韩霞
1)中水的概念。中水是相对上水(给水)、下水(排水)而言的。中水(Reclaimed Water)是指各种排水经处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。其水质介于上水与下水之间,也可称“再生水”。
2)发展中水的意义。发展中水回用技术,不但可以缓解当今全球水资源紧张的问题,保护水资源,保护环境,还能产生一定的经济效益,不少国外的经验表明:中水回用能很大程度上减少清洁水的用水量,中水也能广泛的应用于工业。它既减少了环境污染,又增加了可利用水资源的数量,具有明显的经济效益、社会效益、环境效益,对当今世界有着显著的现实意义。
西方发达国家在20世纪早期就开始了对中水回用方面的研究。在日本,早在20世纪60年代,就是靠污水回用技术解决了经济复兴时期面临的供水危机。在美国加利福尼亚州,大量的中水回用设施使该州每年有4.32亿m3中水得到再生利用,约占该州年污水量的8%,美国加利福尼亚州也是世界上开展中水回用较早的地区。以色列独特的地理位置造就了他在中水方面的巨大成就,全国几乎全部的生活污水和72%的城市污水均得到了回收利用,处理后的中水,42%用于农业灌溉,30%用于地下水回灌,剩余用于工业和市政杂用,其中水回用程度之高堪称世界第一。
我国是一个水资源贫乏的国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4,据报道,全国669个城市中,400个城市常年供水不足,其中110个城市严重缺水。
我国虽然在1958年就将城市污水处理与利用的研究列入了国家科研课题,但是直至1985年,北京市环科所才在单位内部建成了国内第一个中水回用工程化设施。天津、大连、青岛等缺水的城市对中水回用的研究也是从20世纪80年代开始的,可以说,与国外发达国家相比,我国在中水回用领域地研究还处于落后阶段,与世界先进水平相差15年。1995年,北京市有中水设施115个,日用中水达1.2万m3,中水建设初具规模。2001年“十一五”纲要明确提出将“城镇污水处理和中水回用工程”列为国家重点支持的九大工程之一,污水回用势不可挡,标志着我国已经进入了中水回用全面启动阶段。
宁波的水资源有限,水资源总量为70.36亿m3,人均水资源占有量只有1 340 m3,是全国人均水平的55%。随着经济的持续发展,社会对水资源的需求呈逐年上升的趋势,水资源缺乏的矛盾也日益突显。宁波市早在几年前就被列为全国缺水城市之一,但中水回用率远低于其他城市。目前宁波市淡水年供水量为18亿t,其中8亿t为工业用水。如果20%的工业和生活废水能回用,就相当于白溪水库一年的供水量。在日常用水中,城镇供水的80%转化为污水,如经再生处理,80%可安全回用,相当于增加城市供水量的50%。宁波主城区现有已建成污水处理厂2座,其中江东北区污水处理厂中水日处理量为2万 t,江东南区污水处理厂水日处理量为1万t。正在调试的新周污水处理厂,设计中水日处理量为5万t。宁波市江东北区污水处理厂由于受用地的限制,中水工程采用“混凝—过滤—紫外消毒”工艺,设计中水进水水质符合GB 18918-2002一级B标准:在水泵提升后投加PAC混凝剂,使进水絮凝,产生絮状物,水流进入D型滤池。水流进入D型滤池,絮状物被滤料截留,清水流入紫外消毒池,经紫外消毒后出水达到设计标准。这些中水主要用于附近居民小区的景观用水,河道的补给用水,厂自身的非生活用水。
