我國(guó)城市污水再生利用的現(xiàn)狀與對(duì)策
1 城市污水再生利用的必要性
城市污水是水量穩(wěn)定、供給可靠的一種潛在水資源。因此，城市污水的再生利用是開(kāi)源節(jié)流、減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境、解決城市缺水問(wèn)題的有效途徑之一。
目前，全國(guó)廢、污水排放量達(dá)620×108m3/a，使河流水環(huán)境遭受?chē)?yán)重破壞。全國(guó)七大 江河流域的50%河段已被污染，江蘇、廣東、上海等一大批省市已經(jīng)面臨日益嚴(yán)重的“水質(zhì)污染型”缺水，如太湖流域3000多萬(wàn)人守著2300km2的太湖出現(xiàn)了“水多用難”的尷尬局面，廣東省的珠江三角洲地區(qū)形成了“經(jīng)濟(jì)發(fā)展—水體污染—水質(zhì)下降”的惡性循環(huán)。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，原始資源型缺水問(wèn)題日益突出。目前我國(guó)有400多個(gè)城市缺水，正常年份缺水達(dá)60×108m3，預(yù)計(jì)2030年缺水量將達(dá)到(400～500)×108m3。而目前全國(guó)城市污水排放量大約為414×108m3/a，城市污水處理率和二級(jí)處理率分別僅達(dá)30%和15%，污水回用率則更低。根據(jù)“十五”計(jì)劃綱要的要求，到2005年我國(guó)城市污水集中處理率要達(dá)到45%。如果污水回用率平均達(dá)到20%，那么“十五”末期污水回用量可達(dá)到40×108m3/a，這可解決全國(guó)城市缺水量的一半以上。
污水再生利用產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益主要體現(xiàn)在：降低給水處理和供水費(fèi)用；減少城市污水排放及相應(yīng)的排水工程投資與運(yùn)行費(fèi)用；改善生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，促進(jìn)工業(yè)、旅游業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、農(nóng)林牧業(yè)的發(fā)展；改善生存環(huán)境，促進(jìn)和保障人體健康，減少疾病(特別是致癌、致畸、致基因突變)危害；增加可供水量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展并避免因缺水而造成的損失等。
2 國(guó)外城市污水的再生利用
2.1 美國(guó)
早在1950年，美國(guó)污水研究者俱樂(lè)部就利用模型進(jìn)行了污水深度處理試驗(yàn)研究，1965年將其成果用于加利福尼亞的南塔湖污水處理廠，處理能力達(dá)28400m3/d。目前，美國(guó)城市污水回用量達(dá)260×104m3/d，其中62%的再生水用于農(nóng)業(yè)灌溉，30%用于工業(yè)，其余用于城市設(shè)施和地下水回灌。經(jīng)典的工程范：馬里蘭州巴爾的摩市的伯利恒鋼鐵廠將處理后的城市污水作為冷卻水，回用水量達(dá)1.48×108m3/a，自1942年建成以來(lái)一直穩(wěn)定運(yùn)行，說(shuō)明城市污水回用于工業(yè)是穩(wěn)定可靠的；加州橘子縣的海水入侵屏障工程將城市污水經(jīng)過(guò)二級(jí)處理后，再經(jīng)化學(xué)凈化、氨解析、混合濾料過(guò)濾、活性炭過(guò)濾、氯化、反滲透等處理后注入地下水層，這表明人工控制海水入侵是可行的，而且城市污水經(jīng)過(guò)多級(jí)處理后可達(dá)到飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；佛羅里達(dá)州圣彼得堡的城市污水通過(guò)凈化進(jìn)入雙管布水系統(tǒng)，供住宅、辦公樓的消防用水和空調(diào)冷卻水以及綠化用水。
2.2 以色列
眾所周知，以色列是一個(gè)水資源極度貧乏的國(guó)家，因此污水已經(jīng)成為該國(guó)重要的水資源之一。目前，以色列100%的生活污水和72%的城市污水得到了回用。現(xiàn)有200多個(gè)污水回用工程，規(guī)模最小為27m3/d，最大為20×104m3/d，處理后的污水42%用于農(nóng)灌、30%用于地下水回灌，其余用于工業(yè)及市政建設(shè)等。全國(guó)的127座污水庫(kù)與其他水源聯(lián)合調(diào)控，統(tǒng)一使用。以色列將污水回用以法律的形式給予保障，如法律規(guī)定在緊靠地中海的濱海地區(qū)，若污水沒(méi)有充分利用就不允許使用海水淡化水。污水資源給以色列帶來(lái)了極大的經(jīng)濟(jì)效益，不僅實(shí)現(xiàn)了全國(guó)糧食自給，而且還將棉花、花生等出口到了歐洲［2］。
