膜生物反應(yīng)器解決北京水資源短缺
前言
北京市是一個(gè)嚴(yán)重缺水城市，人均水資源占有量?jī)H300 m3 左右，為全國(guó)人均的1/8，世界的1/32。特別是1999年以后，北京連續(xù)5年嚴(yán)重干旱，年平均降水量?jī)H為450 毫米，北京地表水源，密云水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)蓄水急劇減少。據(jù)計(jì)算，全市平原區(qū)地下水八十年代虧損達(dá)到21.78 億m3，年均虧損2.2 億m3。已經(jīng)形成以朝陽(yáng)區(qū)為中心，西到石景山、東至順義縣城、南至南苑、北到昌平山前約1600km2 的漏斗區(qū)。去年北京市平原區(qū)地下水埋深平均為13.65 米，比2002年同期下降2 米，比1980 年初下降7.2 米，地下水儲(chǔ)量比1980 年減少36.86億立方米。平原區(qū)地下水連續(xù)5年下降1米以上。水資源開發(fā)量基本達(dá)到自然的極限，不得不從周邊也嚴(yán)重缺水的省市調(diào)水。
南水北調(diào)每年調(diào)水入京10 億m3，能在很大程度上緩解北京的用水需求。而按照發(fā)展規(guī)劃，北京市2020 年人口將增加到1800 萬(wàn)以上，從人均的水資源占有量來(lái)說(shuō)，南水北調(diào)外來(lái)水后，人均占有量不足300 m3，北京還是一個(gè)嚴(yán)重缺水城市，形勢(shì)仍十分嚴(yán)峻。水資源短缺已成為北京市經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的主要制約因素之一。
然而水是自然環(huán)境中最活躍的要素，水資源與其他固體資源和石油資源的本質(zhì)區(qū)別是他的可流動(dòng)性和動(dòng)態(tài)循環(huán)性。北京污水發(fā)生量2000 年為264 萬(wàn)m3／d，據(jù)預(yù)測(cè)20l0 年將達(dá)到327 萬(wàn)m3／d，每年約l 2 億m3。通過水的再生回用技術(shù)，使城市污水資源化，這是水資源可持續(xù)利用，特別是南水北調(diào)之前克服北京水危機(jī)的有效途徑。雖然城市污水資源化是水資源可持續(xù)利用的重大舉措，預(yù)計(jì)2005年年底北京市污水處理能力可以達(dá)到每日168.4 萬(wàn)噸，污水處理率達(dá)到70%，超額完成“十五”水污染防治計(jì)劃目標(biāo)要求，2003 年北京市城市污水再生利用率理論上為20%，預(yù)計(jì)2005 年達(dá)30%。然而現(xiàn)實(shí)情況卻是，由于管道等配套設(shè)施缺乏，缺水的北京，去年再生水使用量?jī)H為3000 多萬(wàn)立方米，實(shí)際利用率還不到10%，90%的再生水只得白白流走。
由于再生水處理工藝大多采用生物接觸氧化法和物化處理兩種處理工藝，導(dǎo)致再生水水質(zhì)不高及安全性問題又大大限制了再生水的應(yīng)用范圍和對(duì)付突發(fā)公共衛(wèi)生能力。
如突如其來(lái)的“非典”期間，在國(guó)內(nèi)采用傳統(tǒng)工藝進(jìn)行再生水處理設(shè)施紛紛停運(yùn)，如果北京遇到連續(xù)豐水年，這些低質(zhì)再生水利用率又可能大大降低，不能做到豐補(bǔ)枯用！ ⊥蝗缙鋪(lái)的“非典”疫情襲擊了我國(guó)大部分地區(qū)，使人們?cè)僖淮紊羁填I(lǐng)悟到公共衛(wèi)生和環(huán)境安全的重要性。香港淘大花園下水管道原因使集體感染SARS 的消息公開后，國(guó)內(nèi)再生水設(shè)施基本停產(chǎn)。近年來(lái)膜處理工藝已開始在再生水處理中得到應(yīng)用，特別是雙膜工藝處理后的再生水水質(zhì)及安全性都可得到保障，可以根據(jù)用戶要求提供任意高水質(zhì)的再生水和連續(xù)豐水年仍可安全回灌地下。這就為擴(kuò)大再生水的應(yīng)用范圍和豐補(bǔ)枯用提供了一條可行性技術(shù)保障路線。即只要充分利用水資源在本區(qū)域的動(dòng)態(tài)循環(huán)性，立足北京市就可為根本解決北京市水資源短缺提供一條可靠途徑。
一、北京水資源及利用的現(xiàn)狀
1．北京水資源概況
首都北京位于華北平原西北部，行政區(qū)面積16800 平方公里，其中山區(qū)面積10400 平方公里，平原米面積6400 平方公里。北京屬溫帶半干旱半濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，冬季受蒙古高壓影響，盛行偏北風(fēng)，天氣晴朗少雨雪；夏季受大陸熱低壓影響，盛行偏南氣流，多陰雨天氣。全市年平均氣溫為11～12℃,極端最高氣溫43.5℃，極端最低氣溫－27.4℃。年日照數(shù)2600～2800 小時(shí)，年水面蒸發(fā)1120毫米，多年平均陸地蒸發(fā)量在450～500 毫米。海河流域，從東到西分布有薊運(yùn)河、潮白河、北運(yùn)河、永定河和大清河五大水系。儲(chǔ)備運(yùn)河發(fā)源于本市外，其他四條水系均發(fā)源于境外的河北山西和內(nèi)蒙古。
北京多年平均降雨595 毫米，年平均降雨總量99.96 億m3扣除路面蒸發(fā)，形成區(qū)域天然水資源量39.99 億m3。受水氣補(bǔ)充條件和地理位置、地形等條件影響，境內(nèi)降水具有時(shí)空分布不均、豐枯交替發(fā)生等特點(diǎn)。最低年降雨量272毫米，最高為1406 毫米。豐枯連續(xù)出現(xiàn)的時(shí)間一般為2～3 年，最長(zhǎng)連豐年可達(dá)6 年，連枯年可達(dá)9 年，歷史記載最長(zhǎng)枯水期為20 年。汛期（6～9 月）集中了全年降水的85％，往往形成洪澇災(zāi)害；而在非汛期又因降水少和用水量大，造成用水緊張？偟乃臍庀筇攸c(diǎn)表現(xiàn)為春季十年九旱，汛期又多暴雨洪水和泥石流。
全市可供水資源量多年平均為41.33 億m3（包括入境水量），其中地表水15.0 億m3，地下水26.33 億m3。由于人口密度高，人均水資源量少，屬于資源性缺水地區(qū)。
1999年以后，北京連續(xù)5年嚴(yán)重干旱，年平均降水量?jī)H為450毫米。年可利用水資源為18億～27億立方米。去年降水形勢(shì)略有好轉(zhuǎn)，但降水仍比多年平均少一成，是降水偏少年份。北京地表水源，密云水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)蓄水急劇減少。2004年7月底，密云水庫(kù)蓄水僅為6.49億立方米，扣除死庫(kù)容，可供水量?jī)H2億立方米。官?gòu)d水庫(kù)蓄水1.7億立方米，可供水量?jī)H0.9億立方米。平原區(qū)地下水平均埋深20米，連續(xù)5年下降1米以上。
目前，北京水資源量嚴(yán)重不足。北京多年平均降水595毫米，年均可利用水資源41億立方米。北京市人口已接近1500萬(wàn)，人均水資源量不足300立方米。遠(yuǎn)低于聯(lián)合國(guó)劃定人均1000立方米的缺水下限，是水資源嚴(yán)重短缺的特大城市。
