王 攀

（陜西省西咸新區(qū)開(kāi)發(fā)建設(shè)管理委員會(huì),陜西 西咸新區(qū) 712044）

1 基本情況

西咸新區(qū)深處內(nèi)陸,氣候干旱,降水稀少,全區(qū)自產(chǎn)水資源總量為1.65 億m3,人均水資源占有量225 m3,只有全省和全國(guó)人均占有量的20%和10%,水資源供需矛盾突出,已經(jīng)成為制約西咸新區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要因素之一。西咸新區(qū)屬資源性嚴(yán)重缺水區(qū)域,且水環(huán)境較敏感、水生態(tài)較脆弱,典型代表性強(qiáng),再生水利用配置基礎(chǔ)好,具備作為再生水利用配置試點(diǎn)的內(nèi)在動(dòng)力和外部條件。

1.1 相關(guān)政策

化解水資源供需矛盾的根本出路在于節(jié)水,關(guān)鍵措施是開(kāi)發(fā)利用非常規(guī)水源。西咸新區(qū)根據(jù)2021年以來(lái),中共中央、國(guó)務(wù)院及國(guó)家有關(guān)部委相繼出臺(tái)的污水資源化利用相關(guān)政策文件,及省市再生水利用相關(guān)政策文件,以2020年為現(xiàn)狀水平年,相繼出臺(tái)了《陜西省西咸新區(qū)再生水利用配置試點(diǎn)實(shí)施方案》《西咸新區(qū)再生水利用“十四五”規(guī)劃》等一系列政策文件,旨在引導(dǎo)和推進(jìn)污水資源化利用工作,開(kāi)展再生水利用配置試點(diǎn),將城市再生水納入水資源統(tǒng)一配置,大力提高再生水利用率,優(yōu)化供水結(jié)構(gòu),緩解供需矛盾。

1.2 現(xiàn)狀調(diào)查

1.2.1 水資源狀況

西咸新區(qū)年自產(chǎn)地表水資源量為3565.88萬(wàn)m3,地下水資源量為16220.58萬(wàn)m3,地表與地下重復(fù)水資源量3312.33萬(wàn)m3,自產(chǎn)水資源總量為16474.13萬(wàn)m3。西咸新區(qū)各新城自產(chǎn)水資源量見(jiàn)表1。

1.2.2 水資源利用調(diào)查

水資源可利用量為地表水資源可利用量和地下水資源可利用量的總和,其值為地表水可利用量和淺層地下水可開(kāi)采量相加再扣除兩者之間的重復(fù)計(jì)算量。重復(fù)計(jì)算量主要是平原區(qū)淺層地下水的渠系滲漏和田間入滲補(bǔ)給量的開(kāi)采利用部分,計(jì)算公式為：

通過(guò)計(jì)算可得到西咸新區(qū)各新城水資源可利用量,其結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 西咸新區(qū)水資源可利用量一覽表 單位：萬(wàn)m3

新區(qū)水資源可利用總量為13269.11萬(wàn)m3,而全區(qū)總用水量為19500萬(wàn)m3,水資源缺口為6230.89 m3,各新城除灃西新城外均有不同程度的水資源缺口,見(jiàn)表3。

表3 西咸新區(qū)水資源缺口一覽表 單位：萬(wàn)m3

1.2.3 污水處理現(xiàn)狀調(diào)查

至2020年底,西咸新區(qū)范圍內(nèi)已建成城鎮(zhèn)污水處理廠11座,設(shè)計(jì)處理能力43萬(wàn)t/d。目前設(shè)備調(diào)試,在建城鎮(zhèn)污水處理廠2座,設(shè)計(jì)處理能力10萬(wàn)t/d；擴(kuò)建水廠1座,設(shè)計(jì)處理能力2.5萬(wàn)t/d；規(guī)劃新建污水處理廠3座,設(shè)計(jì)處理能力10萬(wàn)t/d。預(yù)計(jì)到2025年末,新區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠的總處理能力可達(dá)到66 萬(wàn)t/d。

1.2.4 再生水現(xiàn)狀調(diào)查

新區(qū)各新城/園辦再生水利用基礎(chǔ)不同導(dǎo)致數(shù)據(jù)表現(xiàn)差異較大,秦漢新城因工業(yè)利用量大而實(shí)現(xiàn)33.12%的利用率,灃西新城和空港新城再生水主要用于河湖景觀和機(jī)場(chǎng)利用,利用率分別為16.46%、11.79%,其他區(qū)域均未開(kāi)展再生水利用,見(jiàn)表4。

