論城市污水資源化的開發利用及其對策 |
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劉坤一 摘 要： 本文介紹為緩解北京市水資源緊缺，獻計獻策，開發城市污水處理後的二級出水作為城市第二水源並論述瞭解決北京水資源緊缺的有效途徑和水資源化的對策。關鍵詞： 資源化 回用 對策 據有關部門估計，全市水資源人均占有量僅為全國人均占有量的六分之一，為世界人均占有量的二十五分之一，在世界一百二十個國傢和地區的首都或主要城市中居百位之後。北京市年需水總量約四十二億立米，而可供開采的水量隻有32～35億立米，虧水達七～十億立米，遇到枯水年份，水就更加緊張瞭。 水資源在國民經濟發展中起著舉足輕重的作用，無論是工農業，還是人們的日常生活都離不開水，水是寶中之寶，常言道：人可以一天不吃飯，但不能一天不喝水！可見水之重要。但是人們對取之則來，隨手可得的所謂“自來水”，並不重視，總是錯誤地把水看成是“取之不盡，用之不竭”，便隨意加以浪費。隨著人口的不斷增長，人民生活水平的提高，城市建設和工農業生產的發展，今後北京地區的需水量將會成倍增加。需水量增加與水源的不足將成為今後首都發展的主要矛盾，因此，水資源的開發和利用問題，如何開源節流，尋找水資源及合理利用，是北京的首要任務，應該引起有關部門和領導的重視，必須當作一件大事列入重要議事日程。 1 城市污水資源化（污水回用）是解決北京水資源緊缺的有效途徑 北京市領導為解決北京水資源緊缺的嚴重問題，曾多次召開會議聽取有關專傢、學者的意見，並且還有個說法；“如果北京缺水的問題解決不瞭，要考慮首都遷址的問題”，問題到瞭如此嚴重的地步。解決水資源不足的途徑不外乎開源（引新水源）與節流（使用與管理）。在開源上人們往往隻想到尋找新水源，從很遠的地方去引水，如北京夢想瞭多年的“南水北調工程”，把長江之水調入北京，談何容易！這要花費多麼大的投資和人力物力呵！人們盼望等瞭多年，但實現還十分渺茫，真是“遠水解不瞭近渴”。而城市污水是一種水資源，往往被人們遺忘，和自來水量幾乎相等的城市污水每年約有8億立米左右，這部分水中隻有0.1％污染物質（比海水3.5％少得多），其餘的絕大部分是以水源的形式存在，成為城市的第二種水源，如能回用，將大大節省自來水的供應量，還能減輕排入河湖水體的污染，既解決瞭供水緊張，又改善瞭環境，真是一舉兩得的大好事。 拿北京最大的污水處理廠——高碑店污水處理廠來說，國傢花瞭十幾個億的投資建成瞭一座每天能處理100萬m3／d的大型污水處理廠，其二級出水的污染物質隻有0.001％，與河水對比相差無幾，對這樣的水稍加處理再花少量的錢，就可以滿足某些工業用水的要求，回用於那些對水質要求不高的而且用量又大的工業、冷卻、沖洗以及市政綠化等。如果每天有50～100萬立米的水回用，這就意味著每天可以減少50～100萬立米的自來水（相當於一座大型水源廠），將大大減輕城市供水的負擔，讓出好水供居民生活飲用，那麼北京水資源緊張的局面即可望得到改善。此外城市污水就近可得，不受枯水旱季的影響，經二級處理的城市污水，再稍加深度處理，即可回用，基建投資和處理成本相對比自來水低得多，比“南水北調”不知要低多少倍。如果經處理的二級出水不加利用，讓其白白流走，豈不棄之可惜！也是對資源的一種極大浪費！ 城市污水回用於工業，在國外已有很長時間，規模也很大，並收到瞭相當的經濟效益和社會效益。據資料調查，美國有300多個城市實現瞭污水處理後再利用，其中用於農業占58.3％，回用量為3.0億m3／a； 回用於工業占40.5％，回用量為2.0億m3／a。城市污水處理後用於工業和冷卻用水，已經有20多年的歷史。 前蘇聯水資源雖然比較豐富，但他們的污水回用也有相當的規模，莫斯科市東南地區設有專用的工業水系統，有將近40傢工廠使用處理後的污水，每天回用量達55.5萬m3。