2.北京水資源利用現(xiàn)狀分析
2.1 供水、用水現(xiàn)狀分析
①供水
截至2002 年，我市有城市供水企業(yè)18 家，自來(lái)水處理廠31 座，污水處理廠30 座。其中，市區(qū)自來(lái)水廠13 座，污水廠11 座，市區(qū)供水能力為300 萬(wàn)m3/d， 污水處理能力為168.9 萬(wàn)m3/d。2002 年全市供水總量為13.71 億m3，其中市區(qū)供水總量為8.9 億m3。2002 年市用水量7.9 億m3，2003 年1～8 月用水量4.7億m3。年污水排放總量約8 億m3 污水（工業(yè)廢水、生活污水、受污染的降水），其中有近4 億m3 得到處理，另一半污水仍排入河道。城區(qū)的污水處理率從1990年的0.94%提高到2002 年47.3%，2003 年能夠達(dá)到53%，2005 年將提高到70%，2008 年將實(shí)現(xiàn)90%的污水處理率。
官?gòu)d、密云兩大水庫(kù)的來(lái)水量和庫(kù)存水量日益減少。由于連年干旱和上游地區(qū)蓄水量增加，境外來(lái)水量驟減。官?gòu)d水庫(kù)年平均來(lái)水量由50年代的19.3 億m3 銳減到90 年代的4.0 億m3。密云水庫(kù)來(lái)水量80、90 年代比60、70 年代平均減少4 億m3 左右。1999～2003 年，北京地區(qū)連續(xù)5 年干旱，5 年平均降水428mm，為多年平均降水量的70％。2003 年，密云水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù)來(lái)水分別僅為2.45億m3 和1.33 億m3，比九十年代年均來(lái)水分別減少了5.05 億m3 和2.67 億m3。
1999 年以后，北京連續(xù)５年嚴(yán)重干旱，年平均降水量?jī)H為４５０毫米。年可利用水資源為18 億～27 億立方米。去年降水形勢(shì)略有好轉(zhuǎn)，但降水仍比多年平均少一成，是降水偏少年份。北京地表水源，密云水庫(kù)、官?gòu)d水庫(kù)蓄水急劇減少。2004４年7 月底，密云水庫(kù)蓄水僅為6.49億立方米，扣除死庫(kù)容，可供水量?jī)H２億立方米。官?gòu)d水庫(kù)蓄水1.7 億立方米，可供水量?jī)H0.9 億立方米。平原區(qū)地下水平均埋深20 米，連續(xù)5 年下降1 米以上。
②用水
2003 年北京市總用水量35.8 億m3，地表水、地下水、其它水源供水量分別為8.33、25.42、2.05 億m3，分別占全市總供水量的23％、71％、6％。按用水對(duì)象分，工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)、河湖環(huán)境用水分別為8.4、13.0、13.8、0.6 億m3，分別占全市總用水量的23％、36％、39％、2％。北京節(jié)水取得了突出的成績(jī)。目前，城市累計(jì)節(jié)水15.5 億m3。農(nóng)業(yè)累計(jì)節(jié)水30 多億m3。萬(wàn)元GDP 耗水量由1995 年的322m3/萬(wàn)元下降到2003 年的98m3/萬(wàn)元，比1995 年下降了70％，是我國(guó)平均水平的18.67％。。
北京市現(xiàn)狀水資源可供水量在50％、75％年份分別為41、34 億m3。遇枯水年份，供需矛盾相當(dāng)尖銳。預(yù)計(jì)北京市2020 年遇50％、75％、95％保證率水平年地表水可供水量分別為11.4、8.2、6.1 億m3；地下水可開采量為24 億m3；遇50％、75％、95％保證率總可供水量分別為35.4、32.2、30.1 億m3。預(yù)計(jì)2020年北京市遇50％、75％保證率水平年需水量約為51.5、53.9 億m3。全市將分別缺水16.1、21.7 和23.8 億m3。北京將繼續(xù)面臨嚴(yán)重缺水的態(tài)勢(shì)。供需矛盾十分突出。
2.2 北京水資源短缺原因的思考
水資源開發(fā)利用，是水資源使用價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)的前提，也是水資源價(jià)值增值過程。水資源的開發(fā)利用，應(yīng)該在可承受的范圍之內(nèi)，否則就會(huì)出現(xiàn)各種問題。 目前，北京市水資源開發(fā)利用存在的問題主要表現(xiàn)在：
2.2.1 水資源供需矛盾加劇
北京多個(gè)國(guó)家首都中名列百位之后。在五六十年代，北京水資源供需沒有多大矛盾，七十年代以后，缺水成為北京嚴(yán)重問題之一。分析其原因，主要是：①人口增加，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源需水量增加。1949 年市區(qū)工業(yè)用水只有3000 多萬(wàn)m3，1980 年達(dá)到11.2 億m3，三十一年增長(zhǎng)了36 倍。盡管1981 年以后采取了節(jié)水措施，到1989 年工業(yè)用水仍為8.7 億m3，是解放初年的29 倍。②入境水量減少。北京市可供水量有相當(dāng)一部分來(lái)源于境外，據(jù)計(jì)算，北京市地表水資源多年平均入境量20.5 億m3，相當(dāng)于一次水資源總量62.80 的32.64％。近幾年來(lái)，北京水資源入境量明顯減少，以官?gòu)d水庫(kù)為例，80 年代后期年入境總量只相當(dāng)于50 年代的1／6。這完全是上游水利工程的攔蓄和沿途利用量增加的結(jié)果。上述兩種因素的相互作用與疊加，使北京水資源供需矛盾加劇。隨著時(shí)間的推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，水資源的需求進(jìn)一步增加，水資源供需矛盾更加尖銳。
用水效率不高，水價(jià)不夠合理。用水浪費(fèi)現(xiàn)象尚有存在，節(jié)水工作推進(jìn)力度不夠。水資源稀缺性與水價(jià)的低廉性并存，水的價(jià)格偏離價(jià)值，水價(jià)結(jié)構(gòu)不盡合理，導(dǎo)致用水浪費(fèi)和低效用水，加大了供需失衡程度。
2.2.2 地下水嚴(yán)重超采
北京市地下水1981～1989平均補(bǔ)給量為37.80億m3／年，地下水可開采量約為24.5億m3年。由于種種原因，補(bǔ)給水并不能全部作為可利用水量。當(dāng)開采量大于可開采量時(shí)，會(huì)引起一系列的水文地質(zhì)環(huán)境問題。
在五六十年代，地下水資源開采是少量的，自七十年代以后，地下水資源開采量逐年劇增，成為北京市主要水源之一。據(jù)計(jì)算，1961～1989年全市平原區(qū)地下水累積虧損量已達(dá)42.78億m3，平均每年虧損1.48億m3，其中八十年代虧損最大，達(dá)到21.78億m3，年均虧損2.2億m3。盡管目前虧損量有所減少，地下水位有所上升，但仍處于超采狀態(tài)。已經(jīng)形成以朝陽(yáng)區(qū)為中心，西到石景山、東至順義縣城、南至南苑、北到昌平山前約1600ｋm2的漏斗區(qū)。北京市平原區(qū)地下水埋深平均為13.65米，比2002年同期下降2米，比1980年初下降7.2米，地下水儲(chǔ)量比1980年減少36.86億立方米。
