王柯文，吳鳳平，石 林

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410128； 2. 湖南省水利水電科學(xué)研究院，湖南 長沙 410007）

水利部《全國主要缺水城市供水水資源規(guī)劃報告》指出，合肥、蚌埠、淮南、淮北、阜陽、毫州等城市為重點(diǎn)缺水城市。合肥屬于水質(zhì)型缺水、工程型缺水、資源型缺水并存地區(qū)，人均水資源占有量約500 m3，不足安徽省平均水平的1/2。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市的水資源已經(jīng)無法滿足用水量的需求。節(jié)流開源并舉是解決合肥水資源短缺的有效途徑。2009 年合肥市啟動了節(jié)水型社會建設(shè)試點(diǎn)，2013 年試點(diǎn)目標(biāo)全面完成，被授予“全國節(jié)水型社會建設(shè)示范區(qū)”稱號，取得了較好的節(jié)水效果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。除“節(jié)流”措施外，“開源”也是國家高度重視的節(jié)水工作。國家發(fā)改委、水利部于2019 年4 月聯(lián)合印發(fā)了《國家節(jié)水行動方案》，指出缺水地區(qū)加強(qiáng)再生水、雨水等非常規(guī)水安全利用，統(tǒng)籌利用好再生水、雨水等用于農(nóng)業(yè)灌溉和生態(tài)景觀，到2020 年缺水城市再生水利用率達(dá)到20%以上。因此科學(xué)合理地分析合肥市再生水利用的優(yōu)勢（S）、劣勢（W）、機(jī)會（O）和風(fēng)險（T），提出深化推進(jìn)再生水利用的對策，增加可供水量，是緩解合肥水資源的瓶頸制約、促進(jìn)水資源可持續(xù)利用的有效途徑。

1 研究區(qū)域概況

合肥位于安徽省中部，是安徽省省會，現(xiàn)轄4 縣（肥東、肥西、長豐、廬江）1 市（巢湖市）、4 區(qū)（瑤海、廬陽、蜀山、包河），并擁有合肥高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)、合肥經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)、合肥新站綜合開發(fā)試驗(yàn)區(qū)、合肥巢湖經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等四大開發(fā)區(qū)。市域面積1.14 萬km2，常住人口808.7 萬，2019 年全市生產(chǎn)總值9 409.4 億元，財政收入1 432.38 億元。合肥市地處江淮丘陵，坐擁八百里巢湖，是國家首批園林城市和“森林城市”，也是全國唯一城區(qū)擁有兩個國家級森林公園的城市。

2 合肥市再生水資源利用現(xiàn)狀

2.1 污水處理現(xiàn)狀

合肥市政府大力推進(jìn)污水處理設(shè)施建設(shè)。截至2018 年底，合肥市建成城鎮(zhèn)污水處理廠22 座，污水處理總能力達(dá)到每日215 萬m3，正式投入運(yùn)行的污水處理廠21 座，污水處理總規(guī)模達(dá)每日212.5 萬m3。2018年，合肥市城市污水排放量5.45 億m3，城市污水處理總量5.43 億m3，城市污水處理率99.14%。2010—2019年期間，合肥市城市污水處理總量穩(wěn)步上升，城市污水集中處理率也有小幅度提高，趨近于安徽省平均水平。2010—2018 年合肥市城市污水處理現(xiàn)狀、合肥市與安徽省平均污水集中處理率對比分別見圖1、圖2。

