城市污水回用技术发展探讨

王佳莹

(辽宁省岫岩环保局,辽宁岫岩114300)

1 引言

我国水资源贫乏,是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量仅达世界平均水平的 1/4。水资源短缺与水污染是全球淡水资源领域面临的主要问题,也是中国经济快速发展中遇到的严峻挑战。目前,一些城市为解决水资源匮乏问题,千方百计寻找与开发新的水源,很多城市在数百公里之外也找不到新的淡水资源。据统计,目前全国城市污水排放量大约为414×108m3/年,城市污水处理率和二级处理率仅为30%和15%,而城市污水处理厂每年产生的近百亿吨清洁水几乎都被白白排掉,污水平均回用率只有10%。我国污水回用尚属起步阶段,只有少数城市进行污水回用。城市污水是水量稳定、供给可靠的一种潜在水资源,我国城市污水回用是缓解水资源短缺的重要方法,具有巨大的市场潜力。

2 我国水资源现状分析

随着人口的快速增长、经济的飞速发展和城市化进程的加快,原始资源型和污染型水资源短缺问题也日益突出,并成为亟待解决的全球性问题。从20世纪80年代初开始,我国社会经济一直处于快速发展状态,用水总量明显增长,原始资源型缺水日益突出。以全国城镇生活用水为例,从 1980到1999年用水量增长4倍,为同期城镇人口增长率的两倍。目前我国有400多个缺水城市,正常年份城市缺水60亿m3,日缺水量达 1600万m3。2000年我国北方遭受百年不遇大旱,许多水库河流出现断流和枯干等现象,城市供水出现前所未有的紧张局面。大连市花费巨资、耗时20余年的引碧工程,本以为可解决大连供水问题,可1999、2000两年的干旱,碧流河水库9.3亿m3库容只剩1亿m3(还包括0.7亿m3死库容),很快便无水可供。市里紧急启动投资11亿元引英入连应急工程,也只解决7000万m3水,220万人口日供水量由120万m3压到77万m3,每户每月供6m3水,超过的收 10倍水费,工业上超过限额按20倍收费,全市一般桑拿全部关闭。

由于尚未完全摆脱资源粗放利用的生产模式,不仅直接造成水资源浪费,而且导致水资源可利用性明显降低,广东、江苏、上海等一大批省市已面临日益严重的水质污染型缺水。经济建设要发展,城市人口要增加,城市用水需求也就必然增长,城市的供水、节水和水污染防治工作将面临十分严峻的形势,除积极开发新的水资源、严格控制水污染和积极推广节水措施外,水的再生利用是解决水资源紧张行之有效的措施。

3 城市污水回用的巨大潜力

长期以来,人们把用过一次的水称为废弃、污水、下水,总把这种水与污垢、肮脏相联系,难以想象它还能再用。实际上水是自然界唯一不可替代且唯一可以再生资源。人类使用过的水,污染杂质只占0.1%左右,比海水3.5%少得多,经适当再生处理可重复利用,实现水在自然界的良性大循环。城市污水易于收集、处理,数量巨大,稳定可靠,作为城市第2水源要比海水、雨水来得实际,比长距离引水花钱要少得多。开辟这种非传统水源,实现污水资源化,对保障城市安全供水具有重要的战略意义。

3.1 污水回用能增加城市水量

粗略计算,城市供水量80%变为城市污水排入管网中,收集起来再生处理后70%可以安全回用,则二者合计起来,即城市供水量的一半以上,可以变成再生水返回到城市水质要求较低的用户,替换出等量自来水,相应增加了城市一半供水量。我国正常年份全国城市缺水60亿m3,日缺水量达1600万m3/d。污水回用量相当于全国城市缺水量的一半,污水回用具备其它节水措施达不到的规模效应,对缓解水资源危机将发挥重要作用,这种潜力的开发非常值得。

3.2 污水回用工程的投资

目前城市污水处理(二级处理)投资大约为900～1 400元/m3◦d水,在此基础上的再生处理约400～600元/m3◦d。加上管网配套总计600～1 000元/m3◦d,则形成40亿m3水源的投资约在100亿元左右。以大连引英为例,形成同样规模的长距离引水则需600亿元左右,海水谈化需1 000亿元,可见污水回用在经济上具有明显优势。

3.3 回用工程投资渠道

近年来,国家拨巨款、利用外资贷款等形式基本解决了污水厂建设资金问题,但回用工程资金不到位,各地缺口很大,不少城市形成上了污水厂而不上回用,或上了回用设施没有管网配套,不能形成供水能力。建议国家成立污水回用投资咨询公司,帮助各地解决资金困难,解决各地不懂回用,缺钱缺技术问题,公司帮助落实回用项目,作好先期论证和技术评估,并给予资金和技术的支持。污水回用是商业回收率很高的事业,国家应抢占这块市场,形成最大市场份额。

3.4 我国主要城市污水回用工程实例分析

3.4.1 北京市污水回用工程

北京市政府为缓解北京水资源紧张状况,将高碑店污水处理量的50%即50×104m3/d回用于工业冷却、景观河道、城市绿化及城市喷洒公路用水等。华能北京热电厂使用了高碑店污水处理厂2×104～4×104m3/d的出水作为冷却用水,为耗水量大的电力行业全面推广污水回用起到了良好示范作用。2007年,北京市开建和续建了北小河、吴家村、卢沟桥、小红门4座再生水厂及配套管网,目前北小河、吴家村2座再生水厂可向奥运中心区及凉水河上游提供景观补充水源。

3.4.2 大连市污水回用工程

大连市的污水回用示范工程己正常运行十几年,污水厂二级出水经深度处理后的再生水主要用于工业冷却、园林绿化、建筑施工、市政施工等方面。大连开发区建成的64km的草地喷水管道,用于浇灌城市的中心绿化带,创全国以再生水自动喷洒草地的先河。

4 结语

城市污水的资源化应该建立在水的良性社会循环基础上,这对水资源的可持续性开发和再生利用至关重要。今后城市污水回用是解决城市缺水的有效途径,不仅可节约大量的新鲜水,而且可以降低排污水对环境的污染,对经济发展有着重要作用,同时还有助于水体系的维护,可谓经济效益、社会效益双丰收,中国水工业的朝阳产业之一。

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