沈阳市中水回用现状分析及展望

朱娜 荆勇 苗永刚 所芳

（1. 沈阳环境科学研究院，辽宁沈阳 110167；2. 沈阳市环境技术评估中心，辽宁沈阳 110167）

1 引言

据水利部2018 年度《中国水资源公报》［1］，2018年全国水资源总量为27 462.5 亿m3，与多年平均值基本持平，比2017 年减少4.5%；据辽宁省水利厅2019 年度《辽宁省水资源公报》［2］，2019 年全省水资源总量255.98 亿m3，比多年平均值少25.1%。沈阳市是全国严重缺水的城市之一，多年平均水资源总量为23.56 亿m3，按《沈阳市统计年鉴》中2019 年的人口数量计算，人均水资源占有量约为283 m3，与严重缺水的以色列（人均水资源量260 m3）相差无几。对照联合国公布的标准，人均水资源占有量少于700 m3为严重缺水城市［3］，沈阳市人均水资源量远远低于这一标准，水资源十分匮乏。

2 沈阳市中水回用现状及存在的制约因素

2.1 中水的概念

“中水”一词出自日本，通常人们将自来水称“上水”，将污水称“下水”，而水质介于上水和下水之间的称“中水”［4］。“中水”的定义有多种解释，在污水工程方面称为“再生水”，工厂方面称为“回用水”，一般以水质作为区分的标志［5］。《沈阳市中水回用管理暂行办法》中指出，中水是指城市污水和废水经过净化处理后，达到有关水质标准，可以在一定范围内重复使用的非饮用水。

2.2 沈阳市中水回用概况

目前沈阳市共有万吨以上污水处理厂39 座，总设计处理能力为298 万t/d，实际处理污水量约为230 万t/d。经污水处理厂深度处理的出水，具备提供中水条件，可作为中水利用。目前沈阳市污水处理厂尾水可利用的水资源量约为200 万t/d，主要分布在沈阳市城区靠近浑河沈阳城市段下游两岸和满堂河、辉山明渠、南小河、蒲河附近。此外，目前沈阳市虽有4 座污水处理厂（永安新城污水处理厂、棋盘山泗水污水处理厂、康平县孔家污水处理厂、沈阳市近海经济区污水处理厂）已完成建设，但处理水量仍不足，且其均分布于郊区县，暂不具备提供中水条件。

沈阳市现阶段污水处理厂的中水利用领域主要包括部分热电企业和个别工业园区企业回用。其中，热电企业主要通过对污水处理厂中水进行深度处理后，用其对生产机组实施冷却，沈阳全市仅康平电厂、金山热电、沈阳热电3 家热电企业使用污水处理厂中水，中水回用总量约9.5 万t/d；个别工业园区企业如法库陶瓷城，中水全部回用于生产。目前沈阳市中水总用量不足10 万t/d，中水回用率仅约5%，与国务院发布的《水污染防治行动计划》及辽宁省人民政府印发的《辽宁省水污染防治工作方案》的要求存在较大差距。

根据沈阳市第二次全国污染源普查数据，以2017 年为基准年，沈阳市涉及用排水的工业企业（涉密企业除外）共1 307 家，取水量约为5.1 亿m3，在全部1 307 家工业企业中有热电、热力生产和供应企业202 家，其取水量达到0.5 亿m3。

由上述可见，沈阳市工业用水重复利用率较低，中水利用仍有较大的潜力。

2.3 沈阳市中水回用制约因素

沈阳市中水回用量及回用范围远没有达到国家及省、市相关文件要求，综合分析制约沈阳市中水回用的原因主要有以下几个方面。

（1）缺乏有效宣传，思想认识不足。公众不了解沈阳市乃至全国的水资源和水环境现状，未认识到水资源匮乏的严重性，日常生活中未养成节水习惯，水资源浪费情况普遍存在；另一方面，对中水没有正确的认识，部分公众对中水回用存在抵触心理。

（2）政策法规体系不完善，已有政策执行不到位，缺乏有效的监管措施。原沈阳市环境保护局于2003 年发布《沈阳市中水回用管理暂行办法》（沈环保发〔2003〕13 号），于2007 年发布《关于加强建设项目中水回用设施管理的通知》（沈环保发〔2007〕196 号）。上述文件中均要求“新建、改建、扩建建筑面积在5 万m2以上，或者日排水量在200 t 以上的党政机关、学校、企业、事业单位、科研院所、宾馆、饭店、商业楼、集中住宅区、综合性文化场所、园区等，必须采取中水回用措施。按照需用水量，保证一定中水回用效率”。相关政策文件出台后，很多单位及住宅小区项目为通过审批及验收，中水站只建不用，中水回用相关政策没有得到很好的执行。

（3）中水价格无优势，缺乏对中水回用企业的激励措施。市场经济体制下，价格杠杆是引导消费的有效方法，目前中水较新鲜水并无明显的价格优势，也没有相关激励措施，导致中水回用没有市场。