北京市地下水嚴(yán)重超采引起的主要問題是：①地面沉降。主要分布在城區(qū)的東部和東北部，八里莊－－大郊亭一帶，沉降幅度最大，沉降點(diǎn)最大累積幅度達(dá)502mm。②水井供水衰減或報(bào)廢。由于水位不斷下降，至使有些水井枯渴報(bào)廢，井越打越深，泵越換越大，形成惡性循環(huán)，經(jīng)濟(jì)上越來(lái)越不合算。③水質(zhì)發(fā)生變化，由于地下水資源超采。加上近年來(lái)污水、垃圾處理不能同步于增加量，致使地下水污染呈現(xiàn)逐年加重的趨勢(shì)。如密、懷地區(qū)，亞硝酸鹽24眼井中有20眼檢出，含量最高達(dá)11.3mｇ／Ｌ。由于長(zhǎng)期過量開采地下水，北京的地下水位在逐年下降，泉水已基本枯竭。同時(shí)，由于地下水的長(zhǎng)期超采和滲井、滲坑的污水入滲，平原區(qū)地下水普遍受到污染，地下水水體中礦化物明顯增多，水質(zhì)惡化，生態(tài)環(huán)境遭到破壞。
（3）水質(zhì)污染嚴(yán)重,造成水質(zhì)性缺水
據(jù)調(diào)查，北京市的年污水排放量己超過12.5 億立方米，其中規(guī)劃市區(qū)近9億立方米。據(jù)對(duì)北京81 條河流2150 公里河段的監(jiān)測(cè)顯示，有56.4％的水體受到不同程度的污染，有23.9％的水體超過四類。特別是城市下游河道，其水體大都超過四類，基本沒有生物存活。官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)基本上常年處于超四類，特別是總氮、總磷指標(biāo)一直維持在較高水平。密云水庫(kù)水源近年來(lái)也有富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)。
工業(yè)廢水和生活污水的排放、化肥和農(nóng)藥的施用及工業(yè)廢渣和生活垃圾的堆放，不僅造成了地表水體的嚴(yán)重污染，還污染了土壤和地下水。城市飲用水源受到污染的威脅，近一半平原區(qū)淺層地下水受到污染。同時(shí)，官?gòu)d、密云兩大水庫(kù)上游來(lái)水的污染程度也日趨嚴(yán)重。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、村辦、民辦工業(yè)發(fā)展很快，點(diǎn)多面廣，分散在廣大的農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)。這些企業(yè)工業(yè)污水及生活污水未經(jīng)任何處理，直接就地排放，不斷污染當(dāng)?shù)厮w。農(nóng)村畜牧業(yè)垃圾等對(duì)農(nóng)村生態(tài)及水環(huán)境的影響也不可忽視。
水資源開發(fā)利用過程中，水質(zhì)是重要的指標(biāo)之一，水資源量、質(zhì)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一是水資源充分發(fā)揮效益不可缺少的條件。
（4）污水資源化程度不高
污水是被污染、使用價(jià)值不高的水資源，污水資源化是指污水處理后變成可供用水部門使用的合格水源。實(shí)現(xiàn)污水資源化，是緩解北京水資源緊缺、防治水污染的一條重要途徑，是當(dāng)前水源建設(shè)中一項(xiàng)勢(shì)在必行的緊迫任務(wù)，也是改善首都環(huán)境、建設(shè)清潔美麗城市不可或缺的重要任務(wù)。
（5）缺乏完善的水資源價(jià)格體系
長(zhǎng)期以來(lái)，水價(jià)長(zhǎng)期偏低，影響北京水資源的優(yōu)化配置。北京的農(nóng)業(yè)用水中，地表水每立方米只收兩分錢，大部分農(nóng)用機(jī)井抽用地下水只收電費(fèi)不收水資源費(fèi)。工業(yè)用水中，水費(fèi)只占成本的0.2％，水價(jià)格梯次也不夠合理，不僅自來(lái)水和自備井水比價(jià)不合理，自來(lái)水和再生水也存在比價(jià)不合理的問題。另外，全市有200 多家單位安裝了中水設(shè)備，但真正運(yùn)行的寥寥無(wú)幾。可以說(shuō)，低水價(jià)不僅違背了市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，同時(shí)也導(dǎo)致了水的浪費(fèi)和低效使用。
水資源價(jià)格，是對(duì)水資源進(jìn)行經(jīng)濟(jì)管理的重要手段之一，是促進(jìn)水資源合理開發(fā)利用的前提，是水資源供給與需求的調(diào)節(jié)器。合理的水資源價(jià)格體系才能統(tǒng)籌兼顧，科學(xué)有效地配置各種水資源，整體上發(fā)揮水資源的效益。目前，北京尚未健全完善的水資源價(jià)格體系，致使水資源經(jīng)濟(jì)管理未能充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)杠桿的作用。
二、解決北京市水資源短缺的技術(shù)路線
根據(jù)水資源一次供需平衡分析可以看出：到2010 年全市平水年將缺水11.82億ｍ３，形式十分嚴(yán)峻。北京地區(qū)水資源緊缺是制約發(fā)展的基礎(chǔ)性因素，為了實(shí)現(xiàn)首都的可持續(xù)性發(fā)展，增強(qiáng)水資源支持首都經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的能力，必須想方設(shè)法，采取一切有效措施，開源、節(jié)流，挖掘水資源潛力，保護(hù)水資源及生態(tài)環(huán)境，以彌補(bǔ)供水缺口，實(shí)現(xiàn)北京市水資源的基本供需平衡。
現(xiàn)行技術(shù)路線存在多種方式方法：節(jié)約用水；雨洪利用；地表水開源；水源保護(hù)及城鄉(xiāng)水環(huán)境綜合整治；地下熱水和天然礦泉水資源；水資源聯(lián)合調(diào)度（包括南水北調(diào)工程）；再生水回用。以上方法中，只有后兩種即水資源聯(lián)合調(diào)度與再生水回用技術(shù)能夠在較大程度上緩解或解決水資源短缺的問題。
（1）再生水利用―開辟第二水資源
“如果再生水能得到充分利用，每年至少可以給北京提供8 億立方米的用水，占本市全年用水量的20%。”北京市水利科學(xué)研究所劉洪祿博士今天(11 月25 日) 上午在接受記者采訪時(shí)透露。然而現(xiàn)實(shí)情況卻是，由于管道等配套設(shè)施缺乏，缺水的北京，去年再生水使用量?jī)H為3000多萬(wàn)立方米，利用率還不到10%，90%的再生水只得白白流走。
再生水是污水經(jīng)過污水處理廠處理后，再經(jīng)過第二次處理后的出水，中水是其中的一部分。從再生水使用的角度來(lái)說(shuō)，北京地區(qū)可以分為適宜灌溉、控制灌溉、禁止灌溉三個(gè)區(qū)域。以去年北京用水為例，全年36 億噸的用水量中，農(nóng)業(yè)灌溉用水占39%，環(huán)境用水占2%，這些用水中至少一半的用水可以用再生水代替，再加上部分工業(yè)用水也可以由再生水代替，北京全年用水量的20%都可以由再生水代替。
