,节约大量的水资源,为此污水再生利用发展潜力巨大。
天津经济技术开发区污水处理厂:于1999年建成投产的日处理能力为10万m3,采用序批式活性污泥法,即SBR DAT-IAT工艺,具有自动化水平高,运行调度灵活,占地省,抗冲击负荷能力强等优点,出水水质达到国家排放标准,是一座现代化的污水处理厂,其出水一部分,分配给再生水厂,一部分,分配给一般城市景观用途使用,另一部分稀释浓水排入大海。
天津经济技术开发区再生水处理厂:于2002年、2006年再生水厂一期、二期先后建成投产,一期再生水处理厂工程是日处理能力为1万 m3的RO反渗透脱盐优质水,二期再生水处理厂工程是日处理能力为2万立方米的RO反渗透脱盐优质水,合计经RO处理的反渗透脱盐优质水为3万 m3,在处理工艺过程中,同时分解一部分是经CMF微虑处理的再生水约3万 m3作景观等用水。其输入水源为污水处理厂二级排放水。
天津市经济技术开发区污水回用工程、再生水回用工程竣工并投入使用,标志着天津市再生水利用开始进入推广应用阶段。
再生水回用工业用水:目前,经济技术开发区优质水(R0工艺出水)主要用于用水单位的锅炉(企业再度进行深加工)和冷却循环系统的补给水,2010年,日供水约在26 000m3左右,高峰用水季节,供水量约在30 000m3左右,供水范围为开发区主要用水大户和规划范围内的用水户。
城市杂用水: 冲厕、绿化、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工、消防、管道冲洗等,日供水约在12000m3左右。
环境用水: 主要包括:娱乐性、景观性环境用水(景观河道、景观湖、喷泉)和湿地环境用水等,日供水约在15000m3,保护了城市生态环境。
2000年天津市率先建成一座国家级纪庄子再生水厂示范项目,其输入水源为纪庄子污水处理厂的二级生化处理出水,生产规模为5万m3/d, 2010年改造后,全部采用CMF膜+臭氧氧化+消毒工艺,生产规模为7万m3/d, 回用水居民生活小区,用于冲厕、家庭杂用水、喷洒道路、园林绿化和补充景观水体;陈塘庄工业区,已形成供水范围为60km2,日供水约在3-3.5万 m3左右,再生水广域性供水规模已初步形成;国营大中型企业、民营企业、单位、居民生活小区自建再生水厂的区域性供水规模也已形成(天津钢厂、天津无缝钢管公司、荣成钢厂、天津大港石化公司、空港保税区、蓟县、瑞江居民生活小区、泰达、丽江宾馆等),日供水量约10-12万 m3。
天津市供水体制:自来水、再生水、海水淡化、海水直接利用、雨水回收利用的多水源的供水格局已形成,有利支持天津市国民经济的可持续发展。
目前,天津市再生水使用,客观分析还处于推广应用示范阶段,没有规划性的全面推广使用。天津市污水资源较为丰富,市内污水系统分为六大系统,分别是:纪庄子、咸阳路、双林、赵沽里、张贵庄、北仓污水系统,已建成污水处理厂三座,分别为纪庄子污水处理厂和东郊污水处理厂及咸阳路污水处理厂,处理能力共139万 m3/ d, 中心城区污水集中处理率已接近90%。但是再生水投产运营的只有纪庄子水厂且日供水只有3-3.5万 m3左 右,咸阳路再生水厂建成,但因水质问题无法向外供水,东郊再生水厂、北仓再生水厂尚在调试中,因种种原因部分尚未形成供水体系。
天津经济开发区(TEDA) ,区内有中外企业3000余家,是天津市用水量最大的开发区,日自来水供水量约在25万 m3,目前用再生水的企业用水量只有7万 m3左右,约占总用水量的28%左右,中心城区日供自来水量约在130万 m3左右,纪庄子再生水厂日供水约在3-3.5万m3,只占日供水量的3%左右。
天津市中心城区3座污水处理厂建成投产后的二级排放水的利用没有纳入水资源的总体规划范围内,目前通过排污河下泄,开发区污水处理厂10万 m3二级排放水,目前只利用了28%,其他处理后下泄入海,其他各区县建成的污水处理厂,达标后也同样外排,利用率低。
目前,在绝大多数的社会意识认为:由于再生水的来水是城市污水,处理后的排放水也同样是脏水,不能使用。缺乏对再生水水质的认识,更缺乏对再生水使用范围的认识,思想决定意识,对再生水使用思维滞后。
再生水基础设施建设和应用要纳入城市总体规划,否则,城市在建设中,一旦没有考虑使用再生水,待建设完成后再铺布设管网代价昂贵而导致再生水难以推广利用,因此,再生水利用必须超前规划、管网要按规划超前实施。
再生水厂及输水管网等设施属于城市基础设施。再生水输水管网的建设资金约占再生水利用项目总投资的40%—50%,一般由政府投资或融资建设,才能推动再生水利用产业化发展迅速。
再生水利用与发展需要一系列法律、法规的支持。再生水利用作为优质水资源的替代,是解决天津市水资源短缺的有效途径,应纳入城市供水体系,加强水资源的优化调配,对适合使用再生水的用户要有强制性措施。
利用价格杠杆促进再生水的推广利用,减轻生产企业运营压力。目前,纪庄子再生水厂处于倒挂运营状态,再生水供水企业作为环保型公益企业,建议出台产业发展的相关政策。
为了保证再生水的安全性和服务质量,建立完备的法律框架体系:明确再生水供水企业保证安全性和服务可靠性;明确规定再生水利用企业,应负责水质监控责任,及时反馈水质情况,确保水质达标。
将再生水利用内容纳入天津市的有关法规之中,对符合再生水利用条件的单位、区域等做出规定,强制使用,对于再生水供水范围内的企、事业耗水大户相应核减其自来水用水指标,禁止使用河水和开采地下水,使得再生水利用有法可依。
再生水的利用,是城市开源节流,较为理想的第二水源,既节省宝贵的水资源,同时又可减少水污染,促进城市绿化美化和道路清洁状况的改善,提高城市生活的品质,具有良好的社会效益和环境效益。