趙永娟

（河北省內(nèi)丘縣水務(wù)局，河北 內(nèi)丘054200）

城市污水回用

趙永娟

（河北省內(nèi)丘縣水務(wù)局，河北 內(nèi)丘054200）

城市污水；分析現(xiàn)狀；技術(shù)回用

1 水資源特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 水資源特點(diǎn)

根據(jù)20世紀(jì)80年代水資源評(píng)價(jià)工作的結(jié)果，全國(guó)多年平均年水資源總量為28124億m3。北方6個(gè)流域多年平均年水資源總量為5358億m3，占全國(guó)水資源總量的19%，南方4個(gè)流域多年平均年水資源總量為22766億m3，占全國(guó)水資源總量的81%。我國(guó)水資源總量居世界第4位，相當(dāng)于亞洲的20.6%，歐洲的90.9%，所以我國(guó)水資源總量較多，但我國(guó)人口眾多，耕地面積大，按1997年人口統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均水資源量為2220 m3，人均、單位面積水量都低于世界平均水平。人均水量為世界人均水量的1/4，美國(guó)的1/5，加拿大的1/50，單位面積水量約為世界單位面積水量的2/3。因此，我國(guó)水資源的特點(diǎn)之一是總量多、人均少。

我國(guó)水資源的第二個(gè)特點(diǎn)是地區(qū)分布不均，由東南向西北遞減，與人口、耕地的分布不協(xié)調(diào)。從全國(guó)來(lái)說(shuō)，北方人多、地多、水少，南方人多、地少、水多，形成了北方缺水、南方水量富余的局面。北方人口占全國(guó)的43.2%，耕地面積為全國(guó)耕地面積的58.3%，水資源量卻只占全國(guó)水資源量的14.4%；南方人口為全國(guó)總?cè)丝诘?4.4%，耕地面積僅為全國(guó)的35.9%，水資源量卻占全國(guó)水資源總量的81%。

另外，由于我國(guó)處于中低緯度、海陸位置及季風(fēng)性氣候的降水特點(diǎn)，我國(guó)水資源還具有年際和年內(nèi)季節(jié)變化大，水旱災(zāi)害頻繁等特點(diǎn)。

1.2 水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

目前，我國(guó)共修建加固堤防27萬(wàn)km，建成水庫(kù)8.5萬(wàn)座，形成了5800億m3的年供水能力，發(fā)展有效灌溉面積5467萬(wàn)hm2，累計(jì)治理水土流失面積86萬(wàn)km2，發(fā)展水電裝機(jī)8455萬(wàn)kW。以大江大河堤防為重點(diǎn)的防洪工程建設(shè)、大型灌區(qū)節(jié)水改造等取得了歷史性突破，并通過(guò)南水北調(diào)、三峽工程等建設(shè)，使水資源得到更合理的配置。

同時(shí)，我國(guó)的水資源開(kāi)發(fā)利用中也存在著一定問(wèn)題。北方地區(qū)水資源不足，不能滿足需水的增長(zhǎng)，目前主要靠開(kāi)采甚至超采地下水來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的用水需求，導(dǎo)致不少地區(qū)地下水位大幅下降，河流干涸，生態(tài)環(huán)境惡化。南方雖然目前供水水源主要是地表水，但地表水的污染也逐漸嚴(yán)重。而且，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市用水也迅速增長(zhǎng)，供需矛盾日益突出。城市缺水問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水和生態(tài)環(huán)境用水被擠占，農(nóng)業(yè)缺水現(xiàn)象和生態(tài)環(huán)境惡化的形勢(shì)日益嚴(yán)峻。同時(shí)，用水浪費(fèi)也是一個(gè)很?chē)?yán)重的問(wèn)題。

2 城市污水回用及可行性分析

2.1 城市污水的概念

城市污水[1]是指排入城市排水系統(tǒng)的生活污水、工業(yè)廢水、被污染的雨水及其他污染水的統(tǒng)稱。污水處理的最終結(jié)果是返回自然環(huán)境;或是經(jīng)過(guò)人工處理再生成另一種資源,回到生產(chǎn)過(guò)程;或采用隔離措施。自然環(huán)境雖然具有容納污染物質(zhì)的能力，但是有一定的界限，超過(guò)這種界限,就會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成污染；而采用隔離措施也會(huì)對(duì)自然環(huán)境造成一定程度的污染，并且浪費(fèi)土地等資源，所以對(duì)待城市污水應(yīng)該是經(jīng)過(guò)人工處理成為另一種資源后回到生產(chǎn)過(guò)程。