首都水資源形勢(shì)依然嚴(yán)峻，還有許多不確定性因素。對(duì)首都供水安全不可掉以輕心。再生水最需要解決的是利用問題。過去在再生水處理方面，為了便于排污，一般都將再生水處理廠設(shè)在河流下游。結(jié)果上游要使用生水，就必須鋪設(shè)相應(yīng)的管道，就像自來(lái)水管道一樣，工程量相當(dāng)龐大。今后，再生水將盡量采用就地污染、就地排放、就地再生利用的辦法，從而節(jié)省使用成本。
據(jù)悉，北京市再生水資源主要分布在北運(yùn)河流域，占90%。城區(qū)與近郊污水處理廠再生水量約占70%，郊區(qū)再生水量約占30%。2003 年，全市再生水處理量為6.3 億立方米；2010 年，全市再生水處理量將達(dá)到11.3 億立方米。預(yù)計(jì)2020年全市再生水處理量將達(dá)14.5 億立方米。只要充分利用再生水，使之成為北京第二水資源，就將有效緩解北京水資源的緊張局面。
（2） 南水北調(diào)
水利部部長(zhǎng)汪恕誠(chéng)認(rèn)為，南水北調(diào)工程只是從硬件上解決缺水問題，并不能保證北京市不再出現(xiàn)水危機(jī)，要解決北京市缺水問題，只有在保證南水北調(diào)工程的同時(shí)，將北京市建成節(jié)水型城市。
“南水北調(diào)每年調(diào)水入京10 億噸，能在很大程度上緩解北京的用水需求。而按照發(fā)展規(guī)劃，北京市2020 年人口將增加到1800 萬(wàn)以上，從人均的水資源占有量來(lái)說(shuō)增加了300 多萬(wàn)人口，引入南水北調(diào)外來(lái)水后，人均占有量仍不足300立方，相當(dāng)于世界人均水資源占有量的1/30。北京還是處于缺水的情形。”南水北調(diào)水進(jìn)京北京仍缺水，所以不能從根本上解決缺水窘?jīng)r。
南水北調(diào)中線工程靜態(tài)總投資為226.5 億元（1991 年價(jià)格水平），若考慮各項(xiàng)工程施工期和年均物價(jià)上漲指數(shù)為3～5％，則工程總投資為280.59 億元。按工程投資分?jǐn)偅本┦蟹謹(jǐn)偼顿Y58.13 億元，其中北京市境內(nèi)投資12.27 億元（市內(nèi)總干渠11.54 億元）。僅考慮水資源本身效益，則南水北調(diào)中線工程投資：效益＝1：0.23。
未來(lái)2～3 年內(nèi)乃至南水北調(diào)引水進(jìn)京前，首都的供水安全仍然存在著較大隱患。強(qiáng)化綜合治理，落實(shí)規(guī)劃目標(biāo)，確保首都供水安全，仍是今后一個(gè)時(shí)期艱巨而繁重的任務(wù)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)講，北京市和上游地區(qū)用水增長(zhǎng)的趨勢(shì)不會(huì)改變，水資源短缺的形勢(shì)不會(huì)改變，官?gòu)d、密云兩庫(kù)的重要地位和作用不會(huì)改變。上游地區(qū)水資源和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，決定了保障首都供水安全的壓力相當(dāng)大。
南水北調(diào)進(jìn)京每年引入10 億立方的外來(lái)水，能在很大程度上緩解北京的用水需求，但不能從根本上解決北京缺水的狀態(tài)。市水務(wù)局副總工程師劉培斌說(shuō)，南水北調(diào)已開工建設(shè)，計(jì)劃2007 年年底，從拒馬河到北京段全線具備通水條件后，就能夠引入河北、港南、黃壁莊等四座水庫(kù)的外調(diào)水量。南水北調(diào)從丹江口引水，全線1227 公里，引入丹江口的水需要到2010 年。南水北調(diào)工程是以首都水資源規(guī)劃為基礎(chǔ)，它并不能取代首都水資源規(guī)劃。在南水北調(diào)進(jìn)京之前，北京靠自己的水資源，能否保證首都供水安全？應(yīng)對(duì)首都水資源緊缺的出路在哪？
三. 當(dāng)前根本解決的途徑方式―實(shí)現(xiàn)污水資源化
3.1 污水資源化利用的現(xiàn)狀及存在的問題
污水資源化是指利用污水作為水源，經(jīng)處理后達(dá)到可回用的標(biāo)準(zhǔn)。污水根據(jù)不同的來(lái)源和性質(zhì)有許多種類。本文所指的污水主要是指城市綜合污水，它的產(chǎn)生量最大，它的資源化價(jià)值和可能性也較高。根據(jù)不同的回用目的，回用的標(biāo)準(zhǔn)也很多。要求指標(biāo)也不太一樣。但是建設(shè)一個(gè)規(guī)模化的污水資源化工廠，應(yīng)該滿足較高回用要求。即城市景觀回用水標(biāo)準(zhǔn)。
目前，回灌地下水的標(biāo)準(zhǔn)還處在研究和制定過程，可以想象，該指標(biāo)應(yīng)該是回用標(biāo)準(zhǔn)中的最高標(biāo)準(zhǔn)。在沒有該標(biāo)準(zhǔn)的情況下，可以認(rèn)為地下水三類標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該可以作為回灌地下水標(biāo)準(zhǔn)。本文中將在技術(shù)選擇分析和經(jīng)濟(jì)可行性分析的基礎(chǔ)上，提出北京應(yīng)該有規(guī)劃地科學(xué)地建設(shè)符合地下水三類標(biāo)準(zhǔn)的污水資源化工廠，以回補(bǔ)地下水，增加北京地下水儲(chǔ)量。
3.1.1 污水資源化利用的現(xiàn)狀
北京市是一個(gè)缺水城市，人均占有水資源量?jī)H300 m3 左右，為全國(guó)人均水資源占有量的1/8，世界人均水資源占有量的1/32。科學(xué)合理地利用有限的水資源，積極推進(jìn)污水資源化，促進(jìn)北京城市可持續(xù)發(fā)展。1987 年北京頒布實(shí)施《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》。該辦法規(guī)定建筑面積超過一定規(guī)模的飯店、公寓、機(jī)關(guān)、大型公建等必須設(shè)計(jì)建設(shè)再生水設(shè)施，并制定再生水利用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
為推進(jìn)污水資源化，北京市政府提出明確要求：新建污水處理廠的同時(shí)需同步配套建設(shè)污水再生利用工程。
2003 年北京市城市污水再生利用率為20%，預(yù)計(jì)2005 年達(dá)30%，2008 年將實(shí)現(xiàn)50%的目標(biāo)。目前，北京已建成200 余個(gè)建筑再生水設(shè)施，在建的還有100多個(gè)。已投入正常運(yùn)行的有160 個(gè)左右，占已建總數(shù)的80％。已建成的設(shè)施規(guī)模一般在50～300m3/d，日污水再生利用總水量約2.4 萬(wàn)m3，再生水運(yùn)行成本在1.2 元/m3 左右（不含設(shè)備折舊），含設(shè)備折舊在2 元/m3 左右。已建成的再生利用設(shè)施主要集中在賓館、飯店和大專院校，再生水的水源主要來(lái)自洗浴、盥洗等雜排水，經(jīng)處理達(dá)到再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后，再生利用于沖廁、洗車和綠化等。除此之外現(xiàn)有26個(gè)工業(yè)企業(yè)實(shí)現(xiàn)污水再生利用，水量為3.35 萬(wàn)m3/d，主要用于建材行業(yè)的磨削用水、造紙用水以及廠區(qū)內(nèi)部的雜用水。
