西安市中水利用现状分析及对策研究

2020-01-05 12:45
水资源开发与管理 2020年3期
关键词:中水城市污水处理厂

(陕西省环境科学研究院,陕西 西安 710061)

西安是一座资源性缺水的城市,受地理位置气候等先天条件所限,全市多年平均水资源总量为23.47亿m3,人均占有水资源量278m3,仅相当于全国平均水平的13.25%,是全国水资源较为短缺的城市之一。西安是中国西北部最大的中心城市,是国家明确建设的3个国际化大都市之一、国家中心城市,是国家“一带一路”的重要战略枢纽,但西安市的水资源状况与城市的发展不相匹配,水资源短缺已成为制约城市经济可持续发展的一个重要因素。

中水是生活污水(城市污水)和工业废水经过深度净化处理后,去除各种有毒、有害物质,达到再生利用标准、可在一定范围内使用的非饮用水[1-2]。“水十条”和“十三五”规划明确要求进一步提高污水处理率和中水回用率,中水回用不但可以节约水量和能源、减少污染、一水多用,而且还可以充分实现污水资源化利用,更好地保护环境,解决水资源短缺问题。《西安市2016年水资源统计公报》内容显示,2016年西安市总供水量184677万m3,其中:地表水供水量82059万m3,占44.43%;地下水供水量89609万m3,占48.52%;污水处理回用和雨水利用供水量13009万m3,仅占7.05%。随着西安市的不断发展,用水量将不断增加,西安市作为缺水城市,充分利用中水,将其作为水资源的补充水源,提高水资源利用率,对于缓解西安市水资源供需矛盾尤为重要。

1 西安市污水处理和中水利用现状

1.1 污水处理设施建设运行情况

为了有效收集处理城镇污水,西安市制定《西安市城市污水处理设施建设及再生水利用“十三五”规划》,计划至2020年底共建成污水处理厂36座。截至2018年12月底,西安市已建成污水处理厂30座,投运23座,调试7座,污水处理能力达到310.1万m3/d,其中:城九区处理能力299.5万m3/d,县城处理能力10.6万m3/d。2018年全市城镇污水集中处理量为83256.54万m3,出水达标率99%,设施平均负荷率为88%,其中:城九区处理量79302.25万m3、处理率96.6%,县城处理量3954.29万m3、处理率83.5%。总体上,西安市城镇污水处理设施建设和运行情况走在全国前列,但由于管网配套不完善,雨污分流不彻底,部分污水处理厂在强降水天气存在溢流现象(如二污一期、三污等)。西安市主城区现有排水管道4729km,雨水管道1962km,污水管道2177km,雨污合流117km,过街管道420km,雨污合流增加了污水处理厂的运行负荷。另一方面,西安市已建成及在建的污水处理厂多数执行城镇污水处理厂污染物排放一级A标准,与2020年4月即将执行的《陕西省黄河流域污水综合排放标准》所要求的设计规模大于2000m3/d的城镇污水处理厂的排放标准还有一定差距。

1.2 中水利用情况

依据《西安市城市污水处理和再生水利用条例》及《西安市城市污水再生利用规划(2018—2020年)》,西安市将再生水(即中水)利用逐步纳入城市供水轨道,全市建成中水处理设施9座,处理能力38.5万m3/d,中水供水管网总长约158km(含支管),取水点和分散式回用系统110个。截至2018年,中水使用量1.54亿m3,其中景观湖池补水1.37亿m3,工业冷却及市政杂用0.17亿m3,中水利用率为18.5%,中水利用率与国内中水利用水平较高的城市差距显著。

2 西安市中水利用存在的问题及原因

现阶段,西安市水资源节约利用还存在极大的提升空间。有些节水企业通过工艺升级改造实现了大幅度节水,减少了厂内污水的产生,但中水利用率较低,远不能达到规划目标。此外,西安市航天中湖、曲江南湖的引水目前均取自自来水,全市路面除尘、园林绿化、市政施工也普遍利用自来水或地下水,造成水资源的浪费。结合实地调研,中水利用率低主要有5个方面的原因。

2.1 制度不健全,管理规划不到位

2012年西安市出台了《西安市城市污水处理和再生水利用条例》,但由于在实际工作中缺乏具体操作实施细则,相关部门之间缺乏有效沟通,使条例未能发挥应有的效力。目前还没有相关法律法规对中水利用进行硬性要求,致使政府及中水潜在使用者对中水的认识和重视普遍不够。

2.2 中水管网建设较为滞后

西安市中水设施缺乏统一规划,基础设施建设不健全、不合理,使用率较低,西安市现铺设中水管道158km,多分布在主城区城西、浐灞、高新、北客站片区,相比已建成的给水管网(约1620km),占比不到1%,中水供水管网覆盖率极低,只能满足部分热电厂等工业冷却水及管线沿途绿化、景观补充用水,严重制约了中水的推广利用。中水利用较好的城市的经验,基本都是由政府建网,企业建厂,但西安市中水管网的建设,近几年是政府补贴(管网建设费用的)30%,中央、省资金能补贴一部分,其余投资主要靠企业自筹,所以管网建设的压力较大。