圖1 2010—2018 年合肥市城市污水處理現(xiàn)狀

圖2 2010—2019 年合肥市與安徽省平均污水集中處理率對比

同時，合肥市嚴(yán)格執(zhí)行安徽省環(huán)境保護(hù)廳和安徽省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局在2016 年聯(lián)合發(fā)布的《DB 34/2710-2016 排放標(biāo)準(zhǔn)》全面提升了污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)，并對淮河流域、巢湖流域和新安江流域城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施進(jìn)行了污水處理廠一級A 提標(biāo)改造，目前全市所有生活污水處理廠出水水質(zhì)都能達(dá)到國家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 18918-2002）一級B 標(biāo)準(zhǔn)以上，新建的污水處理廠出水都能達(dá)到一級A 標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足城市污水處理廠出水作為回用水的基本要求，部分污水處理廠出水水質(zhì)甚至優(yōu)于國家最高排放標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 再生水利用現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018 年合肥市總供水量30.42 億m3，地表水供水28.94 億m3，地下水供水0.31 億m3，其他水源供水（再生水利用）1.17 億m3，其他水源供水占供水總量的4%。目前，合肥全市再生水利用4.7 億m3，再生水利用率為4%，再生水主要用于電廠循環(huán)冷卻水，以及景觀環(huán)境補(bǔ)水等。

3 合肥市再生水資源利用的SWOT 分析

3.1 優(yōu)勢與劣勢分析

1）水資源總量欠豐富，人均水資源占有量低

合肥市位于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，近10 年來平均降水量117.17 億m3；受季風(fēng)氣候影響，降水量年際變化大，豐水年與枯水年的降水量差異明顯，近10 年中，年降水量極差高達(dá)98.87 億m3。合肥市多年平均水資源量為33.43 億m3，大部分年份水資源總量介于28～50億m3之間，合肥市水資源總量與降水量的變化息息相關(guān)。2016 年豐水年降水量達(dá)最大值177.2 億m3時，水資源總量為十年來最大值87.73 億m3；2019 年枯水年降水量為最小值78.33 億m3時，水資源總量也達(dá)到10年內(nèi)最小值21.52 億m3。合肥市人均水資源占有量低，2018 年人均水資源占有量為848.07 億m3，按照國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)。2010—2019 年合肥市降水量與水資源總量情況見圖3。

圖3 2010—2019 年合肥市降水量及水資源總量統(tǒng)計(jì)圖

2）水量供需不平衡，矛盾日益突出

2010—2019 年，合肥市供水量與用水量之間基本保持平衡，而在實(shí)際生活中，輸水、用水過程中往往伴隨著蒸騰蒸發(fā)、土壤吸收、產(chǎn)品吸附、居民和牲畜飲水等多種途徑的消耗，以致于水不能回歸至地表水體和地下飽和含水層，這部分水稱為用水消耗，因此實(shí)際用水總量應(yīng)等于用水量與耗水量之和。2010—2019年合肥市供水與用水量對比情況見圖4。由圖4 可知，合肥市供水量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，合肥2018年城市污水處理后的再生水量7.44 億m3，假設(shè)以再生水量的50%可以再次循環(huán)使用進(jìn)行計(jì)算，在現(xiàn)有供水量不變的情況下，城市的可用水量至少增加3.72 億m3，有利于緩解合肥市的用水壓力和水資源的供需矛盾。

圖4 2010—2019 年合肥市供水與用水量對比圖

3）污水資源化，改善生態(tài)環(huán)境

由于合肥市位于我國水資源較豐富的地區(qū)，對水資源的稀缺性沒有足夠的重視，污水排入河道，使得河流、土壤受到嚴(yán)重的污染，甚至喪失了原有的功能。合肥市目前的再生水出水主要利用于環(huán)境補(bǔ)水，延緩了水污染的發(fā)展趨勢，但并未從根本上解決水污染的問題。而將污水處理后用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、市政用水，一方面可以減少城市對自然水體的需求，另一方面也減少了污水向自然水體的排放量，為水體的自然凈化過程提供了客觀條件，從而改善了生態(tài)環(huán)境。