高碑店污水處理廠處理水資源化再利用工程，近期形成規(guī)模30 萬(wàn)m3/d，高碑店污水處理廠廠內(nèi)建設(shè)1 萬(wàn)m3/d 處理規(guī)模的再生水設(shè)施提供廠區(qū)綠化和部分生產(chǎn)用水。另外為華能熱電廠提供4 萬(wàn)m3/d 工業(yè)冷卻用水。市自來(lái)水集團(tuán)第六水廠將高碑店污水廠二級(jí)出水經(jīng)深度處理后供我市龍?zhí)丁⑻靿、陶然亭及大官園公園綠化用水，并供環(huán)衛(wèi)部門用于噴灑道路的用水每天近2 萬(wàn)m3/d。肖家河污水處理廠建設(shè)規(guī)模2 萬(wàn)m3/d，出水達(dá)到《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。目前已建設(shè)完成再生水管道65 公里，年內(nèi)還將建設(shè)完成35 公里左右。通過以上設(shè)施建設(shè)，到2003 年基本還清城八區(qū)內(nèi)護(hù)城河、通惠河上段、亮馬河、小月河，2005 年，基本還清城八區(qū)內(nèi)四大水系的主要河道；2008 年，城八區(qū)四大水系的河道將基本還清，郊區(qū)大多數(shù)城鎮(zhèn)污水得到收集、處理，水環(huán)境質(zhì)量將有明顯改善。
清河中水處理廠、北苑中水處理廠、肖家河、北小河中水處理廠分別向北郊地區(qū)、西北郊地區(qū)、西苑集團(tuán)、清河集團(tuán)、望京地區(qū)供再生水，為清河、北小河等城市河湖提供景觀用水。酒仙橋中水處理廠、東壩中水處理廠分別向東北郊地區(qū)、酒仙橋地區(qū)、東壩集團(tuán)供再生水，為壩河、亮馬河、水碓湖等城市河湖提供景觀用水。吳家村中水處理廠、盧溝橋中水處理廠、小紅門中水處理廠分別向南郊地區(qū)、西南郊地區(qū)、豐臺(tái)集團(tuán)、南苑集團(tuán)供再生水，并為涼水河、馬草河、旱河、小龍河等城市河湖提供景觀用水。五里坨小型中水處理廠、方莊中水處理廠分別向五里坨、方莊地區(qū)提供再生水。另外，在中水處理廠建設(shè)同時(shí)，配套建設(shè)再生水管道。
北京市每年污水排放量超過12 億立方米，按照正在實(shí)施的環(huán)境綜合治理要求，本著上中下游、大中小型、集中與分散相結(jié)合等原則，北京將規(guī)劃建設(shè)36座污水處理廠。其中城區(qū)16 座，日污水處理能力達(dá)到325 萬(wàn)立方米。污水處理廠處理后的二級(jí)出水完全能達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉和城市下游河湖景觀用水水質(zhì)要求。如果對(duì)再生水進(jìn)行深度處理，還可以用于工業(yè)冷卻、市政雜用及居住中水。也就是說(shuō)，通過對(duì)污水的處理，北京每年可利用的再生水資源至少為11.5 億立方米。這些再生水除可用于農(nóng)業(yè)、河湖環(huán)境、工業(yè)、市政雜用和居住中水等外，也可為河北、天津部分地區(qū)供水。
北京全年36 億噸的用水量中，20%可以由再生水代替。依靠這座“水庫(kù)”，目前市水務(wù)局已經(jīng)作出規(guī)劃，2008 年北京將利用再生水灌溉農(nóng)田100 萬(wàn)畝，利用再生水4 億立方米，其年直接經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)0.96 億元；2020 年，利用再生水灌溉農(nóng)田130 萬(wàn)畝，利用再生水5.2 億立方米，再生水將替代大量?jī)?yōu)質(zhì)地下水，成為北京的“第二水庫(kù)”為緩解北京市缺水的狀況，開辟城市第二水源，提高污水再生利用的能力。同時(shí)根據(jù)北京市政府在《2008 年奧運(yùn)會(huì)申辦報(bào)告》中的承諾，北京市2008 年城
市污水處理率達(dá)到90%，污水再生利用率達(dá)到50%。在2008 年前北京將新建再生水廠9 座，再生水管線398.5 公里，新增再生水處理能力37.6萬(wàn)m3/d。
污水處理和再生水利用是構(gòu)建循環(huán)水務(wù)和節(jié)水型城市的關(guān)鍵。目前，北京市全年生產(chǎn)污水13 億噸，如果把這些污水轉(zhuǎn)化成可利用的水源，則相當(dāng)于目前北京市區(qū)用水量的60％以上？墒牵壳氨本┰偕脙H為2 億立方米。解決這一問題，一是要加快污水處理廠和管網(wǎng)的建設(shè)，2008 年前規(guī)劃新建污水管線756 公里，污水管網(wǎng)將覆蓋市區(qū)3200 公里。二是擴(kuò)大再生水利用，按北京市區(qū)再生水利用規(guī)劃，將規(guī)劃建設(shè)10座污水再生廠，日生產(chǎn)能力達(dá)到56 萬(wàn)立方米，產(chǎn)量和能力將比目前提高一倍。此外，北京計(jì)劃每年建中水管線100 公里，到2008 年達(dá)到470公里，再生水利用達(dá)到60％左右。北京將再建6 座中水廠再生水回用率提高至50%。
3.1.2 污水資源化利用的存在問題
城市污水再生利用在中國(guó)仍然處于起步階段，推進(jìn)污水資源化過程中面臨著許多困難和問題，主要是：
1、污水處理價(jià)格形成機(jī)制不合理，嚴(yán)重制約著城市污水處理和污水回用設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展。普及城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施、提高污水再生利用率，需要大量的資金投入。中國(guó)在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下長(zhǎng)期實(shí)行低水價(jià)政策，水資源價(jià)格的形成與水資源供需的實(shí)際情況相脫節(jié)，城市供排水設(shè)施的建設(shè)運(yùn)營(yíng)財(cái)政負(fù)擔(dān)沉重。近年來(lái)國(guó)家加強(qiáng)了對(duì)水價(jià)改革的政策引導(dǎo)，并明確提出了將污水處理收費(fèi)盡快調(diào)整到保本微利水平的要求，但由于受多種因素的制約，按上述要求調(diào)整到位尚需時(shí)日。目前征收城市污水處理費(fèi)的城市不足一半，已經(jīng)征收污水處理費(fèi)的城市，大部分標(biāo)準(zhǔn)偏低，尚難滿足設(shè)施的日常運(yùn)行維護(hù)，更談不上形成合理利潤(rùn)，吸引社會(huì)資金的投入。
2、污水處理設(shè)施投資和運(yùn)營(yíng)的市場(chǎng)化程度低，融資渠道不暢。與不合理的價(jià)格
