张智文
(淮南市环境保护监测站 安徽淮南 232001)
加快淮南市中水回用体系建设浅析
张智文
(淮南市环境保护监测站 安徽淮南 232001)
阐述淮南市水资源环境现状,全市中水回用紧迫性,借鉴先进国家、先进城市经验,依据淮南自身城市特点,提出本市中水回用体系建设建议。
中水回用;水资源现状;建议
中水(Reclaimed Water),又称“再生水”,主要指城市生活污水经二级以上污水处理厂处理后,其尾水水质优于污水综合排放标准,低于生活饮用水卫生标准,可在市政、企业等范围内重复利用的非饮用水。
中水是公认的“第二水源”,是提高水资源利用率,改善水环境质量,实现环境与发展“双赢”的有效途径,成为各国解决水环境问题的必选。
2013年,淮南市用水总量295045.98×104t,其中:工业用水量285064.51×104t,城镇生活用水量9981.47×104t,工业与生活用水比例96.62:3.38;用水总量中:新鲜用水量35822.07×104t,其中:工业新鲜用水量25840.6×104t,工业重复用水量259223.92× 104t,工业重复用水率87.86%。
全市工业废水治理设施98套,处理能力97.75×104t/d,运行费用6295.3万元;工业废水处理量8438.29×104t,去除COD 21929.36t、NH3-N 11698.53t。城市污水处理厂5座,累计投资49327.1万元,设计处理能力35×104t/d,实际处理污水7142× 104t/a,运行费用 5518.68万元,去除 COD 9446.41t、NH3-N 1208.39t。
全市污废水排放总量19656.26×104t,其中:工业废水10686.25×104t,生活污水8959.14×104t;此外,城镇污水处理厂10.87×104t。主要水污染物排放量:COD 43724.7t,其中:工业6525.2t,城镇生活27221.5t,城镇污水处理厂737.54t;NH3-N 5202.12t,其中:工业1203.69t,城镇生活3139.74t,城镇污水处理厂72.39t。
美国、日本、以色列等国家,厕所冲洗、园林绿化、农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充水等大量利用中水资源。
20世纪70年代以来,美国用水总量增加1.4倍,取水总量未增反降;全美至少有7个地区建成中水回用厂。日本在城市上下水道之间设中水管道,新建政府机关、学校、企业办公楼、会馆、公园、运动场等都须设中水管网,通过减免税金、提供融资和补助金等手段推广中水。新加坡推广中水市场,目前,不仅单纯中水利用,还有至少数×104t/d深度处理的中水输入饮用水管网。以色列中水利用世界领先,采取城市污水→输送处理中心处理→季节性储存→输送用户的中水回用模式,42%中水灌溉,33%回灌地下,回灌中水再输至管网系统,最南部地区作为饮用水源。
我国20世纪50年代开始以污灌方式回用污水,但污水深度处理回用生产生活是近年发展起来的,目前,全国中水回用率15%左右。
1958年,我国城市污水处理与利用研究列入国家科研课题,20世纪60年代污水灌溉研究达到一定水平;20世纪80年代初,北京、天津、大连、青岛、太原、西安等缺水城市相继开展污水回用试验研究。2002年,出台《城市污水再生利用·城市杂用水水质》、《城市污水再生利用·景观环境用水水质》、《农田灌溉水质标准》。
近年来,国内许多城市建成中水回用工程,例如:北京建成高碑店30×104m3/d全国最大中水回用工程,主要是河(湖)补水、城市绿化、道路洒水、热电厂冷却用水;天津东郊7×104m3/d污水处理回用工程将二级出水过滤、消毒回用;河北邯郸6×104m3/d回用水工程用于火电厂冷却水;山东枣庄和泰安分别建成3× 104m3/d和2×104m3/d回用水工程;青岛海泊河4×104m3/d中水回用工程用于工业冷却、绿化和生活杂用;大连中水回用工程运行10余年;北京华能热电厂、大庆油田采油厂、克拉玛依油田采油厂等中水回用工程用于循环冷却水。
淮南市辖淮河90%保证率,多年最枯月平均流量20m3/s,2013年全市取水量(不含农业)占多年最枯月平均流量61.14%;95%保证率,2020年全市需水量21.51×108m3,可利用水资源21.08×108m3,超过40%国际公认警戒线。因城市中水回用滞后,2020年缺水问题严重。
