曹清海,金東元
(1.大慶市東湖水庫,黑龍江大慶163311;2.嫩江縣水務局,黑龍江嫩江161400)
我國是水資源匱乏的國家,依據水利部發(fā)布的2007年中國水資源公報,當年全國水資源總量僅為2.5萬億m3。如果按照全國13億人口計算,人均水資源量不到2 000 m3,不及世界平均水平的1/4。大慶市作為哈大齊工業(yè)走廊的重點地市、國家石油石化重要基地、資源型城市轉型試點城市、國家著名濕地扎龍濕地核心區(qū)主要所在、黑龍江西部主要旱區(qū),也屬于嚴重缺水的城市。大慶境內腹地無江河,只有靠引嫩江水和開采地下水來解決生產、生活、生態(tài)用水;同時,大慶市經濟社會發(fā)展已經步入快車道,生產、生活、生態(tài)用水壓力也越來越大,面對嚴峻的缺水、水污染形勢,勢必要推廣中水回用設施建設,加快創(chuàng)建節(jié)水型城市的步伐。
大慶市目前主要蓄水工程有大慶水庫、紅旗水庫、龍虎泡水庫、西大海水庫、濱州湖水庫、東升水庫、連環(huán)湖、八一水庫、牛毛溝水庫及籌建中的大慶東城水庫。大慶市政府及全市涉水部門共同研究制定了涵養(yǎng)保護地下水、調蓄利用地表水、開發(fā)截留天上水的“三水”調配思路,并在雨洪資源利用、企業(yè)中水回用方面實現了較大突破,不僅實現了地表水資源有效補充,提高了水資源利用率。雖然在地表水資源的科學調蓄與利用上取得了明顯效果,但也存在一些現實問題,突出表現在:地表水資源匱乏。我市腹地無江無河,天然水系雖然號稱有“兩江、兩河”,但嫩江、松花江都是在我市西南部邊緣通過,烏裕爾河、雙陽河在我市西北部漫散,由于上游先后建設了水庫和大量的小塘壩、截留溝等攔蓄水工程,攔截了來水,常年來水量十分有限,造成濕地嚴重渴水。湖泊泡澤雖然眾多,但一般都無外來水源補給,其中有些是納污泡,水臟、水渾、水質差,可利用水平低。進行治理的湖泡,雖補充了一定的水量,但其成本也很高。
目前我國還沒有中水利用專項工程,也沒有專項資金,只是政策上引導,各城市的中水利用量是根據此城市的缺水程度不同而定的。中水系統(tǒng)根據服務范圍可分為以下3類:
1)建筑中水系統(tǒng),是在大型建筑物或建筑群中建立的中水系統(tǒng)。
2)區(qū)域中水系統(tǒng),是在建筑小區(qū)或院校、機關大院內建立的中水系統(tǒng)。
3)城市中水系統(tǒng),我國稱污水回用系統(tǒng),是在整個城市規(guī)劃區(qū)內建立的污水回用系統(tǒng)。
目前在我國中水項目主要采用在前兩種方式,雖然對用水緊張的城市起到一定的環(huán)節(jié)作用,但由于中水服務范圍畢竟有限,并且成本相對較高,污水處理再生利用率卻不理想,還不到10%。
根據不同的原水和中水回用要就,應選擇不同的處理工藝,即使原水和中水要求情況類同,想達到相同的出水要求,也有不同的處理方案。
原水分3類:
1)包括生活污水的水質可采用 COD300~350 mg/L,BOD150~200 mg/L。
2)僅洗澡廢水的水質可來用 COD100~150 mg/L,BOD50~80 mg/L(部分公共浴池的水質接近上面的生活污水水質)。
3)經過二級處理的出水水質可采用COD 50 mg/L,BOD 15 mg/L。
1)對洗澡水為對象的中水處理工藝,有多個流程可以選用:
圖1 以洗澡水為對象中水處理工藝流程圖
2)以生活污水為對象的中水處理工藝,以下的流程可以采用:
圖2 以生活污水為對象中水處理工藝流程圖
中水的回用系統(tǒng)和方法的選擇,主要應根據高層建筑樓群或小區(qū)所在的地理位置、回用水量的平衡以及附近下水道設施狀況和城市污水處理廠的布局等因素來決定。
在設有完善的城市下水道的地區(qū),采用這種形式的回水系統(tǒng)污水處理量少,水量容易取得平衡,用時原水不包括廁所和廚房排水,污水中有機物含量少,一般可采用物化處理,處理成本低,操作管理方便。
圖3 單幢高層建筑物中水回收方式
小區(qū)中水回用系統(tǒng)的選擇也應根據當地具體條件決定。對于沒有完善城市下水道地區(qū),根據水量平衡,只需處理部分生活污水,其余部分以及處理過程中產生的剩余污泥均可直接排入城市下水道,具體如圖6。
在鄰近城市污水處理廠的居民小區(qū)或高層建筑樓群,一般應就近到用城市污水處理廠的出水作為小區(qū)或建筑樓群的中水回用。這種集中處理分散回用的方式具有一次性投資省,運轉費用低,日常管理方便等優(yōu)點。
圖4 居民小區(qū)中水回用方式
圖5 城市污水處理廠分散回用方式
在美國、日本、以色列等國,廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設備補充用水等,都大量的使用中水。與此相比較,2007年我國廢污水排放總量750億t,其中工業(yè)廢水占2/3,第三產業(yè)和城鎮(zhèn)居民生活污水占1/3。如果能將這些廢污水通過處理轉化為中水無疑將是一塊巨大的資源。特別要強調的是,要加速大慶市對中水利用的步伐,作好全市中水利用規(guī)劃,制定落實措施,投入適當資金,推進中水利用典型引路,中水利用對大慶的環(huán)境保護、水資源保護、水污染防治、經濟可持續(xù)發(fā)展能起到重要作用。
[1] 雷仲存,錢凱,劉念華.工業(yè)水處理原理及應用[M].北京:環(huán)境科學與工程出版中心,2002.
[2] 沈光范.中水道技術[M].北京:環(huán)境科學與工程出版中心,1991.