潘強(qiáng)
摘 要:對(duì)資源型缺水城市,供水水源是未來發(fā)展的制約要素之一。將污水處理廠的再生水用于工業(yè)、綠化、環(huán)衛(wèi)、供暖、生態(tài)環(huán)境等項(xiàng)目,可緩解城市用水資源緊張,同時(shí)可帶來可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。如何合理有效使用再生水及相關(guān)供水的布局的合理化研究,已是刻不容緩的大事。
關(guān)鍵詞:再生水 地表Ⅴ類水 深度凈化
中圖分類號(hào):TU991 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2019)04(c)-0153-02
眾所周知水資源對(duì)于一個(gè)城市健康發(fā)展的重要性,然而,有些城市由于地理?xiàng)l件和氣候條件的限制,供水水源有不同程度的匱缺。城市再生水的利用就顯得尤為重要和迫切。針對(duì)本市極度缺水的現(xiàn)狀,筆者提出了再生水優(yōu)化處理方案及合理化布局,使再生水的利用能明顯緩解城市用水需求。
1 再生水資源
1.1 再生水
再生水是指將生活污水、工業(yè)廢水和污水處理廠出水等喪失原有使用價(jià)值的非傳統(tǒng)水源經(jīng)回收之后,經(jīng)過特定的處理過程使水質(zhì)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)[1],并在與標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的范圍內(nèi)重復(fù)使用的水。
1.2 再生水來源
1.2.1 城市污水
經(jīng)城市污水處理廠深度處理的城市污水,來源固定、數(shù)量穩(wěn)定,是一種可靠的潛在水資源。圖1為我市某污水處理廠近3年月平均污水處理情況,研究表明,該廠的月排水量穩(wěn)定,可以作為再生水水源滿足城市相關(guān)領(lǐng)域的用水需求。
表1為該污水處理廠2018年進(jìn)水與出水污染物平均排放濃度。通過數(shù)據(jù)顯示可以表明,入廠污水經(jīng)過A2/O(厭氧-缺氧-好氧法)工藝處理后,化學(xué)需氧量(CODcr)、生化需氧量(BOD5)、懸浮物(SS)、氨氮(NH3-N)、總磷(T-P)、總氮(T-N)等都可以達(dá)到表2再生水二次利用標(biāo)準(zhǔn)[1]。
表2為再生水利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),表明污水處理廠排水水質(zhì)基本滿足景觀水、冷卻水的要求[1]。如通過一些化學(xué)氧化、吹脫、水生植物凈化等方法,達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》(GB/T18920-2002)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)再生水的更廣泛用途,比如城市綠化、道路清洗、廁所用水、建筑用水等等。
1.2.2 自然降水
雨、雪通過雨水管網(wǎng)收集而匯聚的地表水為自然降水。本地區(qū)年降水量為640~880mm,夏季(6月~8月)降水多且集中,暴雨多發(fā)生在此季,其他季節(jié)降水偏少,水質(zhì)低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)中地表Ⅴ類水質(zhì),可以作為再生水補(bǔ)充用水。
2 我市水資源給水現(xiàn)狀
據(jù)我市相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)顯示,我市年人均水資源占有量為825m3,市區(qū)年人均占有水資源量僅為94m3,遠(yuǎn)低于正常生存的最低線(年人均500m3),屬于極度缺水區(qū)域。具體情況如下。
2.1 地表水
我市地表水資源量為24.86億m3,但地表水污染嚴(yán)重,無法作為水資源使用,并且資源分布不均。
2.2 地下水
我市平均地下水可開采量為5.8億m3,近20年來全市地下水實(shí)際開采量平均為6.87億m3,地下水平均開采率為104%,地下水超量開采,已無進(jìn)一步開發(fā)地下水的潛力。
2.3 水資源使用
我市年實(shí)際用水總量402066.85萬t,其中新鮮取水量為21765.32萬t/年,工業(yè)重復(fù)用水量380301.53萬t/年,新鮮取水量和工業(yè)重復(fù)用水量占工業(yè)用水總量比例分別為5.4%和94.6%。新鮮取水量中地下水占78.8%,城市自來水量占8.7%,其他用水占12.5%。
3 再生水的處理與利用
3.1 再生水的處理方法
3.1.1 修建調(diào)節(jié)池