形成機(jī)制相關(guān)聯(lián)，目前我國(guó)城市污水處理設(shè)施建設(shè)的投資主體主要局限于政府，管理運(yùn)營(yíng)也幾乎完全由政府直接操作。財(cái)政撥款成了污水處理設(shè)施投資建設(shè)或維護(hù)管理的主要來(lái)源。這種狀況，一方面導(dǎo)致投資渠道的單一，資金嚴(yán)重匱乏；另一方面也導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)管理上的政企不分、政事不分，使企業(yè)缺乏活力，造成投資效益低下。這種格局嚴(yán)重阻礙了污水處理市場(chǎng)的發(fā)育，制約了污水處理和再生利用的投資運(yùn)營(yíng)良性機(jī)制的形成。
3、技術(shù)法規(guī)和配套政策體系不健全，污水資源化的推進(jìn)急待建立法律和制度保障。完善的立法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是污水處理和污水資源化規(guī)范發(fā)展、安全運(yùn)行的重要保障。我們充分認(rèn)識(shí)到，制定科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、提出合理的指導(dǎo)性和強(qiáng)制性要求、確定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)政策，是推進(jìn)污水資源化快速有序發(fā)展的重要保證。
盡管城市污水再生利用已經(jīng)開始，也有了一些成效，而且使用再生水所具有的優(yōu)越性越來(lái)越得到大家的認(rèn)可，但是還存在很多問題，在具體的執(zhí)行過程中，仍然遇到了一定的阻力和困難，阻礙了推廣應(yīng)用。
目前城市污水還未能廣泛應(yīng)用，污水再生利用仍然處于起步階段，推進(jìn)污水再生利用資源化過程中仍面臨著一些困難和問題。
（一）污水資源化利用缺乏相應(yīng)的引導(dǎo)性政策
對(duì)于北京市這樣一個(gè)資源型缺水的城市，應(yīng)大力提倡使用再生水，但目前對(duì)于污水再生利用缺乏相應(yīng)的政策支持，影響到污水再生利用工作的開展。對(duì)建設(shè)、使用再生水的用戶嚴(yán)格規(guī)定，上中水，增加一上一下兩套水管路，加大了基建投資，卻沒有鼓勵(lì)機(jī)制，沒有經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)惠。不上中水設(shè)施，節(jié)省了資金，浪費(fèi)了水資源，懲罰措施卻又不夠嚴(yán)厲，對(duì)建設(shè)再生水設(shè)施產(chǎn)生了較消極的作用。技術(shù)法規(guī)和配套政策體系不健全，污水資源化的推進(jìn)急待建立強(qiáng)制性的法律和政策保障。
（二）缺乏城市污水資源化利用系統(tǒng)整體規(guī)劃
城市污水處理后作為工業(yè)冷卻、農(nóng)田灌溉和河湖景觀、園林綠化、洗車沖廁等用水在技術(shù)上可行，但目前相當(dāng)一部分再生水的用戶比較分散，用量不大，如何按照集中與分散相結(jié)合的路子，進(jìn)一步擴(kuò)展用途，擴(kuò)大覆蓋，集中處理后的再生水輸送管道系統(tǒng)如何規(guī)劃建設(shè)是一個(gè)亟待解決的問題。目前的再生水設(shè)施建設(shè)多以單體建筑為主，缺乏聯(lián)建和區(qū)域性建設(shè)，造成資金的浪費(fèi)。另外，目前的水價(jià)體系中雖然增加了再生水的價(jià)格，但是定價(jià)時(shí)僅考慮了城市再生水的成本，使單體再生水的成本大于定價(jià)，影響了單體再生水的推廣利用。
四、建設(shè)廢水資源化工廠是解決水資源短缺的根本措施
按照北京《2008 奧運(yùn)工程－污水及中水項(xiàng)目規(guī)劃》，到2008 年污水管道普及率及污水處理率將達(dá)到90％以上，其中用于中水回用的水量將達(dá)到50％。
中水回用技術(shù)上向先進(jìn)國(guó)家看齊。在利用傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上，開發(fā)引進(jìn)先進(jìn)的膜處理技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)以完成了500m3／ｄ的中試，出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。在推廣過程中充分發(fā)揮其高效、低耗能、占地小、見效快的優(yōu)點(diǎn)，為中水回用的應(yīng)用提供了更可靠的保證。
中水回用對(duì)城市水資源的利用具有減輕污染、開源節(jié)流的雙重功能。21 世紀(jì)對(duì)于水資源的利用，不僅考慮人們的用水，也考慮生態(tài)環(huán)境的延續(xù)性。北京市將開源節(jié)流再提高水資源利用效率的基礎(chǔ)上，更注重保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡，科學(xué)合理用水。城市污水資源化充分體現(xiàn)了這一精神。
膜處理工藝已開始在再生水處理中得到應(yīng)用，特別是雙膜工藝處理后的再生水水質(zhì)及安全性都可得到保障，可以根據(jù)用戶要求提供任意高水質(zhì)的再生水和連續(xù)豐水年仍可安全回灌地下，可以根據(jù)用戶要求提供任意高水質(zhì)的再生水和連續(xù)豐水年仍可安全回灌地下。這就為擴(kuò)大再生水的應(yīng)用范圍和豐補(bǔ)枯用提供了一條可行性技術(shù)保障路線。即只要充分利用水資源在本區(qū)域的動(dòng)態(tài)循環(huán)性，立足北京市就可為根本解決北京市水資源短缺提供一條可靠途徑
一） 建設(shè)廢水資源化工廠的技術(shù)路線
1. 規(guī)模化工廠的技術(shù)選擇
推薦的高效工藝：
根據(jù)現(xiàn)有的國(guó)際廢水資源化發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，存在可能的以下幾種技術(shù)路線：
1) 膜生物反應(yīng)器（MBR）
膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio－Reactor，MBR）是20 世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的最新廢水資源再生利用技術(shù)，是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。用超濾膜或微濾膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)活性污泥法的二沉池和常規(guī)過濾單元，水力停留時(shí)間（HRT）和泥齡（STR）完全分離，其高效的固液分離能力懸浮物和濁度接近于零，使出水水質(zhì)良好，不須經(jīng)三級(jí)處理即可以直接可回用，又大大擴(kuò)大了出水的回用范圍。