4）污水回用，提升經(jīng)濟(jì)效益

目前合肥市解決缺水問題的主要方式為從外地引水。合肥市每年從六安調(diào)水5 億m3，除購水費(fèi)外，還需繳納水資源費(fèi)用9 000 多萬元，支付生態(tài)補(bǔ)償費(fèi)4 000萬元。另外，沿途損耗、人工管理等因素，進(jìn)一步加大了調(diào)水成本。2018 年，合肥市人民政府通過了《合肥市再生水利用管理辦法》，其中指出再生水銷售價格應(yīng)按照低于城市自來水基本水價的標(biāo)準(zhǔn)制定，且免征水資源費(fèi)與污水處理費(fèi)。隨著社會的需要和科技的發(fā)展，再生水處理技術(shù)已經(jīng)基本成熟，而且早已投入大規(guī)模生產(chǎn)，大大降低了再生水的生產(chǎn)、運(yùn)輸成本，且投資在再生水上面的資金，能通過將再生水作為產(chǎn)品銷售的方式，在解決供水問題的同時，回收再生水生產(chǎn)成本，在今后也可以繼續(xù)投入使用，產(chǎn)生收益，具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

5）污水中存在風(fēng)險因子

合肥市再生水利用基本不與人直接接觸，在技術(shù)上也可以采用生物處理、砂濾、硝化、脫氮、活性炭吸附、離子交換、膜析等多種處理技術(shù)組合成能夠達(dá)到處理要求的工藝流程，使再生水滿足使用標(biāo)準(zhǔn)。而若要將再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉，甚至與人直接接觸等途徑時，對再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和處理技術(shù)提出了更高的要求。再生水中的風(fēng)險因子主要包括對人體有害化學(xué)物質(zhì)、病原微生物等[1]，有可能對生態(tài)環(huán)境、自然水體和人體安全造成影響。

3.2 機(jī)遇與挑戰(zhàn)分析

1）再生水利用得到國家、地方政策的支持

2001 年我國正式將污水回用寫入“十五”綱要，明確要將污水變成可利用的“第二水源”。安徽省人民政府發(fā)布了《安徽省節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃》，明確要提高再生水利用效率，到2020 年安徽省缺水型城市（其中包含合肥市）再生水利用達(dá)率到20%以上。為了完成節(jié)水目標(biāo)、加強(qiáng)再生水利用管理，合肥市根據(jù)《中華人民共和國水法》、國務(wù)院《城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例》等法律法規(guī)，制定了《合肥市再生水利用管理辦法》，規(guī)定了必須使用再生水的情景，對于應(yīng)當(dāng)使用再生水而未使用、責(zé)令限期改正而逾期未改正的企業(yè)或個人，處以3 000 元以上10 000 元以下罰款。目前，合肥市再生水利用率僅為4%，與安徽省指定的再生水利用率20%目標(biāo)相比，合肥的再生水利用還有巨大的開發(fā)利用潛力。

2）再生水配套設(shè)施需滿足再生水回用的需要

再生水回用配套設(shè)施是再生水參與水循環(huán)的重要保障。2018 年，合肥市內(nèi)鋪設(shè)排水管道8 055 km，其中污水管道3 479 km。城市的地下管道規(guī)劃未充分預(yù)見到城市發(fā)展對于水資源的需求，未規(guī)劃分質(zhì)收集污水設(shè)施，建設(shè)中未充分考慮再生水輸送管網(wǎng)的建設(shè)問題[2]，現(xiàn)有的市政管線廊道有些已無鋪設(shè)再生水管道空間，即使可安排鋪設(shè)，也有很大的破土建設(shè)難度。一方面導(dǎo)致潛在的再生水用戶無法充分使用再生水，另一方面導(dǎo)致再生水供水企業(yè)不能滿負(fù)荷生產(chǎn)運(yùn)行，成為再生水利用推進(jìn)工作中的瓶頸。

