北京市中水回用工程現(xiàn)狀分析及遠景預測
我國是世界上21個最缺水的國家之一。淡水資源總量居世界第6位，但人均占有淡水量僅居第108位，水資源已成為我國最嚴重的資源問題之一。北京是一個嚴重缺水的城市，對于水資源的利用關系到首都經(jīng)濟和社會可持續(xù)性發(fā)展，是維系北京首都地位的重要因素之一。隨著近年來北京經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們也越來越認識到環(huán)境問題的嚴重性，不節(jié)約用水和無節(jié)制的污水排放使得可用的新鮮水源越來越少，負責供應北京用水的幾大水庫的庫容在逐年縮小，其中最大的密云水庫按目前的儲量只能再供水六年，北京已敲響了水危機的警鐘。為了緩解缺水的現(xiàn)狀，一方面應努力開采新水源并強調節(jié)約用水，另一方面要在污水回用上做文章。所以科學合理地利用水資源成為首要解決的問題之一，早在1987年，市政府就推出了"中水工程建設試運行辦法"，把用中水替代新鮮水源這一積極的節(jié)水措施提到了議事日程上來。
所謂中水，是污水處理廠將收集來的生活污水、工業(yè)廢水、雨水等城市污水，在污水廠中經(jīng)過傳統(tǒng)的活性污泥法，達到去除有機物、重金屬離子等目的，使污水水質達到河湖排放標準，然后將水送到深度處理廠，經(jīng)過混凝、沉淀、過濾、消毒傳統(tǒng)工藝過程或利用膜技術深度處理，從而得到的水稱為中水。在城市生活、生產(chǎn)用水中，約有40%的水是與人們生活緊密接觸的，例如洗浴、飲用等，這些方面對水質要求很高，不能被中水替代；還有多達60%的水是用在工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)灌溉、環(huán)衛(wèi)用水、沖洗地面和綠化用水等方面，其中部分對水質要求不高，若使用中水不僅在水質上完全符合用水標準，而且將節(jié)約大量的新鮮水源，有著極好的發(fā)展前景。今天，回用水的資源利用問題已經(jīng)提高到新辟水源的高度上來認識。
高碑店污水處理廠處理水資源化再利用工程就是為了實現(xiàn)中水回用這一目的而建設的項目，是2000年全市50項重點工程之一。工程利用高碑店污水處理廠處理后的水作為水源，東起高碑店污水處理廠，西至西便門。工程一期完工后供水量為30萬m3/d，二期完工后供水量47萬m3/d。一期供水30萬m3/d，其中20萬m3/d中水通過管線向北輸送到高碑店湖中，供第一熱電廠冷卻循環(huán)用水的補充水源；另10萬m3/d經(jīng)水源六廠深度處理后用于市政雜用水。其中5萬m3/d供給下游龍?zhí)逗、天壇、陶然亭、大觀園四個公園和環(huán)衛(wèi)、園林部門，用于公園的綠化和二環(huán)路沿線的道路沖刷降塵。另外5萬m3/d供給東郊工業(yè)區(qū)用于工業(yè)生產(chǎn)。工程總投資3.36億。目前整個工程按原設計要求已于5月份全部完成，并于今年6月10日起在市政管委的主持下開始試運行至今。每日向高碑店湖供水20萬噸，以保證第一熱電廠冷卻水的補充之用，同時向水源六廠按需量供水，每日約2-3萬噸。
為了盡早把中水事業(yè)推向市場，在總結了近一段工作的基礎上，我們認為有以下幾個問題值得我們共同研究。
一、中水的用途