膜組件是膜生物反應(yīng)器的核心部件, 來(lái)自調(diào)節(jié)池的污水在反應(yīng)器內(nèi)經(jīng)過好氧微生物降解后通過膜片，由于膜片的孔徑為0.1—0.4μm, 可以有效過濾水中的有機(jī)物, 微生物, 顆粒雜質(zhì), 懸浮物等。高效地固液分離將廢水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元流失的微生物菌群與已凈化的水分開，微生物菌群始終保持在膜生物反應(yīng)器內(nèi)，高的微生物濃度又大大提高了容積負(fù)荷和處理效率，降低了運(yùn)行成本。由于把膜與生物反應(yīng)池集成于一體，大大縮小了設(shè)備的體積和占地面積，反應(yīng)器在高容積、低污泥負(fù)荷和長(zhǎng)泥齡下運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)剩余污泥微量排放，減少投資成本，同時(shí)膜生物反應(yīng)器還可以完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化。
現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)器有分體式和一體式兩種。
2) MBR+RO
“雙膜法”，即膜生物反應(yīng)器（MBR）+反滲透（RO）工藝在我國(guó)首次大規(guī)模應(yīng)用于城市污水再生處理，不僅技術(shù)上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，經(jīng)濟(jì)上亦可以接受，在我國(guó)缺水城市具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。對(duì)低含鹽量的城市污水再生利用更具成本優(yōu)勢(shì)。該工藝生產(chǎn)的再生水水質(zhì)優(yōu)異，可作為工業(yè)純凈水，滿足從高端用戶到低端用戶的廣泛用途，打破了再生水小規(guī)模、低水質(zhì)的應(yīng)用局面，使再生水真正成為城市供水系統(tǒng)的組成部分。工藝受進(jìn)水水質(zhì)的影響小，其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程機(jī)理和可靠的在線監(jiān)測(cè)及控制手段可提供安全、衛(wèi)生、穩(wěn)定的供水保障，消除了用戶對(duì)再生水的誤解。運(yùn)行操作投加的化學(xué)藥劑少，與傳統(tǒng)再生水生產(chǎn)工藝相比，對(duì)環(huán)境的影響小。系統(tǒng)采用模塊式設(shè)計(jì)，占地省，便于增容，運(yùn)行調(diào)度靈活。與傳統(tǒng)工藝相比，適用于再生水廠建設(shè)的靈活性，并易于工程規(guī)模與市場(chǎng)需求的優(yōu)化配置，為工程規(guī)模的近遠(yuǎn)期結(jié)合提供了方便。
例如，天津，2003 年5 月26 日至6 月25 日是新水源一廠投入運(yùn)行以來(lái)實(shí)現(xiàn)RO 生產(chǎn)量最大的月份，日平均生產(chǎn)量達(dá)到5275.50m3，RO 水實(shí)際生產(chǎn)成本為3.3 元/m3（含CMF0.7 元/m3）。以該實(shí)際運(yùn)行成本為基數(shù)，對(duì)照五洲會(huì)計(jì)事務(wù)所測(cè)算數(shù)據(jù)，當(dāng)運(yùn)行產(chǎn)量達(dá)到日平均1 萬(wàn)m3 時(shí)，推測(cè)實(shí)際生產(chǎn)成本為2.27 元/m3，較五洲會(huì)計(jì)事務(wù)所測(cè)算數(shù)據(jù)（2.48 元m3）少0.21 元/m3。（上述成本中均包含全部設(shè)備、廠房及膜更換的折舊費(fèi)用）如扣除設(shè)備及廠房折舊，運(yùn)行成本應(yīng)為1.67元/m3。同時(shí)以6 月份實(shí)際運(yùn)行成本為基數(shù)外延至規(guī)模達(dá)到每日2 萬(wàn)m3時(shí)，推算的實(shí)際運(yùn)行成本為1.90 元/m3，除去折舊的成本為1.51 元/m3，由數(shù)據(jù)可見當(dāng)達(dá)到更大規(guī)模時(shí)，運(yùn)行成本將進(jìn)一步降低，表明雙膜法再生水處理工藝不僅在技術(shù)上具有優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)上也是大部分地區(qū)，特別是缺水地區(qū)可以接受的，對(duì)于推廣應(yīng)用具有重要的借鑒意義。
膜處理工藝和傳統(tǒng)的物化處理工藝比較
項(xiàng)目 膜處理技術(shù) 傳統(tǒng)物化處理工藝 技術(shù)
歷史 九十年代應(yīng)用 應(yīng)用歷史長(zhǎng)
工藝 水質(zhì)穩(wěn)定，適應(yīng)性強(qiáng) 成熟適應(yīng)性強(qiáng)
流程 簡(jiǎn)單 簡(jiǎn)單
水平高 一般
土建結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單 復(fù)雜
處理占地 。0.06） 大（0.51）
因此，與傳統(tǒng)工藝相比，膜生物反應(yīng)器（MBR）和MBR+RO 雙膜過濾技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上具有明顯的可行性。
2. 國(guó)外污水再生利用概況與發(fā)展趨勢(shì)
中水回用是國(guó)際公認(rèn)的“城市第二水源”。據(jù)有關(guān)資料顯示，美國(guó)20 世紀(jì)80 年代利用回用水量達(dá)9.37 億立方米，德國(guó)、奧地利、以色列等國(guó)的污水處理回用量也都很高。中水回用是實(shí)現(xiàn)污水資源化的有效途徑，運(yùn)作得好，可實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及資源效益四豐收。有關(guān)人士指出，在水資源嚴(yán)重匱乏的背景下，政府通過價(jià)格杠桿手段來(lái)刺激中水的使用無(wú)疑是符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的，但是中水的有效利用不僅要靠市場(chǎng)這只“看不見的手”，更需要政府這只“看得見的手”來(lái)完善公共設(shè)施；不僅要解決綠化、園林和環(huán)衛(wèi)部門漫灌綠地的問題，還應(yīng)加大有關(guān)中水設(shè)施的資金投入，積極建設(shè)中水管網(wǎng)和中水處理系統(tǒng)，加大減少對(duì)新鮮水的使用和消耗。
① 美國(guó)
美國(guó)加州桔縣21 世紀(jì)水廠概況21 世紀(jì)水廠在1976 年10 月首次將RO 處理再生水、碳吸附處理水和深井水組成的混合水注入到沿海屏障中。該產(chǎn)品水符合加州當(dāng)?shù)厮|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)其價(jià)格成本等同于使用輸入型水源，再生水的使用在很大程度上緩解了旱情，解決了水源緊張的問題。