3）再生水的處理技術(shù)需要滿足人們?nèi)找嬖鲩L的水質(zhì)需要

再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是保證使用再生水安全可靠的基本依據(jù)。再生水用水中相當(dāng)大一部分是水質(zhì)要求不高的工業(yè)和市政用水，用再生水代替自來水用于工業(yè)和市政等用途在發(fā)達(dá)國家已有幾十年的歷史，技術(shù)已相當(dāng)成熟，而且新的處理技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。合肥市農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水量巨大，在2010—2019 年10 年間，農(nóng)業(yè)與工業(yè)用水之和占全市用水量的75%以上，如果能將再生水回用于農(nóng)業(yè)灌溉與工業(yè)冷卻水，將會是水資源利用的重大突破，但需要再生水水質(zhì)同時滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求和土地處理技術(shù)的要求。2010—2019 年合肥市用水量分布、農(nóng)田實(shí)灌畝均用水量見圖5、圖6。

圖5 2010—2019 年合肥市用水量分布圖

圖6 2010—2019 年合肥市農(nóng)田實(shí)灌畝均用水量

4）改善公眾再生水使用觀念擴(kuò)大再生水使用范圍

由于再生水的宣傳不夠，大多數(shù)市民對再生水的安全性認(rèn)識不足，對再生水回用有種種顧慮。再生水由污水加工而來，目前的水處理技術(shù)完全能將污水處理到人們所需要的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，用于沖廁、景觀用水、噴灑道路、洗車等非直接接觸的場所是足夠的。同時，公眾對再生水利用所能產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益缺少足夠的了解，可以擴(kuò)大宣傳，改善公眾對再生水的刻板印象，使再生水回用得到公眾的普遍認(rèn)可。

5）再生水利用的水價機(jī)制為擴(kuò)大再生水市場提供機(jī)遇

在再生水利用過程中，再生水的價格是關(guān)鍵問題。我國自來水價格及水資源費(fèi)均明顯偏低，加之再生水廠的運(yùn)行成本遠(yuǎn)高于再生水水價的現(xiàn)象普遍存在[3]，因此再生水的價格優(yōu)勢很難顯現(xiàn)。制定合理的再生水價格是非常困難的，現(xiàn)實(shí)中的再生水價格往往是要么偏高，造成市場需求不足，再生水回用量常常達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模；要么水價偏低，導(dǎo)致再生水生產(chǎn)企業(yè)難以回收其成本和投資，這嚴(yán)重制約了我國再生水產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。因此合肥政府正應(yīng)積極探索的用水價格體系則是擴(kuò)大當(dāng)?shù)卦偕袌龅囊粋€機(jī)遇。

4 中部地區(qū)城市再生水利用的策略

基于上述針對合肥城市再生水利用的SWOT 分析，本文提出了SO、WO、ST 和WT 四種再生水利用策略。

4.1 SO 戰(zhàn)略：發(fā)揮優(yōu)勢，把握機(jī)遇

1）利用有利政策，合理開發(fā)利用再生水資源

國家一直以來的政策鼓勵再生水等非常規(guī)水的利用為合肥市城市使用再生水創(chuàng)造了良好的政策環(huán)境，合肥市可以在政策的大力支持下，利用政策資金合理有效地開發(fā)利用再生水資源，完善城市再生水利用設(shè)施。同時，嚴(yán)格執(zhí)行已有的政策，對該用而未用再生水的企業(yè)或個人行為進(jìn)行懲罰。

2）吸引社會投資，完善再生水回用配套設(shè)施

建立完善再生水回用配套設(shè)施是擴(kuò)大再生水利用有利影響范圍的重要舉措，光靠政府的努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。再生水利用有極高的社會經(jīng)濟(jì)效益，同時社會企業(yè)資金活躍，能給再生水市場帶來巨大活力。因此，合肥市可以加大對再生水利用的宣傳，利用再生水的有益影響吸引社會投資，完善再生水回用配套設(shè)施，從而達(dá)到雙贏局面。