在城市生活中、生產(chǎn)用水中，約40%的水是與人們生活緊密接觸的，對水質要求嚴格。而多達60%的水使用在工業(yè)用水，農(nóng)業(yè)灌溉，環(huán)衛(wèi)用水和綠化用水等方面，如將這部分用中水替代，在水質標準上是完全允許的，同時節(jié)約了大量的新鮮水源。目前工業(yè)冷卻用水與工廠的運轉聯(lián)系緊密，用水量相對穩(wěn)定。而隨著城市基礎設施建設的不斷發(fā)展，相應的環(huán)衛(wèi)、綠化、景觀等方面的市政雜用水也隨之增加，對于用水便捷性和供水形式多樣化提出了更高的要求，用水潛力比較大。我們認為應從以下幾方面推廣使用中水：
1、園林綠化用水包括以下幾個方面：
、濉⒕G化用水
據(jù)園林、綠化部門提供的綠化用水量測算依據(jù)為：每天每平方米用水0.002m3。
各公園實際調查用水量是根據(jù)多年公園水表計量的平均數(shù)估算出來的。實際上公園綠化用水量標準達不到園林部門規(guī)定的每天每平方米0.002 m3/d.m2的標準，在夏季用水高峰的一個月內用水量要高于這個值，在其他的時間里要小于這個值，尤其在冬天是不澆水的，所以平均實際用水量僅為0.00153 m3/ d.m2。由于目前公園均以湖水或地下水用作綠化，價格偏低。而中水水價難以降到湖水或地下水的水平，因此建議政府應有效限制河湖水、地下水用于綠化，并規(guī)定合適的中水價格，使中水用于綠化即經(jīng)濟合理又是可行而必要的。
㈡、河湖補水
為了保持各公園湖面水質良好和北京市一定的防洪調蓄的能力，每年護城河都要向各公園按期補水若干次。按北京市總體規(guī)劃2000年至2010年每年河道換水6-8次，每次換水1米深。
北京市每年都要用密云水庫的新鮮水源給護城河補水，且用水量巨大。通過實測現(xiàn)況河湖水質與"地面水環(huán)境質量標準"的對比分析，現(xiàn)況河湖水只能達到Ⅴ類標準，要使河湖水質達到Ⅳ類，就應加大湖水的流動性，在頻繁的替換中保持水質的新鮮，避免湖中厭氧情況的出現(xiàn)。目前中水管線已鋪到了各公園的湖邊，這樣就為連續(xù)補水提供了可能，使每年6-8次的補水量平均分配到每周或更小的時間段內，使湖體在不斷流動中自我更新。另一方面，河湖補水只能來源于上游密云、懷柔等水庫高質量水體，用于大量補充觀賞用水是對水資源極大浪費。若用中水代替新鮮水源給河湖補水，在水質上完全可以滿足要求，又為國家節(jié)約大量的新鮮水源，而且用水不受季節(jié)影響。中水使用受到用戶的影響，如沒有工業(yè)用水和河湖補水，在冬季就要面臨無用水戶的問題。所以在中水項目規(guī)劃階段應保證一定量的河湖補水，確保在一年內的中水使用效率，避免資產(chǎn)閑置。
、纭⒐珗@內沖洗廁所
中水的另一用途就是沖洗廁所，可在衛(wèi)生間實現(xiàn)雙路供水。中水用于沖洗廁所可以節(jié)約大量清潔水源。為了改變北京市公共廁所衛(wèi)生條件差的現(xiàn)狀，也是為了北京市舉辦2008年奧運會的需要，建議應該大力提倡對二類廁所（人工清洗一天兩次）的改造，特別是外國友人常去的幾大公園應盡快實施，這樣公園內的廁所用水量還會不斷的增加。若使用中水完全可以滿足要求。
㈣、公園內道路沖洗
為了實現(xiàn)公園內的道路沖刷，應加強設備投資，為各公園配備水車等設施，園林綠化部門制定完善的路面沖洗計劃，實現(xiàn)每天一次中水沖洗路面，以提高公園內的道路景觀水平。
2、配合城市環(huán)境綜合治理，發(fā)揮中水效應