著名的庫裡揚諾夫污水廠出水36.5萬m3／d，回用於工廠企業，獲年利潤超過300萬盧佈，並頒佈瞭利用經處理的城市污水做工業用水的規程及污水處理後應達到的衛生化學指標。 日本早在60年代就開始利用城市污水作為工業冷卻用水的實踐，建立中水系統，用於公共建築的沖廁及洗滌用水。建立系統供給工業區的工業水廠有：東京都江東地區水道，即是利用三河島處理廠的二級出水經補充處理後供工業用水，水量為16.7萬m3／d。川崎市工業水道，水量為18.8萬m3／d，名古屋市工業水道，水量為3萬m3／d。三菱化成黑崎工廠引城市1萬m3／d，用作工業用水。此外，在南部非洲的納米比亞，利用城市污水經處理後用於給水系統的補充水源。 我國的城市污水回用於工業起步較晚，從80年代以來進展較快。從中央領導到專傢學者一再強調水資源的開發和綜合利用的重要性。萬裡同志曾指出：“水資源保護利用，在當代我們這個地球上很重要，在我們國傢，也是個重大的國策。水資源是我國考慮問題的出發點之一，無論做計劃、辦工業，搞其他事業，辦什麼事情都要考慮這個問題。”建設部將城市污水回用列為“六五”和“七五”科研攻關課題，受到瞭足夠重視。中國建築技術發展中心和中國土木學會給排水專業委員會多次召開污水回用技術專題交流會，把污水資源化提到瞭議事日程。近幾年全國各大城市開展瞭污水回用課題的試驗研究，取得瞭一定的成果。 例如，由東北給排水院與大連市建委合作進行的大連市春柳河污水處理廠出水回用於工業的示范工程，解決瞭深度處理流程、水質標準、腐蝕性試驗，微生物結垢等一系列技術難題，建立瞭供化工廠冷卻用水系統，水量為4萬m3／d。 武漢建材學院與青島市政工程局，完成瞭污水回用於洗滌海帶、市政、建築工地用水等，收到瞭一定的經濟效益。 北京市政設計研究院從80年代以來，對污水回用開展瞭從小試到中試，到示范工程，取得瞭一定的進展。首先是對首都機場的污水處理，進行瞭回用水的處理試驗，水質指標達到瞭日本雜用水的中水水質標準。在方莊污水處理廠工程中，設計建造瞭4萬m3／d規模的回用水系統（提供電廠回用水3.5萬m3／d、住宅小區用於沖廁、綠化0.5萬m3／d）。從90年代以後在全國最大的北京高碑店污水處理廠工程設計中，建造瞭一座處理規模1萬m3／d的回用水處理系統，為廠區提供污泥脫水機沖洗濾佈、檢修、噴灑、澆灑綠地、洗車用水水源。並進一步將處理後的二級出水，提供附近電廠的冷卻補充用水，每天將達到8萬m3／d。目前，我院正將在進行50萬m3／d的中水回用於工業和城市綠化的設計，不久將付諸實現。這將是一個不小的節水數字。 另外，據瞭解天津紀莊子污水廠和東郊污水廠亦開展瞭工業回用水的試驗與研究，為天津工業區提供冷卻用水和洗滌用水。 總之，國內近幾年在城市污水資源化方面，已形成一股趨勢，但目前多處於試驗研究階段，發展緩慢，真正用於工程實踐尚有一定距離，但是在我國北方地區和沿海城市嚴重缺水的形勢下，如何促進回用工程的盡早實現，克服認識上、管理上和物質條件上的種種阻力，是有關領導機關和科技工作者的責任。下面就我在多年工作中的體會，談談對當前存在的問題以及解決對策的個人見解，作為一個給排水工作者對北京缺水的焦慮和對節水的特別關註，提請有關部門重視，把污水資源化的問題提到議事日程上來，盡快落實到工程實踐中去，保證首都城市建設的可持續發展。2 城市污水資源化的對策2.1 在水資源的開發利用上應該建立一個統一規劃管理的機構 目前北京對水資源的開發和利用上缺乏統一規劃管理，地面水主要由水利部門來管理，為農業灌溉和城市工業生產服務，但水利部門又不瞭解工業和城市發展要求，而城市、工業的發展，卻很少考慮開辟水源工程的投資，並不考慮生產負荷量增加對原有供水設備的可能性。一些部門的建設和擴建，往往是在水源不太落實的情況下進行的，容易發生工農業用水之爭，顧此失彼。 地下水資源也缺乏統一規劃管理。現狀是規劃局管，節水辦管，水文地質部門管，水利部門也管，形成“多龍治水”的局面，結果可想而知，誰也沒有管好。 