城市污水的再生回用[2]是開(kāi)源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問(wèn)題的有效途徑之一。

2.2 城市污水回用可行性分析

城市污水具有水量穩(wěn)定集中，不受季節(jié)影響的特點(diǎn)。對(duì)城市污水進(jìn)行再生回用不僅可以降低水環(huán)境的污染程度，而且可以緩解我國(guó)水資源日益短缺的危機(jī)。城市污水回收處理后，可用于建筑施工用水、道路清掃、沖洗廁所、車(chē)輛沖洗、消防及景觀用水等，這些用水對(duì)水質(zhì)的要求不高，城市污水經(jīng)過(guò)處理后基本可以滿足要求。研究表明,長(zhǎng)期使用城市污水再生水不會(huì)對(duì)用水器具產(chǎn)生不利影響 ,對(duì)消防系統(tǒng)也不會(huì)產(chǎn)生危害;而且根據(jù)國(guó)內(nèi)所做的中水管道掛片結(jié)垢及腐蝕實(shí)驗(yàn)可知,中水輸水管道無(wú)需特殊防腐處理,其結(jié)垢程度不會(huì)影響輸水能力[3]。由此可見(jiàn),城市污水再生水可滿足多種行業(yè)的需要,并且這些行業(yè)需水量巨大,所以城市污水回用有巨大的開(kāi)發(fā)潛力。

現(xiàn)代城市污水回用已經(jīng)有近百年的歷史，技術(shù)上已經(jīng)很成熟。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的城市污水回用起步晚，但是已經(jīng)取得了很大進(jìn)步?！傲濉庇?jì)劃是起步階段,“七五”、“八五”、“九五”這15 a時(shí)間是技術(shù)儲(chǔ)備、示范工程引導(dǎo)階段,以“十五”進(jìn)入全面啟動(dòng)階段[4-5]。 “六五”、“七五”、“八五”、“九五”國(guó)家攻關(guān)課題及一些攻關(guān)項(xiàng)目,積累了城市污水再生回用的許多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并且產(chǎn)生了較完善的科學(xué)理論研究成果,同時(shí)還取得了成套技術(shù)成果,所有這些都將為我國(guó)城市污水再生回用提供理論依據(jù)和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。由此可見(jiàn),我國(guó)城市建設(shè)污水再生回用工程在技術(shù)上是完全可行的。

城市污水回用[2]是改善城市生態(tài)環(huán)境的客觀需要，實(shí)現(xiàn)城市污水再生回用可以在一定程度上緩解環(huán)境污染的壓力。城市污水的再生回用，將城市污水資源化，使得城市污水得以多次重復(fù)，減少了排入環(huán)境的污水量，降低了水環(huán)境的污染負(fù)荷，可以在一定程度上改善自然水環(huán)境。另一方面，城市污水的再生回用可以有效地控制地表水、地下水資源少受甚至免受污染，提高環(huán)境質(zhì)量，對(duì)保障人民健康有重大意義。另外，相對(duì)于遠(yuǎn)距離調(diào)水和海水淡化來(lái)說(shuō)，城市污水再生回用具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和環(huán)境優(yōu)勢(shì)。

11月12日是該團(tuán)九連回族退休職工麻花朵的81歲生日。當(dāng)天，九連黨支部書(shū)記張建云帶著家人、帶著早早準(zhǔn)備好的生日蛋糕來(lái)到麻花朵老人家。當(dāng)老人從張建云手中接過(guò)生日蛋糕時(shí)，老人非常高興和感動(dòng)。她說(shuō)自己好多年都沒(méi)過(guò)過(guò)生日了，都忘記自己的生日是哪一天了，沒(méi)想到，與自己結(jié)親的漢族兒子張建云卻沒(méi)忘記。她說(shuō)這是過(guò)得最有意義的一個(gè)生日。

綜上所述，我國(guó)城市污水再生回用水源穩(wěn)定，有巨大的開(kāi)發(fā)潛力，而且我國(guó)已經(jīng)有了比較成熟的理論體系和工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益方面考慮也具有一定的可行性。城市污水再生回用可以使城市污水成為工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活及生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的另一大水源，是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的一種有效途徑，因此，我們應(yīng)該積極、合理地發(fā)展城市污水再生回用事業(yè)。

3 污水回用處理的技術(shù)方法[6]

城市污水回用處理技術(shù)是以城市污水處理技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合給水處理技術(shù)、工業(yè)用水深度處理技術(shù)等發(fā)展的。以綜合利用為目的，根據(jù)不同的用途采用不同的處理技術(shù)組合，使城市污水達(dá)到相應(yīng)的回用水水質(zhì)要求，將各種技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的處理技術(shù)綜合集成，達(dá)到污水資源化的目的。