空氣含塵量高是導致我市空氣污染較嚴重的一個重要原因，目前可吸入顆粒物已經(jīng)成為北京市大氣污染的首要污染物，而且根據(jù)國家氣象局專家預測，我國已進入了沙塵暴多發(fā)階段。我們應采取有力的措施有效的降低空氣中的可吸入顆粒物，在治理沙源的同時應加強人工降塵。目前人工降塵的方法是環(huán)衛(wèi)部門定時派水車澆灑路面，由于受水車載水體積所限澆灑范圍達不到理想的壓塵目的。所以我們不妨借鑒國外的方法，在城市主要干道沿線鋪設中水管線，并配設相應的噴頭，在保證用水量充足的前提下，可將現(xiàn)行的水車噴灑改為中水沖洗路面，提高壓塵效果。可先選定特定路段進行試點，采用水車與噴頭相結合的方式，逐步實現(xiàn)中水降塵。真正實現(xiàn)北京市水清、天藍，為2008年綠色奧運提供保證。中水工程一期工程完成后，主要供應二環(huán)路環(huán)衛(wèi)用水及公園綠化用水，中水使用范圍比較小。隨著將來二期工程的上馬和城市不斷發(fā)展，我們應把中水的使用推廣至三環(huán)及四環(huán)路沿線。四環(huán)路全長約65km，沿線左右各100m范圍為四環(huán)百米綠化帶，其綠化噴灌工作主要由朝陽園林局、海淀園林局負責，其中由朝陽園林局負責的東四環(huán)部分，從四元橋至小紅門一段長20.5km，沿線綠化總面積380萬m2，綠化用水量3900 m3/d。本工程在水源六廠前穿過東四環(huán)，這就給在四環(huán)路使用中水提供了可能。我們建議在管線與四環(huán)路接合部增設取水口，并從水源六廠向北沿四環(huán)增鋪中水管線。同時應開發(fā)酒仙橋污水處理廠中水回用項目，也引至四環(huán)供應環(huán)衛(wèi)、綠化部門用水，與本工程形成南北同時供應中水，充分滿足四環(huán)路用水量，并使用水調配自如。四環(huán)百米綠化工程是北京市未來的綠色屏障，也是申奧工作的一部分，它的建成將為北京提出的"綠色奧運"的申奧精神提供有力的證明，如果使用中水綠化，將會大大增強北京市的環(huán)保形象，應與四環(huán)綠化工程同期進行。
3、中水用于小區(qū)
將中水引入小區(qū)，實現(xiàn)雙路供水是建設節(jié)水型城市的重要體現(xiàn)，小區(qū)中的沖廁用水、綠化用水、洗車等方面都可以用中水代替。如天津市梅江小區(qū)就擬將中水管線直接介入用戶的馬桶內用于沖廁，即避免了居民誤飲誤用，又使得管理收費方便易行。為了使中水引入小區(qū)首先應加大中水宣傳力度，在社會上普及中水概念，增強節(jié)水意識，通過各種喜聞樂見的宣傳形式逐步消除人們心理上的障礙。其次制定相應的法規(guī)，并加強法規(guī)約束力，保證小區(qū)規(guī)劃階段同時考慮中水回用。再次應在水處理技術的創(chuàng)新應用上下功夫，研究更經(jīng)濟實用的水處理辦法，提高中水水質，擴大小區(qū)使用范圍。
4、中水洗車
目前北京市內共有約400 萬輛車，將來中國加入世界貿易組織后汽車數(shù)量還會增加，與之相應的洗車站也應不斷增加，才能滿足使用需要。但對于用新鮮水源沖洗車輛，很多缺水城市都很難接受繼續(xù)增加洗車站點。如北京市就制定了限制洗車站用水量，提高用水價格并在超出用水范圍后追加高額水費。若使用中水洗車就不存在無水可用的問題，中水在水質、水量上都能滿足要求，并具有以下優(yōu)勢：第一.節(jié)約用水；第二.中水水價一定比現(xiàn)行洗車水價低廉，各用戶容易接受推廣起來比較容易；第三.水量豐富，可以節(jié)省循環(huán)設備的投資，用于引進先進洗車設備，提高工作效率。第四.能發(fā)揮洗車站的宣傳效應，在已鋪中水管線適宜地點多建洗車站點，宣傳中水使用，給人以較直觀的印象。前高碑店污水處理廠中水泵站正在進行試點建設，采用了國際先進的中空纖維膜處理技術，對二沉出水進行處理后，用于洗車和景觀用水。