表4 西咸新區(qū)再生水利用現(xiàn)狀一覽表

1.2.5 調(diào)查分析

通過(guò)對(duì)水資源利用狀況、污水處理設(shè)施和再生水現(xiàn)狀調(diào)查分析,新區(qū)再生水利用具有以下特點(diǎn)：

（1）再生水水源充足。持續(xù)增加的污水處理能力為再生水利用提供豐富的水源,再生水可利用空間非常大。2020年,西咸新區(qū)現(xiàn)狀年污水處理量為2551.33萬(wàn)m3,再生水利用量為467萬(wàn)m3,西咸新區(qū)再生水利用率約為18.3%。

（2）污水處理廠工藝先進(jìn),出水水質(zhì)好。目前新區(qū)范圍內(nèi)所有污水處理廠均已完成提標(biāo)改造,出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)從《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提至《陜西省黃河流域污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》A標(biāo)準(zhǔn),處理后出水均能持續(xù)達(dá)標(biāo)排放,穩(wěn)定高標(biāo)準(zhǔn)的出水水質(zhì)可減小再生水處理程序、大大降低了再利用難度和成本。

（3）再生水潛在用戶(hù)多,實(shí)際用戶(hù)少。目前西咸新區(qū)內(nèi)擁有工業(yè)用水企業(yè)5家,道路與交通設(shè)施用地466.73 hm2,綠地與廣場(chǎng)用地501.57 hm2,沖洗車(chē)輛5.58 萬(wàn)輛,河湖濕地公園6個(gè),均可使用再生水水源進(jìn)行代替。

（4）再生水利用管網(wǎng)配套少。目前已鋪設(shè)再生水管網(wǎng)共計(jì)28.2 km,實(shí)際投入使用的再生水管網(wǎng)里程數(shù)可能更少。

（5）再生水利用宣傳不夠,主動(dòng)利用意識(shí)不強(qiáng)。相關(guān)政策制度不健全、再生水利用配套設(shè)施不完善以及民眾心理上接受的程度,各種因素疊加致使污水實(shí)際再生利用進(jìn)展緩慢。

2 發(fā)展思路與目標(biāo)

基于可持續(xù)發(fā)展、安全利用、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)有效、循序漸進(jìn)的利用原則,根據(jù)西咸新區(qū)各新城發(fā)展戰(zhàn)略、總體規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、給排水規(guī)劃、水系規(guī)劃等,考慮各利用方向特點(diǎn)、兼顧生態(tài)環(huán)境效益等綜合分析確定,再生水利用方向宜優(yōu)先選擇用水量大、水質(zhì)要求不高、技術(shù)穩(wěn)定可靠、成本低、綜合效益顯著的用水方向,可以歸納為以下幾類(lèi)：（1）工業(yè)利用；（2）景觀環(huán)境；（3）城市雜用,其中包括城市綠化、道路澆灑、車(chē)輛沖洗、沖廁、施工用水等；（4）綠地灌溉；（5）農(nóng)業(yè)灌溉。出于再生水使用安全及管網(wǎng)總體規(guī)劃的考慮,本次新區(qū)再生水利用方向選擇時(shí),暫不考慮城市雜用水中的入戶(hù)（沖廁）、地下水回灌和農(nóng)業(yè)灌溉等用途。

本次規(guī)劃的總體目標(biāo)確定為：到2025年,西咸新區(qū)再生水使用率達(dá)到30%。

3 再生水需求及可利用量預(yù)測(cè)

3.1 再生水需求量分析

到規(guī)劃水平年2025年,按日最高需水量計(jì)算,西咸新區(qū)各行業(yè)再生水總需求量為5.5萬(wàn)m3/d,其中各工業(yè)行業(yè)1.442萬(wàn)m3/d,道路與交通設(shè)施0.933萬(wàn)m3/d,綠地和廣場(chǎng)1.003萬(wàn)m3/d,沖洗車(chē)輛0.019萬(wàn)m3/d,河湖景觀補(bǔ)水1.148萬(wàn)m3/d,管網(wǎng)漏損水量和未預(yù)見(jiàn)水量均取10%,計(jì)算水量分別為0.455萬(wàn)m3/d、0.500萬(wàn)m3/d,日變化系數(shù)均取1.2,需求量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表5。

