中水回用現(xiàn)狀

1、城市中水回用現(xiàn)狀分析摘要：分析我國(guó)水資源的現(xiàn)狀，提出我國(guó)中水回用的必要性。根據(jù)我國(guó)的發(fā)展水 平，我國(guó)的中水回用起步較晚，分析我國(guó)中水回用的現(xiàn)狀，分析我國(guó)的中水回用 發(fā)展趨勢(shì)以及提出相應(yīng)的建議。前言：水是地球上一切生命賴以生存、人類生活和生產(chǎn)中不可缺少的重要自 然資源。我國(guó)年均水資源總量為2812億m3，我國(guó)多年年降水總量約為6.19億，平 均年降水水量為648mm，低于全球的年降水水量，居世界第6位，但由于人口眾多， 地域遼闊，人均水量?jī)H為2400m3，僅相當(dāng)于世界人均的25%，低于人均3000 m3 的輕度缺水標(biāo)準(zhǔn)，是世界上缺水的國(guó)家之一，且我國(guó)水資源在時(shí)空上分布不均。 據(jù)2006年統(tǒng)計(jì)，我

2、國(guó)669座城市中有400多個(gè)城市缺水，其中有100多個(gè)城市嚴(yán)重 缺水，此外還有2000多萬(wàn)農(nóng)村人口飲水困難，正常年份城市缺水60億m3，日缺 水量達(dá)1600萬(wàn)m3。其缺水的主要原因是我國(guó)水污染嚴(yán)重。地下水多年超采，儲(chǔ) 量不足。預(yù)計(jì)2010年后，我國(guó)將進(jìn)入嚴(yán)重缺水期。隨著工業(yè)城市的發(fā)展，城市 人口逐漸增加，人民生活水平逐漸提高以及近期世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用水量也 隨之增長(zhǎng)。但是我國(guó)的水資源是有限的，這有限的水資源還在不斷地受人類肆意 開(kāi)發(fā)和污染。這使得水資源供需矛盾越來(lái)越突出，越來(lái)越明顯，所以中水回用系 統(tǒng)的啟動(dòng)刻不容緩。城市小區(qū)中水回用發(fā)展與現(xiàn)狀2.1中水回用系統(tǒng)的分類中水回用是污水資源的一個(gè)

3、重要方面。一般將中水回用分為三類，即城市中水系 統(tǒng)（城市中水管道）、小區(qū)中水系統(tǒng)和單幢建筑中水系統(tǒng)（建筑中水道）。三類系 統(tǒng)各有其使用范圍。城市中水系統(tǒng)由于需要市政管網(wǎng)的配套，實(shí)施需要大量資金 和較長(zhǎng)的時(shí)間。小區(qū)中水系統(tǒng)還有一個(gè)最大的優(yōu)點(diǎn)，是能將優(yōu)質(zhì)排水與其他污水 分開(kāi)。優(yōu)質(zhì)排水作為中水水源，進(jìn)入小區(qū)的中水處理系統(tǒng)處理后回用，而糞便污 水和廚房廢水則直接排放。盥洗廢水、淋浴廢水、洗衣廢水等這些廢水人們以前 也直接用來(lái)沖洗廁所，現(xiàn)在作為中水水源，經(jīng)處理后再回用于廁所的沖洗，人們 在感官上、思想觀念上都較為容易接受，對(duì)中水回用的推廣有很大的益處。2.2中水回用的發(fā)展作為節(jié)水技術(shù)之一，中水回用已引起

4、人們?nèi)找骊P(guān)注。簡(jiǎn)單地說(shuō)，中水回用就 是把民用或建筑小區(qū)中人們生活中用過(guò)的或生產(chǎn)活動(dòng)中屬生活排放的污水、冷卻 水等，經(jīng)集流、污水處理、深度處理、輸配等技術(shù)措施，回用于建筑或建筑小區(qū) 內(nèi)，從而達(dá)到節(jié)約用水的目的。日本是開(kāi)展污水回用研究較早的國(guó)家之一，它以處理后的污水作為小區(qū)和 建筑生活雜用水，并配以專門(mén)管道進(jìn)行輸送，該系統(tǒng)即稱為中水回用系統(tǒng)。對(duì)于 “中水”這個(gè)術(shù)語(yǔ)的定義有多種多樣的解釋，如在污水處理方面稱為“再生水”； 工業(yè)方面稱為“循環(huán)水”或“回用水”，一般以水質(zhì)要求作為區(qū)分的標(biāo)志。中水 亦即專指城市污水或生活污水經(jīng)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可在一定范圍內(nèi)重 復(fù)使用的人體不直接接觸的雜用水，其水