2.3 中水利用宣传力度不足

经过处理的中水能够满足绿化、道路喷洒、洗车等城市杂用水水质标准,但由于中水使用的宣传深度和广度不够,群众对中水水质安全存在疑虑,对中水使用的信心不足,致使一些潜在中水利用业务发展受限。西安市清远中水有限责任公司是西安市最大的再生水公司,其日处理能力为26万t,占全市中水处理能力的70%左右。然而,他们实际上每天平均的供水量大约4.5万t,约占生产能力的17%左右,产能严重过剩。

2.4 政府投资补贴不够

中水利用后期费用大,西安市目前只有五六家小区在使用中水,主要用于园林绿化、道路冲洗等,制约更多小区利用中水的主要因素就是后期运行维护费用过高。据调查:昆明花园是西安市最早实施再生水入户的小区,2009年在建设之初就给每户业主配套了独立的再生水管道,用于冲洗马桶。可仅过两年就停用了,原因是小区物业承受不了高额电费,小区每户每月平均使用1~1.5t再生水,每月花费最多不过2元,而为了给住户输送再生水,物业公司承担的电费平均每户业主每月需4元,电费比水费高一倍多。而位于丰庆公园旁边的公园天下小区,也是自建设之初就用上中水的,每年的用量大约在6000t,主要用于小区内园林绿化和保洁,建设时也曾计划给楼内业主引入中水,但是考虑到管网建设费用和运营成本太高,最后只能放弃。

2.5 城镇污水处理厂的出水水质还有待提升

城市污水处理厂二级出水再经深度处理的出水是城市中水的主要来源,其出水水质直接关系到中水后期处理成本和利用范围。目前,西安市城镇污水处理厂多数执行一级A排放标准,与2020年4月即将执行的《陕西省黄河流域污水综合排放标准》所要求的设计规模大于2000m3/d的城镇污水处理厂的排放标准还有一定差距,限制了其出水的再次利用。

3 对策及建议

3.1 加大中水利用宣传,普及中水利用知识

积极宣传介绍中水的处理设施、技术以及国内外处理水平,通过现场演示、实验结果展示等方式展示中水水质,消除群众对中水利用的各种误解,引导公众形成正确的生活理念,合理利用水资源,做到一水多用。同时,加大城市中水利用各项法规政策的宣传,促进城市节水工作顺利推进,提升西安中水利用的总体水平,全面提高水资源利用效率。

3.2 加强中水使用的基础设施建设

加快推进中水设施和配套管网的建设进度,为扩大中水应用范围创造条件。另外,在管网方面要优化主城区的取水设施建设,包括增加一些加压的泵房、取水拴等,特别是在一些主要的交通干线旁边,比如市区出入口附近,多铺设再生水的输送管道,并且要在合适的地方建设洗车场。中水回用对象较为分散,因此在城市污水处理厂建设时,应充分考虑下游用水时的污水处理。同时不断完善城市排污管网,提高污水纳管收集率,加强检查管理,彻底解决雨污合流问题,减少城镇污水处理厂不必要的处理负荷。全市城镇污水处理厂(2000m3/d以上)应按照《陕西省黄河流域污水综合排放标准》所要求的排放标准,对现有处理工艺及设备提前进行针对性提标改造,确保按期达标排放,为大量的污水再生利用奠定基础。

3.3 建立完善中水利用相关政策

坚持“优先发展工业用水,重点保障河湖景观用水,积极发展园林绿化及市政杂用,妥善开展居民用水”的方向,出台支持中水回用的相关优惠政策,通过价格、补贴、税收等经济杠杆引导企事业单位在城市景观、园林绿化、道路清扫、车辆冲洗等公共用水中优先使用中水,提高中水使用率。

3.4 加大科技创新投入

西安拥有较强的科技优势,要充分发挥科技创新在环境污染防治中的支撑引领作用,优化中水处理工艺,提高出水水质;加强生活污水源头减量和尾水回收利用,探索新的中水利用途径。需要注意的是,中水利用应根据中水的具体用途确定污水处理的深度,分质供水(城市杂用水、景观环境用水或工业用水),避免“优水劣用”。同时,研究水资源核算中水的价值及其在国民经济核算体系中的作用和实施是未来水资源研究的重要趋势之一[3]。

4 结 语

城市中水利用牵涉面广,是一项复杂的系统工程,必须从整体上规划,加大投入,积极扩大管网覆盖范围,才能更加有效地利用好中水,保护好水资源。同时,应进一步加强中水处理和回用技术的创新,强化中水使用的安全监管,确保中水使用安全。

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