5、工業(yè)冷卻水
工業(yè)冷卻用水用量大，且不受季節(jié)影響，中水回用工程在規(guī)劃階段應充分考慮工業(yè)用戶。
二、 健全配套相應的法規(guī)
為了實現(xiàn)污水處理后再利用，節(jié)約新鮮水源。北京市在80年代初就提出了中水回用問題,并在1987年市政府頒布了《北京市中水設施建設管理實行辦法》，該辦法規(guī)定在全市范圍內建筑面積2萬平方米以上的賓館、飯店和建筑面積3萬平方米以上的其他公共建筑需配套建設中水設施。
經(jīng)統(tǒng)計目前已建成88套供水系統(tǒng)，其運行的63套，用水量為7000 m3/日，但使用積極性不高,其原因是：
（1）價格優(yōu)勢沒有體現(xiàn)出來
。2）配套的法規(guī)和優(yōu)惠政策沒有跟上。如方莊污水處理廠，原建廠時就有中水設備，可提供2萬m3/日的中水，但因沒有相應的強制政策對其投資商進行約束；沒有相應的鼓勵政策給與其投資商支持。所以至今一直未能啟用，造成了工程上的浪費。
因此建議：
1、制定強制性的法規(guī)，加大力度要求新的開發(fā)單位凡是能夠使用中水的應同步規(guī)劃，審批設計和施工。
2、城市管線綜合開發(fā)時，應同時考慮中水管線位置。
3、市節(jié)水辦在核定用水指標時，應扣除可用中水替代的水量，以保證中水工程的推廣，達到節(jié)約新鮮水源的目的。
4、各有關單位應站在節(jié)水優(yōu)先的同一個高度上來看待中水回用，共同協(xié)作、相互配合，犧牲小集體的利益,充分體現(xiàn)其環(huán)保作用和社會效益。
三、規(guī)劃方面的問題
要總體規(guī)劃，分步實施，即著重于前期用水量的調查。首先進行市場調查，各用水戶的調查。為了節(jié)約資金，減少先期投入提高效益，應長遠規(guī)劃分期實施。先以城市污水處理廠為源頭，形成區(qū)域性城市中水回用系統(tǒng)，而后把各系統(tǒng)聯(lián)片溝通提高供配水能力，逐步在全市范圍形成供水網(wǎng)絡。
目前北京市將要以本項目為龍頭，充分利用此項投入，以北京市城市規(guī)劃設計院提出的《北京市城市污水回用規(guī)劃綱要》為依據(jù)，加快運作形成回報，為未來的中水項目提供成熟的經(jīng)驗和資金的支持。以使中水回用這一新興產(chǎn)業(yè)保持良好的發(fā)展勢頭，不斷拓寬用水市場，使中水事業(yè)造福于社會。
四、制定合理的價格體系
此項目運作中暴露出一些問題，其核心是價格問題。應跟據(jù)各用水戶不同的用途、方式、水質、水量、區(qū)域，分別制定不同的價格。
中水是污水經(jīng)處理后的再利用，是污水處理的延伸和開發(fā)；具有廣闊的發(fā)展?jié)摿，是造福人民的公益性事業(yè)，并且為緩解北京市嚴重缺水的現(xiàn)狀，提供新辟水源的可能。因此，應適當給予相應優(yōu)惠政策并盡快明確管理機關，形成現(xiàn)代化的管理體制，從而保證中水回用事業(yè)更好的發(fā)展，完善和提高可用水資源在水循環(huán)中的使用效率，更好的實現(xiàn)水資源的循環(huán)和利用。
對城市污水進行處理利用，可以在很大程度上清除環(huán)境污染，使水資源再生，緩解水危機，對促進國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。
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