（4）管网等基础配套设施不完善。水是特殊商品，必须解决产品的输送问题才能完善市场。目前沈阳市中水管网尚未规划建设，中水管网是制约中水回用的主要问题［3］。

（5）冬季中水回用范围受限。北方地区受气候条件影响，冬季基本无城市杂用水、环境用水和农田灌溉用水等用水需求，中水回用途径受限，需开拓冬季中水回用途径，保证处理完的中水有去向，保证中水设施正常运转。

3 国内外中水回用概况及中水用途分析

3.1 国内外中水回用概况

3.1.1 国外中水回用概况

中水回用技术在国外起步较早，且早已应用于实践，如绿化及灌溉、水系补水、道路清洗、冲厕、洗车、冷却设备补水等工业用水都大量地使用中水，部分国家再生水已处理达到饮用标准。

美国是世界上最早采用污水再生利用措施的国家之一。目前，美国已建有2 万余座污水厂，有350余个城市实现了污水处理后再利用，其范围涉及农业、工业、地下水回灌和景观娱乐方面。此外，美国具有十分完善的中水回用法律法规，其涵盖中水回用的各个方面，而其法规在各州实施，执行度很高［6］。

日本从20 世纪80 年代起大力提倡使用中水，并专门设置了中水管道，要求新建的政府机关、学校、企业办公楼以及会馆、公园、运动场等公共建筑物都须设置中水管道，中水主要用于建筑群的冲厕、消防、绿化、景观用水和河道补水等。日本政府为了鼓励中水回用，制定了相应的奖惩措施，通过减免税收、扩大融资、提供补助金、加大惩罚力度等多种手段来大力推广中水的回用［7］。

以色列早在20 世纪60 年代就根据国内的地区条件和社会经济结构，采取与实际相符合的各种中水回用工艺，并将水资源循环使用作为一项基本国策。目前以色列已经有70%的废水经过处理并用来灌溉1.9 万hm2农田，全国所需水量的16%由废水回用来解决，甚至经处理后的废水已达到饮用水标准，可直接饮用［8］。

新加坡人均水资源占有量居世界倒数第二位，淡水资源十分匮乏。21 世纪初，新加坡开发了“NEWater 工艺”，市政污水通过传统生物技术处理后再经先进的膜技术和紫外线消毒，实现了从污水到饮用水的深度回用。目前新加坡已有5 家NEWater水厂，总供水能力达到约5.55×105m3/d，占新加坡总用水量的40%，预计到2060 年将达55%［9］。

3.1.2 国内中水回用概况

我国城市中水回用起步较晚，1988 年发布的《城市节约用水管理规定》（建设部令第1 号），首次提出节约用水途径。北京市是我国开展中水回用较早的城市，先后出台了《北京市中水设施建设管理试行办法》《关于加强中水设施建设管理的通告》《关于加强建设项目节约用水设施管理的通知》等一系列再生水利用政策，目前北京市近郊区已建成600余千米再生水管道系统，城六区已建成中水设施近500 个。自2003 年起，北京把再生（中）水纳入全市年度水资源配置计划中进行统一调配，2014 年北京市全市再生水利用总量近9 亿m3［10-12］。

目前我国实施中水回用的城市多集中在北方缺水地区，中水回用具一定规模也较完善的仅有北京、天津、青岛等少数几个城市，其他城市的中水回用多停留在示范阶段，实施集中式中水回用系统的较少，仅在小区和建筑系统内运行中水工程，且规模较小，回用的范围也是局部的，多集中在工业冷却、城市绿化、景观水体用水。其他水资源相对丰富的上海、深圳等沿海沿江城市均将处理后的出水直接排入江河和海洋，中水并不受重视。

3.2 中水用途分析

根据国家住建部发布的《城市污水再生利用分类》（GB/T 18921—2002），中水被划分为农、林、牧、渔业用水，城市杂用水，工业用水，环境用水和补充水源水五大类别，并进一步明确了其具体应用范围，见表1。

根据《城镇污水再生利用技术指南》可知，确定再生水利用途径时，宜优先选择用水量大、水质要求相对不高、技术可行、综合成本低、经济和社会效益显著的用水途径。参照各不同用途水质标准要求，结合沈阳市污水处理厂尾水水量及水质实际情况，同时考虑到沈阳市地下水超采问题已逐步得到缓解以及粮食生产安全问题等，沈阳市污水处理厂中水可优先考虑以下三方面：一是补给工业用水，城镇污水处理厂尾水再生后，可以作为电厂冷却用水，同时可以替换工业园区内部分工艺用水和冷却、洗涤用水。二是作为景观生态环境用水，处理后的城市污水作为沈阳市“河湖连通”工程生态补给水，对建成区内的河湖景观实施补水。三是作为城市杂用水，用于冲洗厕所、洗车、喷洒路面、城市绿化等。