3.1 預(yù)處理技術(shù)

城市污水處理技術(shù)以生物處理工藝為主體，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)為目的，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展，目前已經(jīng)相當(dāng)成熟。污水二級(jí)處理出水水質(zhì)的主要指標(biāo)基本上能達(dá)到回用于農(nóng)業(yè)的水質(zhì)要求。除了濁度、固體物質(zhì)和有機(jī)物等指標(biāo)外，其他各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)基本上接近回用于工業(yè)用水的水質(zhì)控制指標(biāo)。

對(duì)要求出水回用的污水處理廠，可以在技術(shù)上通過(guò)工藝改進(jìn)和工藝參數(shù)優(yōu)化，使二級(jí)處理后的城市污水達(dá)到或接近回用水的水質(zhì)要求，在較大程度上減輕后續(xù)深度處理的負(fù)擔(dān)。由《污水再生利用工程設(shè)計(jì)規(guī)范》可知：出水供給回用水廠的二級(jí)處理的設(shè)計(jì)應(yīng)安全、穩(wěn)妥，并應(yīng)考慮低溫和沖擊負(fù)荷的影響。當(dāng)回用水水質(zhì)對(duì)氮、磷有要求時(shí)，宜采用二級(jí)強(qiáng)化處理。

3.2 深度處理技術(shù)

以多種回用途徑提供高質(zhì)量的回用水，需要對(duì)經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后的城市污水進(jìn)行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余的污染成分，達(dá)到回用水的水質(zhì)要求。這些污染物質(zhì)主要是氮、磷、膠體物質(zhì)、細(xì)菌、病毒、微量有機(jī)物、重金屬及影響回用的溶解性礦物質(zhì)等。去除這些污染物的技術(shù)有的是從給水處理技術(shù)移植過(guò)來(lái)的，有的是單獨(dú)針對(duì)某項(xiàng)污染物的。由于使用對(duì)象、水質(zhì)要求與給水處理有所不同，所以不能簡(jiǎn)單套用給水處理的工藝方法和參數(shù)，應(yīng)該根據(jù)回用水處理的要求采取相應(yīng)的深度處理技術(shù)。

城市污水回用的深度處理單元技術(shù)有混凝沉淀、化學(xué)除磷、過(guò)濾、消毒等，對(duì)回用水質(zhì)的要求更高時(shí)，可以采用活性炭吸附、脫氨、離子交換、微濾、超濾、納濾、反滲透、臭氧氧化等深度處理技術(shù)。

3.3 處理技術(shù)組合與集成

回用水的用途不同，采用的水質(zhì)控制指標(biāo)和處理方法也不同。即便是回用水用途相同，也會(huì)因?yàn)樵此|(zhì)的不同采取不同的處理工藝和參數(shù)。因此，城市污水回用處理工藝應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、回用水水源的水質(zhì)、回用水的用途，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，經(jīng)過(guò)全面的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，將各個(gè)單元處理技術(shù)進(jìn)行合理的組合，使其成為技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的污水回用處理工藝。衡量城市污水回用處理技術(shù)組合的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有處理單位回用水量的投資、電耗和成本、占地面積、運(yùn)行可靠性、管理維護(hù)的難易程度、總體經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益等。

3.4 污水回用的安全措施

用水安全是城市污水回用的基礎(chǔ)，必須采取嚴(yán)格的安全措施和監(jiān)測(cè)手段，保障回用安全。主要的安全措施有：污水回用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行應(yīng)保證供水水質(zhì)穩(wěn)定、水量可靠，并應(yīng)備有新鮮水供應(yīng)系統(tǒng)；回用水廠與用戶之間保持暢通的信息聯(lián)系；回用水管道嚴(yán)禁與飲用水管道連接，并有防滲防漏措施；不間斷運(yùn)行的回用水水廠，供電按一級(jí)負(fù)荷設(shè)計(jì)；回用水廠的主要設(shè)施應(yīng)設(shè)有故障報(bào)警裝置；在回用水水源收集系統(tǒng)中的工業(yè)廢水接入口，應(yīng)設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和控制閘門(mén)；回用水廠和用戶應(yīng)設(shè)置水質(zhì)和用水設(shè)備監(jiān)測(cè)設(shè)施，控制用水質(zhì)量等。