4.2 WO 戰(zhàn)略：利用機(jī)遇，克服劣勢

借助政策優(yōu)勢，加快制定再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在再生水利用的過程中，保障安全性十分重要，制定再生水回用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是重要措施。合肥市政府應(yīng)積極組織再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的制定，完善相關(guān)政策法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，針對不同的利用渠道制定有針對性的規(guī)避措施，降低再生水中風(fēng)險因子對人體和生態(tài)的影響。如應(yīng)用于農(nóng)業(yè)中，要根據(jù)再生水回用于農(nóng)業(yè)的要求，保證水質(zhì)能同時滿足農(nóng)業(yè)灌溉要求和土地處理技術(shù)的要求，不影響農(nóng)作物質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境；應(yīng)用于工業(yè)時，保證其不會影響工業(yè)品的質(zhì)量，不會影響工業(yè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。堅(jiān)持問題導(dǎo)向，提出有針對性的措施，定能在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時，保證豐富的生態(tài)效益和社會效益。

4.3 ST 戰(zhàn)略：利用優(yōu)勢，迎接挑戰(zhàn)

1）擴(kuò)大再生水利用的相關(guān)宣傳，扭轉(zhuǎn)偏見，宣揚(yáng)優(yōu)勢

合肥市政府應(yīng)該注重在污水回用宣傳方面的投入，可以通過公益廣告、宣傳活動等方式大力推廣再生水，可以把推廣使用再生水作為節(jié)約用水的重要內(nèi)容加強(qiáng)宣傳教育，使廣大群眾認(rèn)識再生水，了解再生水，積極參與再生水的使用。與此同時，向社會宣傳再生水處理的技術(shù)，介紹國內(nèi)外成功的污水再生利用實(shí)例，減少人們對污水處理回用的種種顧慮。

2）多方面聽證，完善再生水水價機(jī)制

水價機(jī)制不夠完善是導(dǎo)致再生水利用不充分的重要因素之一。目前，國家還未出臺正式的再生水水價政策，我國專家也針對再生水水價問題做出了一系列研究，合肥市應(yīng)抓住相關(guān)政策還未出臺的機(jī)會，根據(jù)實(shí)際情況，廣泛聽取社會各界意見，考慮再生水生產(chǎn)成本和市場意愿，在污水處理廠生產(chǎn)保本微利的條件下，探尋合理的價格機(jī)制以提高社會對于再生水的購買意愿。

4.4 WT 戰(zhàn)略：減少劣勢，回避風(fēng)險

1）引進(jìn)相關(guān)人才，推動污水處理技術(shù)革新，從技術(shù)上一一攻克風(fēng)險因子

現(xiàn)代化污水處理廠的建設(shè)離不開現(xiàn)代化人才和現(xiàn)代化技術(shù)的支撐，然而當(dāng)前我國大部分再生水廠都缺少高級專業(yè)技術(shù)人員。合肥市政府需要制定人才引進(jìn)政策，根據(jù)再生水處理過程中的不同要求革新再生水處理技術(shù)，并逐步完善相關(guān)政策與技術(shù)規(guī)范，減少再生水中的風(fēng)險因子，降低對人體、生態(tài)環(huán)境的影響。

2）合理確定再生水利用范圍，盡量避免再生水與人體直接接觸

目前再生水中仍有一些不確定風(fēng)險，且不同人體有不同的過敏因素，因此在劃定再生水利用范圍時要避免再生水用于與人直接接觸的途徑，在一些不可避免發(fā)生接觸的流程時，應(yīng)盡量做好防護(hù)，以免再生水對人體產(chǎn)生不利影響。

5 結(jié) 論

再生水的開發(fā)與利用能在一定程度上緩解水資源供需矛盾，是一項(xiàng)利國利民的事業(yè)，必將有良好的前景，但是在再生水利用中仍面臨著一些風(fēng)險與挑戰(zhàn)，這要求我們要準(zhǔn)確研判現(xiàn)階段形勢，把握機(jī)遇，回避風(fēng)險，發(fā)揮優(yōu)勢，以提高城市再生水利用效率，實(shí)現(xiàn)城市水資源健康發(fā)展的目標(biāo)，加快國家再生水利用的步伐，建設(shè)美麗中國。