表5 西咸新區(qū)再生水需求量統(tǒng)計(jì)表 單位：萬(wàn)m3/d

3.1.1 工業(yè)利用

西咸新區(qū)正處于快速發(fā)展階段,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在持續(xù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,本次規(guī)劃將區(qū)內(nèi)已經(jīng)建成的熱電、高用水工業(yè)企業(yè)列入統(tǒng)計(jì)范圍,對(duì)于潛在用水工業(yè)企業(yè)預(yù)留管道出口,本次規(guī)劃對(duì)一般工業(yè)不進(jìn)行單獨(dú)考慮。

3.1.2 景觀環(huán)境

目前西咸新區(qū)存在補(bǔ)水需求的,涉及5個(gè)新城/園辦的6個(gè)河湖景觀項(xiàng)目,總需求量約為1.148萬(wàn)m3/d。

3.1.3 城市雜用及綠地灌溉

根據(jù)國(guó)土空間規(guī)劃及統(tǒng)計(jì)調(diào)查數(shù)據(jù),規(guī)劃年的道路與交通設(shè)施用地、綠地與廣場(chǎng)用地面積指標(biāo),以及車(chē)輛規(guī)模數(shù)值,分別與相對(duì)應(yīng)的用水指標(biāo)合計(jì)得出用水需求量。本次規(guī)劃對(duì)道路用地用水指標(biāo)按0.2萬(wàn)m3/（km2·d）,綠地與廣場(chǎng)用地用水指標(biāo)按0.2萬(wàn)m3/（km2·d）計(jì)算,沖洗車(chē)輛用水量取20 L/（車(chē)·次）,洗車(chē)頻率按每周一次考慮。

3.2 再生水可利用量預(yù)測(cè)

新區(qū)再生水利用規(guī)劃再生水水源均為污水處理廠出水,為保證再生水的安全性、穩(wěn)定性和可靠性,再生水可利用量一般不應(yīng)超過(guò)污水處理規(guī)模的80%。統(tǒng)計(jì)分析新區(qū)近兩年實(shí)際污水處理量數(shù)據(jù),得出實(shí)際處理量按照逐年8%遞增的趨勢(shì),因此2025年污水處理廠實(shí)際處理量按照污水廠建成年逐年8%遞增進(jìn)行預(yù)測(cè),2025年年底建成不考慮實(shí)際處理量,2024年底建成的按照2025年投運(yùn)量計(jì)算,新區(qū)實(shí)際污水處理能力19.797萬(wàn)m3/d,再生水可利用量15.838 m3/d。

4 再生水配水原則及方案

4.1 再生水配水原則

目前新區(qū)所有污水處理廠均執(zhí)行《陜西省黃河流域污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》A標(biāo)準(zhǔn),且出水長(zhǎng)期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。通過(guò)用水水質(zhì)要求對(duì)比分析（見(jiàn)表6）可知,當(dāng)前新區(qū)范圍污水廠出水水質(zhì)可以滿(mǎn)足工業(yè)用水以及城市雜用水中的綠化、澆灑道路及景觀用水和農(nóng)業(yè)用水水質(zhì)要求,所以再生水利用時(shí)不再對(duì)污水廠尾水進(jìn)行再次處理。

表6 再生水主要水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比表

根據(jù)各行業(yè)用水指標(biāo)要求和實(shí)際用水情況,用水順序按以下次序優(yōu)先滿(mǎn)足：①協(xié)議工業(yè)供水（含火電行業(yè)用水）；②城市雜用水（綠化廣場(chǎng)、道路澆灑、車(chē)輛沖洗）；③湖泊（景觀）補(bǔ)水。

4.2 再生水配置方案

到2025年西咸新區(qū)再生水年可利用量為5781.235萬(wàn)m3,年配置水量1863.845萬(wàn)m3,西咸新區(qū)再生水利用率可達(dá)到32.20%,滿(mǎn)足西咸總規(guī)要求的再生水使用率達(dá)到30%以上,見(jiàn)表7。

表7 再生水主要水質(zhì)指標(biāo)對(duì)比表 單位：萬(wàn)m3/d

5 再生水利用工程布局及投資估算

西咸新區(qū)再生水利用工程規(guī)劃主要為再生水水源工程、再生水管網(wǎng)工程以及再生水用水設(shè)施體系建設(shè)。其中,水泵揚(yáng)程以及主管道管徑以遠(yuǎn)期規(guī)劃綜合考慮,避免后期重復(fù)建設(shè)。本次規(guī)劃滿(mǎn)足遠(yuǎn)期水泵揚(yáng)程及管徑的基礎(chǔ)上,僅考慮近期水量和鋪設(shè)長(zhǎng)度,之后擴(kuò)建擴(kuò)容時(shí)只需增設(shè)水泵和延長(zhǎng)管網(wǎng)。