至於城市污水的回收利用更沒有專門的機構去進行統一的規劃管理和監督實施。我個人認為應當建立一個象英國泰晤士河水務管理局那樣的機構——“全市水資源委員會”“一龍治水”，在水資源的開發利用及城市污水的處理與回用等方面統一規劃，統一管理，從組織上來保證協調各種水資源的合理分配和利用。 2.2 要確立污水回用在水資源中的地位2.3 加強污水處理與回用的科研與技術交流2.4 關於污水回用的運營費用和收費政策一般城市污水二級處理的費用，按照傳統的活性污泥法計算，處理成本為：0.33元／m3水（不計折舊）。如作為工業冷卻水的水源，尚需再作補充處理，按照一般的常規處理，混凝沉淀（石灰法）、過濾、消毒，處理成本為0.13元／m3水（不計折舊）。則最後1立方米回用水的總價為0.46元，比目前自來水售價1.5元／m3（居民用水，工業用水價格更高）低一些。但是還有一種計算方法，二級處理的費用0.33元／m3，不向工廠收取，隻收後一段補充處理的費用，隻有0.13元／m3，這對工廠有更大的吸引力，其價格政策起到瞭鼓勵回用的作用，這就意味著對城市污水處理實行國傢財政扶助政策。 城市污水本來應該進行處理，這部分費用不應分擔在回用的工廠身上，而應該實行排污收費的辦法，目前各大城市都收取瞭排污費，但仍然偏低，隻有0.3元／m3，根據價格的提高，如果對每排1立米污水的價格適當提高，此部分費用足以維持污水處理廠的運營費用。 另外，對於用戶（即使用污水廠出水的工廠）來說，為瞭使用這部分新水源，廠內要建立雙管路系統，甚至要改建、增建一些構築物，這筆投資也不小，隻有在水費明顯有利的情況下，工廠才樂於接受。搞好污水回用發揮用戶的積極性十分必要，單靠行政命令是辦不成事的。目前我國的污水回用尚處於起步階段，很多用戶還顧慮重重，從充分開發利用水資源的大局出發，應該實行低水費制，不能一下子讓污水廠過度到以賣水為盈利，這就要靠政府部門的政策，污水處理廠仍是公益事業，還是應該由政府部門進行財政補貼。相反的對那些確實能用回用水而不願意用卻用好水，指標超標的單位，要狠狠的罰，甚至到停止供應他們好水。2.5 建立地方水資源法2.6 關於污水處理廠的名稱改革問題 污水處理廠，特別是將出水供工廠作水源的污水廠的名稱有值得推敲的必要。污水一直被人們和社會所厭惡，甚至有的在污水廠工作的小青年連找對象都成問題，一聽說在污水處理廠工作，人們心理上就接受不瞭。目前上海、深圳一些污水廠更名為“水質凈化廠”，或“復新水廠”，“再生水廠”……，以改變職工的社會形象。希望這個問題，在全國應該有一個統一規定為好。名稱問題，其實反映的是污水處理廠的方向問題。隻有所有污水廠都明確地以污水回用為方向，“復新”、“再生”才能名符其實，實至名歸。 2.7 工業回用與市政雜用水應用前景 綜上所述，我國的城市污水處理及回用，正方興未艾，城市污水作為城市第二水資源，回用於工業及市政清掃、綠化，是解決水資源緊缺的一條有效途徑，尚未被更多的人所接受，被社會所承認，這就需要領導機關和節水部門大力加強宣傳，實行適當的政策傾斜，抓緊開發、利用，使之實施見到實效。污水在常規的污水處理基礎上，隻要再加較小投資，即可實現污水資源化。否則，污水白白排走，不但浪費，而且污染河湖水系。在這裡我誠懇建議：在北京已花瞭巨額資金完成瞭高碑店那樣大規模（100萬m3／d）的二級處理廠，隻要再稍加努力就有可能實現回用水供應量達（50萬m3／d），這是相當可觀的經濟效益和社會效益，這對城市節水是一個不小的數量級。相信經過我們努力，在不久的將來會出現更大規模的回用水廠，填平補齊我國在污水回用於工業和城市方面的空白。來源：環保熱線 |
2015年1月22日星期四
論城市污水資源化的開發利用及其對策
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