4 城市污水回用現(xiàn)狀

為緩解城市所面臨的水危機(jī)，青島市于1982年就將中水回用作為市政及其他雜用水。北京市1984年開(kāi)始進(jìn)行中水回用工程示范，并在1987年出臺(tái)的《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》中明確規(guī)定:凡建筑面積超過(guò)2×104m2的旅館、飯店和公寓以及建筑面積在3×104m2以上的機(jī)關(guān)、科研單位和新建生活小區(qū)都要建立中水設(shè)施[8]。1990年我國(guó)將“污水凈化與資源化技術(shù)研究”列入“八五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，組織了城市污水資源化和土地處理與穩(wěn)定塘系統(tǒng)的科技攻關(guān)并建立了示范工程，研制成套技術(shù)設(shè)施并推廣應(yīng)用，其中大連春柳污水處理廠將二級(jí)處理污水進(jìn)行深度處理后回用煤氣廠代替新水，是我國(guó)最早進(jìn)行的污水回用示范工程。此外，天津、深圳、上海和西安等城市的污水回用建設(shè)也初見(jiàn)成效[7]。

我國(guó)的污水回用事業(yè)雖然已經(jīng)取得了一定的發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還是有較大的差距。隨著城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)的城市污水排放量已開(kāi)始成倍增長(zhǎng)，目前已經(jīng)達(dá)到414×104m3，相比之下，我國(guó)的污水處理率卻增長(zhǎng)緩慢，二級(jí)處理率目前還不足15%，污水回用率則更低。據(jù)專家預(yù)測(cè)，到2010年，我國(guó)能實(shí)現(xiàn)污水處理回用率60%以上；到2020年，全國(guó)城市污水回用率預(yù)測(cè)可提高到55%以上[7]。由此可知，我國(guó)的污水回用事業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5 城市污水回用存在的問(wèn)題

城市污水主要由生活污水和工業(yè)廢水等組成，總量為全國(guó)污水總量的30%～40%，能否合理有效地回收和處理城市污水,是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生、生態(tài)環(huán)境的一個(gè)大問(wèn)題。統(tǒng)計(jì)資料顯示，截止2006年，我國(guó)650多個(gè)城市共建有城市污水處理工廠810余座，日污水處理能力達(dá)到了6310萬(wàn)m3[9]。這是我國(guó)城市污水回用處理事業(yè)取得的一大進(jìn)步，但是這樣的處理規(guī)模僅占到全國(guó)城市污水總量的57.1%，與發(fā)達(dá)國(guó)家80%的平均水平相比，還存在很大差距。這說(shuō)明我國(guó)的城市污水回用還存在著一定問(wèn)題。

首先，很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人們對(duì)于污水的認(rèn)識(shí)都是污水只能是作為廢水，直接排入河流內(nèi)的。隨著城市化進(jìn)程的加快，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市水危機(jī)的問(wèn)題也日益嚴(yán)重。為了解決城市水危機(jī)這一問(wèn)題，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)移到城市污水上，從而轉(zhuǎn)變了人們固有的污水就是廢水的觀念，將城市污水進(jìn)行收集處理及回用，變廢為寶，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

其次，目前我國(guó)的污水處理采用的是一級(jí)處理或者一級(jí)加強(qiáng)處理，沒(méi)有考慮污水中氮、磷等元素的影響，處理之后的污水沒(méi)有進(jìn)行消毒工藝，不符合城市污水處理回用的要求。

再次是水價(jià)問(wèn)題。目前回用水水價(jià)低是影響城市污水回用事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)因素。北京市再生水利用是在政府補(bǔ)貼下進(jìn)行的,到2014年北京再生水使用規(guī)模要達(dá)到8億m3，在沒(méi)有提高水價(jià)情況下，北京市的財(cái)政補(bǔ)貼規(guī)模要達(dá)到5.6億元，這在中小城市是無(wú)法負(fù)擔(dān)的[10]。

除此之外，還應(yīng)該合理布局污水處理廠，提高利用社會(huì)資金進(jìn)行污水處理的能力等等,以進(jìn)一步發(fā)展我國(guó)的城市污水回用事業(yè)。

6 城市污水回用的展望

總體來(lái)說(shuō),城市污水回用是解決當(dāng)前水資源短缺的一種重要方法,也是切實(shí)可行的。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,世界對(duì)污水回用技術(shù)的要求也會(huì)越來(lái)越高。因此，研究和發(fā)展挖掘污水回用事業(yè)具有巨大的潛力。

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X703

A

1672-9900（2010）S0-0115-04

2010-09-27

趙永娟（1982-），女（漢族），河北隆堯人，助理工程師，主要從事工程管理工作，（Tel）13933739955。

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