淮南煤化工基地取水,将进一步降低市辖淮河干流水环境容量;90%保证率最枯月流量下,减少COD纳污能力2060.09 t/a、氨氮纳污能力61.11 t/d,2020年减少COD纳污能力7526.62 t/d、NH3-N纳污能力223.27 t/d,将加重境内地表水环境负荷。
据调查,20世纪50年代以来,市辖淮河干流水资源量逐年递减;淮河鲁台孜水文站年平均径流量60年代较50年代减少14.26%,70年代较60年代减少19%,70年代较50年代减少30.55%,31年平均递减1.49%;尤其枯水时段,境内淮河水环境压力进一步加大。
市辖淮河饮用水源地直接受上游客水影响,仅1994~1999年,淮河上游污水团下泄6次;污水团严重时,色度60度、DO 0.96 mg/L、CODMn 20.6 mg/L、NH3-N 17.32 mg/L,DO低于《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准80.8%、CODMn超标2.43倍、NH3-N超标16.32倍,饮用水源地面临严重冲击。
2013年末,市第一污水处理厂、西部污水处理厂、凤台县污水处理厂完成提标改造工程,以凤台县污水处理厂为例,通过除磷脱氮后,主要污染物去除率:BOD 97.0%、NH3-N 86.1%、TN 70.0%、TP 91.4%,处理后尾水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准(城镇景观用水和一般回用水等用途)。
上述3座污水处理厂设计处理能力25×104t/d,分别占全市城镇污水处理能力71.43%、城镇生活用水量91.42%。淮南属较大城市,具有立法权,中水回用体系建设应走在全省前头。通过中水回用体系建设,提升水资源重复利用率,对于缓解水资源供需矛盾具有战略意义。
4.1 完善水资源管理相关法规
市十一届人大常委会11次会议通过、省八届人大常委会12次会议批准施行的《淮南市水资源管理条例》至今已20余年,同时,《条例》缺乏城市中水回用内容。中水回用既有直接经济效益,又有社会效益和环境效益,因而,市政府相关职能应转进研究完善《条例》,切实将中水回用纳入市辖淮河流域用水管理轨道,明确中水资源费计价标准,通过立法和行政手段,实施中水回用策略。
4.2 研究制定城市中水回用规划
城市中水回用规划是城市总体规划和水资源保护规划的前提和保障,应从市辖淮河流域出发,创新体制机制,努力解决中水回用与地表水质改善等重大问题,提高水资源利用效率与利用效益,实现转型发展。城市中水回用规划应充分考虑生产生活用水结构、水质现状,综合考虑地表(下)水、中水、雨水等水资源开发利用和现有供水系统、排水系统和防洪系统等,中水回用应全面参与综合平衡。
4.3 建设城市中水回用示范工程
充分发挥市第一污水处理厂、西部污水处理厂、凤台县污水处理厂提标改造工程作用,抓紧建设市区东西部中心区和凤台县城区中水回用示范工程,引导公厕冲洗、园林绿化、景观设施、农田灌溉、道路保洁、机动车清洗、建材生产与建筑施工、城市居民盥洗等利用中水资源,鼓励大型火电厂冷却塔补充水利用中水资源,淮南煤化工业园污水处理厂处理后尾水重复利用,用中水回用替代取水指标;以此为契机,积累经验,为实施大规模中水回用工程提供借鉴。
4.4 建立部门之间协调联动机制
建立水资源宏观调控与中水回用体系,由市政府责成水利主管部门牵头,协调市规划、城建、环保等相关职能部门研究制定全市中水回用中长期发展规划,城建部门落实中水回用工程及其管网建设方案,环保部门结合污染减排协助中水回用工程实施,市政府及其相关职能部门各司其职,共同参与,成立组织,统一行动,切实保障中水回用工程顺利实施。
4.5 开展关键技术与相关政策研究
实施能源城市中水回用体系建设,必须依靠科技进步和政策落实;为此,应结合淮南实际,尽快开展中水回用全流程技术、水资源经济高效利用技术、雨水水文循环修复技术等项研究工作,为全面实施中水回用工程,提供技术支撑。市政府相关职能部门应尽快研究建立中水回用制度,一切新建、改建、扩建和技术改造项目水资源论证,必须落实中水回用替代取水指标方案。
4.6 全面提升公众中水回用意识
城市中水回用技术属新生事物,必须通过各类新闻媒体,开展有针对性的宣传教育,进一步增强企业和公众水资源忧患意识、节约用水意识、水资源循环利用意识,努力消除社会公众对中水的心理障碍,取得中水回用共识和公众广泛支持。
张智文(1976—),男,安徽淮南人,大专,助理工程师,从事环境自动监测工作。