4 沈阳市实施中水回用的必要性及加快中水回用的措施与建议

4.1 沈阳市实施中水回用的必要性

水资源过度利用，从物质守恒角度看，虽然不会降低水资源总量，但过度占用水资源势必造成污水量增加，从而导致污水处理负荷增加、地表水甚至地下水污染、局地气候变化影响降雨均衡等问题，将大幅减少工业生产、居民生活、生态景观用水等必要的优质水来源。沈阳作为严重缺水城市，为保障经济发展必须大幅提高中水利用率。沈阳市打造“水韵沈阳”——沈阳市河湖水系联通工程，中水也必将作为重要的补给水源，在城市水环境建设中扮演着重要的角色。

（1）水资源利用量与保有量失衡。沈阳市属于严重缺水城市，多年平均水资源总量及人均水资源占有量偏低。2006 年至2017 年平均用水量已高出多年平均水资源总量，表明沈阳市水资源利用量与水资源保有量已出现失衡情况，如不对水资源开发利用进行提质增效，将出现用水安全风险隐患。

（2）水环境质量达标仍存瓶颈。目前沈阳市地表水环境质量达标仍然困难，浑河干流、细河、蒲河等重点河流水质达标已遇瓶颈。综合分析水质达标问题，每日200 余万吨城市集中排污对河流水质造成了很大冲击，对污水处理厂尾水进行厂内、厂外深度处理后再生利用，不仅可有效节约水资源，也可作为生态补水，对河水进行优质水补给，推动水环境质量达标。

4.2 加快沈阳市中水回用的措施及建议

解决城市缺水问题主要通过“开源”和“节流”2个途径。对“资源型缺水”的沈阳市来说，一味“开源”是不现实的，只有采取措施提高水的重复利用率，将处理后的废水再次利用，即中水回用，才是当前最经济有效的措施。

（1）建立法律保障，完善中水利用相关政策（包括优惠政策和监管政策）。完善地方政策法规，制定相应的鼓励及优惠政策，建立价格杠杆调节手段，鼓励企业、单位、个人及市政用水使用中水，并严格控制冷却水、景观用水及市政用水取用新水；建立完善的监管体制，严格杜绝中水设施只建不用或超标排放；完善万元国内生产总值水耗指标等用水效率评估体系，把节水目标任务完成情况纳入地方政府政绩考核，将再生水、雨水和微咸水等非常规水源纳入水资源统一配置。

（2）加强技术保障及人员培训。加大对中水利用的科技投入，支持新技术、新工艺、新材料和新设备的研究开发、工程示范和产业化，进一步完善工程建设标准和技术规范，为保证中水水质和促进中水利用提供全面支撑；定期组织中水设施运行维护人员进行培训，以保证中水设施正常运转、中水水质满足回用要求。

（3）完善中水利用设施。按照国务院下发的《水污染防治行动计划》和辽宁省政府下发的《辽宁省水污染防治工作方案》相关要求，完善中水利用设施，加快中水管网规划建设，工业生产、城市绿化、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工以及生态景观等用水，要优先使用再生水。

（4）结合沈阳市自身特点深度挖掘中水回用途径并显著提高利用率。以国家《水污染防治行动计划》为依据，结合沈阳市实际情况，构建基于热电企业、城市水系、市政杂用等领域的全市污水处理厂中水利用系统，热电企业冷却水补给全部实现污水处理厂中水供给，为蒲河、运河水系、满堂河、细河等达标困难河流最大限度提供环境质量标准要求的生态水补给，不断提升市政绿化、道路冲洗等市政杂用水的中水覆盖比例；推进矿井水综合利用，加快洗煤废水循环利用，可在沈煤集团等重点企业开展试点。

（5）优化中水设施与主要中水回用产业之间的布局。目前，沈阳市中水回用的主要行业为热电企业及市政杂用水，在项目布局初期，可考虑将二者就近布局，以便于中水运输回用。

（6）加大宣传力度。采用建立中水回用示范工程、多种新媒体宣传方式等提高公众的水资源意识，使公众进一步认识到中水回用的必要性及安全性。

5 结语

中水回用是将污水资源化的一种有效形式，其不仅能够减少污水排放、节约水资源，还使排污单位、中水处理运营单位和中水利用单位之间形成了互相依存、互相监督的关系，从而促进污水处理和再生利用的市场化、制度化。随着城市化进程的不断加快，工业生产和人民生活水平的不断提高，城市的用水量和污水排放量将日益增加，如不及时采取相应措施，沈阳市缺水形势将进一步加剧，水环境将面临巨大的威胁。解决城市缺水问题、提高城市水环境质量，直接关系到人民生活、社会稳定和城市的可持续发展。这既是沈阳市当前经济社会发展的一项紧迫任务，也是关系到生态城市建设的重大问题。