5.1 再生水工程布局

再生水水源工程結(jié)合各新城現(xiàn)狀和規(guī)劃污水處理廠位置進(jìn)行規(guī)劃布置,本次規(guī)劃在原有再生水規(guī)模基礎(chǔ)上共規(guī)劃新建擴(kuò)建再生水水廠12座,總規(guī)模10.7萬(wàn)m3/d。所有再生水水廠均規(guī)劃蓄水池及加壓泵站,蓄水池按照連續(xù)出流設(shè)計(jì),調(diào)節(jié)容積按照泵站規(guī)模的15%設(shè)計(jì),加壓泵站的流量、揚(yáng)程,均根據(jù)平差結(jié)果設(shè)計(jì)。

再生水管網(wǎng)工程結(jié)合新區(qū)總體規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,在利用現(xiàn)有再生水管網(wǎng)的情況下,根據(jù)水源位置、水量及地形情況,合理布置再生水管網(wǎng)。本次規(guī)劃僅涇河新城和秦漢新城有供水互通,其他新城和園辦均為內(nèi)部獨(dú)立系統(tǒng),與其他區(qū)域沒(méi)有互通。本次規(guī)劃管網(wǎng)總長(zhǎng)度139.12 km,其中球磨鑄鐵管93.86 km,PE100級(jí)管材45.26 km。

5.2 再生水工程投資估算

本次投資估算根據(jù)指標(biāo)估算法進(jìn)行總投資估算,水廠指標(biāo)按照4300元/m3～5300元/m3估算,PE管道根據(jù)不同管徑按照180萬(wàn)元/km～260 萬(wàn)元/km進(jìn)行估算；球磨鑄鐵管根據(jù)不同管徑按照205萬(wàn)元/km～350 萬(wàn)元/km進(jìn)行估算。

西咸新區(qū)城市再生水規(guī)劃,內(nèi)容包括12座再生水廠（空港新城1座,灃東新城3座,秦漢新城1座,灃西新城3座,涇河新城2座,園辦2座）以及再生水管網(wǎng)139.12 km。到規(guī)劃水平年2025年,工程總投資約為118526.87萬(wàn)元,其中建設(shè)費(fèi)用88017.41萬(wàn)元,其他費(fèi)用11002.18萬(wàn)元,預(yù)備費(fèi)14852.94萬(wàn)元,建設(shè)期貸款利息4654.35萬(wàn)元。資金籌措方式為：項(xiàng)目總投資的30%擬申請(qǐng)銀行貸款,項(xiàng)目總投資的40%由省財(cái)政資金及新城地方配套資金,其余30%由當(dāng)?shù)仄髽I(yè)解決。

6 再生水利用工程實(shí)施效果分析

項(xiàng)目實(shí)施后直接經(jīng)濟(jì)效益主要為替換自來(lái)水產(chǎn)生的效益,到2025年每年可替換自來(lái)水1863.85萬(wàn)m3,單方水價(jià)按4.6元/m3計(jì)算,可產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益8573.71萬(wàn)元。污水再生利用后可作為西咸新區(qū)“第二水源”,為西咸新區(qū)進(jìn)一步發(fā)展提水資源保障。

項(xiàng)目實(shí)施后每年可為生態(tài)河湖景觀補(bǔ)水419 萬(wàn)m3,有效增加了各新城周邊綠化用地的水源供給,有利于進(jìn)一步改善西咸新區(qū)生態(tài)環(huán)境,促進(jìn)各項(xiàng)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

7 結(jié)論與建議

推廣再生水利用是緩解水資源短缺,尤其是缺水地區(qū)水資源供需矛盾的戰(zhàn)略性舉措,是需要長(zhǎng)期堅(jiān)持并穩(wěn)定發(fā)展的公益事業(yè)。城市建設(shè)者應(yīng)充分認(rèn)識(shí)再生水利用在城市可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中的作用,發(fā)揮再生水規(guī)劃的引導(dǎo)和支持作用,全面推動(dòng)再生水利用事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,為此,作以下建議：①建立并完善再生水利用法規(guī)政策,細(xì)化主體責(zé)任和監(jiān)管職責(zé)；②健全激勵(lì)政策體系,明確定價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；③加大資金支持力度,優(yōu)化水資源市場(chǎng)成本結(jié)構(gòu)；④加大宣傳力度,建立公眾參與渠道；⑤建立規(guī)劃執(zhí)行考核機(jī)制,對(duì)執(zhí)行效果進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估和監(jiān)督管理。