宁波市南区污水处理厂以污水厂的尾水为中水回用工程的进水,中水工程采用混凝—过滤—加氯消毒工艺:在进水端投加PAC,产生絮状物。并在进水泵前端投加PAM,通过水力搅动使絮状物进一步结成絮块,通过泵输送水流由下而上逆流通过高效流沙过滤器的石英层,絮块被石英砂截留,出水通过出水管流出。截留物质由提砂泵输送至过滤器顶部重新回到过滤过程中,高效流沙过滤器对浊度、SS去除率很高,达到90%,对COD,BOD去除率在50%左右,出水进入投加氯的清水池进行消毒。经消毒的中水出水主要用于景观用水、工业用水及城市杂用水。
宁波市新周污水处理厂所采用混凝沉淀+高效纤维过滤处理工艺,即在混凝沉淀处理后的过滤阶段采用具有深层过滤功能并且截污能力较大的高效纤维过滤是该工艺的关键,与常规混凝沉淀过滤处理工艺相比,高效纤维滤池处理工艺投药量更少、更节约成本。相比于江东北区污水处理厂和南区污水处理厂的地理位置,新周厂所在的位置更靠近工矿企业,根据周边潜在的中水用户调研,存在着较大的中水需求。
1)人们的观念还不能接受。居民对中水存在着理解上的误区,同时企事业单位对中水也存在片面的认识。2)中水价格没有优势。现在宁波市居民水价为3.2元/t,而中水的价格约为1元/t,对于每月用水量不多的居民而言,中水没有十分明显的优势。虽然企业用户倾向于使用中水,但是前期所带来的巨大的基建费用,该由谁出资,却是阻碍中水进企业的较大障碍。而且水资源费等尚未征收的情况下,企业更倾向于向周边水体取水。3)管网铺设受限。目前宁波市的中水回用普遍存在以小区中水系统及再生水企业使用企业的直接供水系统为主的现象,并没有大规模的中水生产和应用体系,而且城市地下管网建设布局不允许在短期内铺设大规模的中水专用管道,这也制约了中水的应用。
1)加强宣传。宁波市已于2008年3月1日起实施《宁波市城市排水和再生水利用条例》,然而从近三年的实施情况来看,《条例》中关于再生水利用却未得到很好的落实。因此需要加强中水知识的宣传和普及,使广大市民认识中水,接受中水,乐意使用中水。
2)做到有法必依。宁波在中水利用的法律法规上已做到有法可依,但是真正做到法规落实到实处,还是需要有法必依,执法必严。虽然《条例》未对中水利用做出强制性规定,但是有关部门应该做出政策引导,特别对冷却用水、洗涤用水等工业生产用水,规定使用中水,此举定可大大提高中水在工业方面的利用率。
3)运用经济杠杆。在确保中水水质满足用户需求的同时,不断改善中水处理工艺,降低中水运营成本,使中水和上水的价格存在明显的差别,吸引更多的用户来使用中水。同时政府应加大中水管网建设上的资金投入,特别是中水进企事业的管网建设。
4)奖惩结合。积极鼓励和引导企事业单位和居民使用中水,采取优惠的价格及政策。而对于不能按规定建设和使用中水的企业,《条例》规定的职能部门可以采用不发建设许可证,停业整顿,停止供水等行政手段。
宁波市中水回用尚处于起步阶段,规模不大,利用范围有待拓宽。江东北区污水处理厂和南区污水处理厂的中水工程虽建成,但利用率不高,新周污水处理厂虽有较大的中水市场,但尚处于前期调试中,实际使用尚需时日。
随着节能减排政策的深入人心,中水回用也正日益受到政府和公众的重视和关注,但总体进展仍然缓慢,还存在诸多制约的因素。下步需要切实做好在中水回用法规落实、中水规划等方面的工作,利用经济杠杆作用,提高水价,征收水资源费,出台优惠的中水使用政策,加大对水资源再生利用的宣传,促进宁波中水事业蓬勃发展。
[1] 蒋蕾蕾,张雪妮.宁波市实施中水回用的探究[J].宁波高等专科学校学报,2002,14(2):95-97.
[2] 杨承鸿.中水回用技术及其存在问题探讨[J].山西建筑,2010,36(23):203-204.
[3] 海 洋,姜 波.我国中水回用技术存在的问题和建议[J].探索·理念,2009(12):151-153.
[4] 徐志刚.OMRON PLC在宁波市城市排水中水回用的应用[J].电子工程世界,2010(19):53-55.