② 新加坡
新加坡于1998 年開始再生水研究（“新水研究”Newater）。由新加坡公共事業(yè)局與國(guó)家環(huán)保部共同發(fā)起倡導(dǎo)并形成理念。新水廠采用雙膜及紫外線消毒處理工藝日產(chǎn)新水10000m3。該廠位于BEDOK再生水廠。
按照US EPA 飲用水標(biāo)準(zhǔn)，以及WHO（世界衛(wèi)生組織）飲用水標(biāo)準(zhǔn)，研究小組進(jìn)行了190 種有關(guān)的物理學(xué)，化學(xué)及微生物學(xué)參數(shù)分析。提交了“新加坡再生水研究”報(bào)告。
2002 年6 月專家組對(duì)報(bào)告及數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，達(dá)成如下結(jié)論：
。1）新水可以作為飲用水，新水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)始終達(dá)到了美國(guó)環(huán)保局（U.S.EPA）和世界衛(wèi)生組織（WHO）的飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
（2）新加坡必須采取間接飲用的(IPR)方法：即與水庫(kù)水相混合，彌補(bǔ)在RO 工藝中去除的微量礦物，有益于健康和飲水口味；可提供更多的安全性；能夠得到民眾的接受與認(rèn)可。該方法與美國(guó)采用的可規(guī)劃間接飲用方法相似。
③ 澳大利亞
澳大利亞奧林匹克基地——奧運(yùn)選手村與水回收利用與管理方案。
該項(xiàng)目工程是悉尼奧委會(huì)承諾舉辦“綠色奧運(yùn)會(huì)”的一個(gè)重要組成部分。再生水廠的進(jìn)水水源主要來(lái)自?shī)W林匹克體育場(chǎng)。通過CMF 和RO 工藝將其處理成再生水，
并通過加氯處理進(jìn)行消毒后將其輸送到奧林匹克基地周邊的管網(wǎng)中，主要用于該區(qū)廁所沖水、園林綠地澆灌和其他各種沖洗用途。
“再生水項(xiàng)目工程”于2000 年悉尼奧運(yùn)會(huì)期間如期通水，成功地向奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館、奧運(yùn)村輸送高效、高質(zhì)的再生水，充分顯示了廢水再利用的功效，實(shí)現(xiàn)了悉尼奧委會(huì)“綠色奧運(yùn)”的承諾。
澳大利亞太平洋電力公司——Eraring 發(fā)電廠將來(lái)自Dora Creek 污水處理廠的二級(jí)出水作為Eraring 發(fā)電廠的再生水水源。采用CMF（連續(xù)流微濾）和RO（反滲透）工藝進(jìn)行有效去除所含懸浮固體物（SS）、細(xì)菌、病毒和溶解鹽。處理后的再生水用做電廠高壓鍋爐的純水供給。Eraring 發(fā)電廠再生水利用工程，其水質(zhì)不但好于淡水水質(zhì)，大幅度降低淡水，同時(shí)還有效降低了Eraring 發(fā)電廠的運(yùn)營(yíng)成本。
3. 規(guī)模化廢水資源化工廠的技術(shù)可行性分析
污水處理和再生利用是對(duì)水自然循環(huán)過程的人工模擬與強(qiáng)化。城鎮(zhèn)供水的80%轉(zhuǎn)化為污水，經(jīng)收集處理后，其中70%可以再次循環(huán)使用。這意味著通過污水回用，可以在現(xiàn)有供水量不變的情況下，使城鎮(zhèn)的可用水量增加50%以上，這是一筆巨大的資源。國(guó)內(nèi)外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，城市污水的再生利用是開源節(jié)流、減輕水體污染、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水的有效途徑之一。我們已經(jīng)取得了這樣的共識(shí)：發(fā)展污水再生利用，推進(jìn)污水資源化，是實(shí)現(xiàn)有限水資源的合理利用，增強(qiáng)各地區(qū)水資源自立能力和安全保障程度的必然選擇。
4. 規(guī)模化廢水資源化工廠的經(jīng)濟(jì)可行性分析
再生水在北京的用量將越來(lái)越大。北京全年36 億噸的用水量中，20%可以由再生水代替。依靠這座“水庫(kù)”，目前市水務(wù)局已經(jīng)作出規(guī)劃，2008 年北京將利用再生水灌溉農(nóng)田100 萬(wàn)畝，利用再生水4 億立方米，其年直接經(jīng)濟(jì)效益將達(dá)0.96 億元；2020 年，利用再生水灌溉農(nóng)田130 萬(wàn)畝，利用再生水5.2 億立方米，再生水將替代大量?jī)?yōu)質(zhì)地下水，成為北京的“第二水庫(kù)”。資料顯示，和城市供水量幾乎相等的城市污水中，只有0.1％的污染物質(zhì)，遠(yuǎn)低于海水中3.5％的量值。城市污水就近可得，易于收集，再生處理比海水淡化成本低廉，基建投資比遠(yuǎn)距離引水經(jīng)濟(jì)。城市污水可以作為可靠的第二水源，這已成為當(dāng)今世界在解決缺水問題時(shí)的共識(shí)。
五、結(jié)語(yǔ)
實(shí)現(xiàn)污水資源化，防范和避免水資源危機(jī)，是關(guān)系全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生存環(huán)境的重大課題。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，我們深知推進(jìn)污水資源化任務(wù)的艱巨和責(zé)任的重大。同時(shí)，中國(guó)污水資源化事業(yè)的高速發(fā)展，也將為各國(guó)展現(xiàn)良好的市場(chǎng)機(jī)遇和合作前景。污水是北京重要的水資源之一。通過污水處理再利用，不僅可以減少對(duì)水資源的污染，而且可以增加水資源的有效供給量。污水資源化是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的必然選擇。
應(yīng)對(duì)首都水資源緊缺的根本出路是構(gòu)建循環(huán)水務(wù)和建設(shè)節(jié)水型社會(huì)。
以膜生物反應(yīng)器處理工藝為核心的膜技術(shù)是實(shí)現(xiàn)廢水資源化的最佳選擇；通過不同層次的膜技術(shù)應(yīng)用來(lái)解決多層次的再生水用途， 使再生水水質(zhì)的安全性和穩(wěn)定性得到根本的保障，從而實(shí)現(xiàn)水資源在本區(qū)域的動(dòng)態(tài)循環(huán)性，也就使立足北京市，解決北京市水資源短缺的循環(huán)水務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。
同時(shí)對(duì)保護(hù)北京良好的水環(huán)境，對(duì)城市和經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用。
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