2.3 日本
早在20世紀(jì)80年代中期，日本的城市污水回用量就達(dá)到了0.63×108m3/d。污水再生后用于中水道系統(tǒng)、農(nóng)田或城市灌溉、河道補(bǔ)給等。日本的雙管供水系統(tǒng)比較普遍(其一為飲用水系統(tǒng)，另一為再生水系統(tǒng)，即“中水道”系統(tǒng))，中水道的再生水一般用于沖洗廁所、澆灌城市綠地及消防。中水道系統(tǒng)除采用傳統(tǒng)的處理裝置外(如生物及物化處理)，近年來(lái)又開(kāi)發(fā)出一種地下毛細(xì)管滲濾系統(tǒng)，把污水處理與綠化結(jié)合起來(lái)。
3 我國(guó)城市污水再生利用的發(fā)展
雖然我國(guó)早在20世紀(jì)50年代就開(kāi)始采用污水灌溉的方式回用污水，但真正將污水深度處理后回用于城市生活和工業(yè)生產(chǎn)則是近20年才發(fā)展起來(lái)的。最先采用污水回用的是大樓污水的再利用，然后逐漸擴(kuò)大到缺水城市的各行各業(yè)。1990年我國(guó)將“污水凈化與資源化技術(shù)研究”列入“八五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，組織了城市污水資源化和土地處理與穩(wěn)定塘系統(tǒng)的科技攻關(guān)并建立了示范工程，研制成套技術(shù)設(shè)施并推廣應(yīng)用，其中部分研究成果已經(jīng)應(yīng)用于天津紀(jì)莊子污水處理廠的改造工程中。又如太原市北郊污水處理廠將深度處理后的污水回用于太原鋼鐵工業(yè)冷卻水，大慶乘風(fēng)莊污水處理廠的二級(jí)處理水經(jīng)深度處理后直接注入地下作為石油開(kāi)采用水。1982年青島就將中水回用為市政及其他雜用水，從而緩解了水資源短缺。北京市于1984年開(kāi)始進(jìn)行中水回用工程示范,并在1987年出臺(tái)的《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》中明確規(guī)定：凡建筑面積超過(guò)2×104m2的旅館、飯店和公寓以及建筑面積超過(guò)3×104m2的機(jī)關(guān)科研單位和新建生活小區(qū)都要建立中水設(shè)施［3］。引灤入津工程雖然暫時(shí)緩解了天津市的水荒，但是其代價(jià)高昂，基建投資高達(dá)500元/m3。紀(jì)莊子污水處理廠建成投產(chǎn)后，其二級(jí)處理水的基建費(fèi)用比引灤工程低，水價(jià)也比引灤水便宜［4］。實(shí)踐證明，在我國(guó)開(kāi)展污水再生利用的研究和應(yīng)用是符合國(guó)情的，是必要而且可行的。
4 我國(guó)污水再生利用存在的問(wèn)題及對(duì)策
4.1 缺乏對(duì)污水再生利用的系統(tǒng)規(guī)劃
目前我國(guó)尚未建立城市污水再生利用規(guī)劃指標(biāo)體系。在城市建設(shè)總體規(guī)劃中，雖然進(jìn)行了城市的供水及排水規(guī)劃，但在水資源的綜合利用方面缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，尤其是城市污水再生利用規(guī)劃，這勢(shì)必會(huì)造成重復(fù)建設(shè)和決策失誤。因此，城市污水再生利用應(yīng)納入城市總體規(guī)劃以及城市水資源合理分配與開(kāi)發(fā)利用計(jì)劃，在綜合平衡、科學(xué)論證的基礎(chǔ)上，針對(duì)城市實(shí)際情況進(jìn)行總體規(guī)劃，確定其應(yīng)有的位置和作用。在再生水水質(zhì)、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上，要綜合平衡、遠(yuǎn)近結(jié)合，既要滿足功能要求和用水水質(zhì)需求，又要因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理。過(guò)高的目標(biāo)與要求，將可能適得其反。
4.2 城市污水收集與處理設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后
城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件，目前我國(guó)的城市污水管網(wǎng)建設(shè)嚴(yán)重滯后于城市發(fā)展，二級(jí)生物處理率不到15%。因此，強(qiáng)化城市污水管網(wǎng)與污水處理工程設(shè)施的建設(shè)是推動(dòng)城市污水再生利用的關(guān)鍵。