修建一定規(guī)模儲(chǔ)存能力的調(diào)節(jié)池,污水處理廠的排水排入調(diào)節(jié)池,采用水生植物凈化塘技術(shù),利用水生植物凈化水質(zhì),恢復(fù)水體自凈能力,運(yùn)行成本低廉,逐漸成為生態(tài)治理污水的重要手段,其T-N、T-P的去除率90%左右[2]??梢园颜{(diào)節(jié)池制成景觀湖種植蘆葦、荷花、水草等水生植物,有條件可增設(shè)噴泉等景觀設(shè)施,不但可以進(jìn)一步凈化、優(yōu)化再生水水質(zhì),還可以作為公共開放的景點(diǎn),提高附件居民的物質(zhì)文化生活。如無條件,可建小型調(diào)節(jié)池加消毒站,通過次氯酸鹽氧化、消毒,達(dá)到深度凈化目的。
3.1.2 再生水傳輸系統(tǒng)
送水泵房一座,規(guī)模根據(jù)提送再生水量,采用運(yùn)行泵2備1、3備1的標(biāo)準(zhǔn),提送到再生水輸水管道,管線一般采用直徑為600mm的PE管道,輸送到用水戶。輸水管渠定線時(shí)一般按照下列要求確定:
(1)必須與城市建設(shè)規(guī)劃相結(jié)合,盡量縮短線路長度,盡量避開不良的地質(zhì)構(gòu)造(地質(zhì)斷層、滑坡等)地段,盡量沿現(xiàn)有道路或規(guī)劃道路鋪設(shè);減少拆遷,少占良田,少毀植被,保護(hù)環(huán)境;施工、維護(hù)方便,節(jié)省造價(jià),運(yùn)行安全可靠。
(2)輸水管道系統(tǒng)運(yùn)行中,應(yīng)保證在各種設(shè)計(jì)工況下,管道不出現(xiàn)負(fù)壓。
(3)原水輸送宜選用管道。
(4)輸水管道系統(tǒng)的輸水方式為加壓式。
(5)距離超過10km的管渠輸水方式可以認(rèn)為是長距離輸水工程,應(yīng)進(jìn)行深入管線實(shí)地勘察和線路方案比選優(yōu)化并進(jìn)行水錘分析,且設(shè)測(cè)流、測(cè)壓點(diǎn)。
3.2 再生水的市場(chǎng)
(1)借鑒一些先進(jìn)發(fā)達(dá)城市的做法,選用長期、穩(wěn)定和用水量打的工業(yè)企業(yè)作為主要用戶[3],形成規(guī)模效應(yīng)。
(2)合理制定再生水價(jià)格,在充分考慮環(huán)保效益、社會(huì)效益的同時(shí),要降低用水企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高產(chǎn)品競爭力,有利于項(xiàng)目的可持續(xù)健康發(fā)展。
4 促進(jìn)城市污水再生利用的對(duì)策
4.1 加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),建立協(xié)調(diào)機(jī)制
城市再生水利用潛在用戶廣、涉及部門多、任務(wù)重, 必須加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),建立高效有序的工作機(jī)制,統(tǒng)籌謀劃好再生水工作。
4.2 完善法律法規(guī),強(qiáng)化執(zhí)法監(jiān)督
逐步建立健全再生水利用的相關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系,建立健全節(jié)約用水、再生水回用監(jiān)督檢查、責(zé)任考核和責(zé)任追究制度和社會(huì)評(píng)價(jià)和舉報(bào)機(jī)制,保障再生水回用力度,推行有利于再生水利用的政策,鼓勵(lì)開發(fā)利用再生水。
4.3 健全水價(jià)體系,推動(dòng)市場(chǎng)需求
制定合理的地表水、地下水、自來水、再生水、污水處理費(fèi)之間的比價(jià)關(guān)系,拉大再生水與自來水水價(jià)差,對(duì)各類用戶根據(jù)其各自特性核定基本用水量,實(shí)行滿足基本用水需求后的高梯度水價(jià),真正做到優(yōu)水優(yōu)用。
4.4 加大政府投入,拓展融資渠道
政府應(yīng)采取一定的激勵(lì)政策以促進(jìn)污水再生利用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,對(duì)使用再生水的生產(chǎn)者、經(jīng)營者給予減免稅政策,對(duì)再生水利用示范項(xiàng)目給予必要的補(bǔ)助。
參考文獻(xiàn)
[1] GB/T18920-2002,城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)[S].
[2] 聞學(xué)政,宋偉,張迎穎,等.鳳眼蓮深度凈化污水處理廠尾水的效果[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2018,34(5):1072-1080.
[3] 吳迪,趙勇,裴源生,等.我國再生水利用管理的建議[J].水利水電技術(shù),2010(10):10-11.