不少地方政府對(duì)污水再生利用的認(rèn)識(shí)不夠，在缺水時(shí)優(yōu)先考慮的是調(diào)水，而且絕大多數(shù)城市污水處理廠的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè)目標(biāo)是達(dá)標(biāo)排放，往往沒(méi)有考慮污水的大規(guī)模再生利用。因此，今后城市污水處理廠的建設(shè)，既要滿足區(qū)域水污染控制要求與相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區(qū)，可以通過(guò)開(kāi)展城市污水再生利用工作來(lái)促進(jìn)污水收集與處理工程的建設(shè)與完善。
4.3 城市污水再生利用技術(shù)相對(duì)落后
城市污水再生利用事業(yè)的發(fā)展必須依靠科技進(jìn)步，從始至終都要有新技術(shù)、高技術(shù)的保證和支持。目前我國(guó)城市污水再生利用技術(shù)和設(shè)備的開(kāi)發(fā)難以滿足快速增長(zhǎng)的再生利用工程建設(shè)和運(yùn)行管理的需求，今后城市污水再生利用的技術(shù)發(fā)展應(yīng)著重于已有技術(shù)的集成化、綜合整合、產(chǎn)業(yè)化和工程化，需要對(duì)已有技術(shù)不斷改進(jìn)和更新，加強(qiáng)新工藝、新流程、新技術(shù)和設(shè)備產(chǎn)品的研究、開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用，并注重示范性工程的研究和建設(shè)。通過(guò)工程化和生產(chǎn)性測(cè)試，著重解決城市污水再生利用于農(nóng)業(yè)、生態(tài)、市政和工業(yè)中的水質(zhì)凈化技術(shù)、水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)、水質(zhì)保障技術(shù)、安全用水技術(shù)、工程技術(shù)、運(yùn)行管理技術(shù)和成套技術(shù)設(shè)備問(wèn)題。
4.4 相關(guān)法規(guī)和政策不夠完善
城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統(tǒng)一管理。而我國(guó)城市污水再生利用的法規(guī)和政策還需要完善。例如：要求新建居住區(qū)和集中公共建筑區(qū)在編制各項(xiàng)市政專業(yè)規(guī)劃時(shí)，必須同時(shí)編制污水再生回用規(guī)劃，污水再生回用工程應(yīng)與其他工程同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收；在城市道路的市政管線中，必須預(yù)留再生水管道的位置，有條件的路段應(yīng)預(yù)埋再生水管；要求在城市各項(xiàng)用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水；制訂鼓勵(lì)城市污水再生利用工程建設(shè)與運(yùn)營(yíng)的管理政策和經(jīng)濟(jì)政策，采取行之有效的鼓勵(lì)政策和行政管理手段，促進(jìn)工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門(mén)和市政用水部門(mén)積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、建設(shè)或改造中，要建立相應(yīng)的規(guī)范和再生水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，改革管理體制和服務(wù)體系，在衛(wèi)生安全、生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品質(zhì)量等方面，保障每一個(gè)再生水使用單位享有免受不良影響的基本權(quán)益。
長(zhǎng)期以來(lái)，由于自來(lái)水水價(jià)低，而質(zhì)量相對(duì)較差的再生水則凈化成本高、價(jià)格也比自來(lái)水高，造成工廠企業(yè)寧可使用物美價(jià)廉的自來(lái)水而不愿意使用再生水，導(dǎo)致再生水無(wú)人問(wèn)津的尷尬局面。另外，城市污水處理廠因沒(méi)有效益而加重了地方的財(cái)政負(fù)擔(dān)。因此，國(guó)家及城市有關(guān)管理部門(mén)要積極推動(dòng)現(xiàn)行水價(jià)政策的改革，建立合理的用水價(jià)格體系以及污水處理與再生利用價(jià)格體系，要實(shí)行“按(水)質(zhì)定價(jià)”，將各種水源的供水價(jià)格差距拉開(kāi)，尤其是再生水與自來(lái)水之間應(yīng)有較大的價(jià)差，使水資源的利用趨向結(jié)構(gòu)合理。
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