5、質(zhì)介于生活飲用水與排放水之間。中水 是一種水資源有效利用的節(jié)水技術(shù)。我國(guó)對(duì)城市污水處理與利用的研究，早在1958年就開(kāi)始列入國(guó)家科研課題。 60年代關(guān)于污水灌溉的研究達(dá)到了一定水平；70年代中期進(jìn)行了城市污水以回用 為目的的污水深度處理小試；80年代初，青島、大連、太原、北京、天津、西安 等缺水的大城市相繼開(kāi)展了污水回用于工業(yè)、民用的試驗(yàn)研究，其中有些城市已 修建了回用試點(diǎn)工程并取得了積極的成果。1986年北京市人民政府第56號(hào)文件就 明確規(guī)定：今后凡新建建筑面積2萬(wàn)m2以上的旅館、飯店、公寓及修筑面積3萬(wàn) m2以上的機(jī)關(guān)、科研單位、大專院校和大型文化、體育等建筑，應(yīng)配套建設(shè)中 水設(shè)施并應(yīng)與主

6、體建筑工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)交付使用。十多年的發(fā) 展，也驗(yàn)證了建立各種形式的中水回用系統(tǒng)，是解決缺水地區(qū)水資源的戰(zhàn)略需要。近年來(lái)我國(guó)城市缺水狀況愈發(fā)嚴(yán)重，中水回用受到越來(lái)越多的關(guān)注。目前 城市住宅小區(qū)建設(shè)中水回用系統(tǒng)的條件已基本具備，并日趨完善。首先，具有 利于中水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和平穩(wěn)運(yùn)行的水量特點(diǎn)（排水量大，雜用水需求也大，水量 容易平衡）：其次，城鎮(zhèn)居民人口數(shù)量的快速增長(zhǎng)和居民小區(qū)的不斷規(guī)?；?，以 及水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，使中水系統(tǒng)的初始投資和運(yùn)行費(fèi)用大幅度降低。再 次，住房的商品化、小區(qū)管理的興起和完善，為中水系統(tǒng)的投資回報(bào)奠定了基 礎(chǔ)。北京、天津等嚴(yán)重缺水城市已經(jīng)建設(shè)了不少住宅小區(qū)中水

7、回用工程，取 得了很多寶貴經(jīng)驗(yàn)。在住宅小區(qū)中，中水回用的對(duì)象一般限于兩方面：小區(qū)公 共用水，即小區(qū)綠地的澆灑、綠化和小區(qū)景觀用水、消防用水等雜用水，即公 共建筑和居民住宅的沖洗廁所用水、洗車、建筑施工等。以西安市為例，西安市是全國(guó)最早建設(shè)城市污水處理廠和污水再生利用示范 工程的城市之一。近幾年，市委市政府高度重視城市排水設(shè)施建設(shè)和水污染治理 工作，城市排水事業(yè)有了長(zhǎng)足的發(fā)展，目前，全市實(shí)際日供水約100萬(wàn)噸，其中 城市自來(lái)水廠集中供水量約80萬(wàn)噸，各企事業(yè)單位的自備井日供水約20萬(wàn)噸。 每天產(chǎn)生城市污水約80萬(wàn)噸，其中：生活污水日排放量約60萬(wàn)噸。已建成并投 入運(yùn)行了鄧家村、北石橋、第三、第四

8、、西南郊、涇渭和長(zhǎng)安區(qū)污水處理廠一期 工程，處理設(shè)施能力達(dá)到日處理污水85萬(wàn)噸，實(shí)際日處理量約5060萬(wàn)噸；已 建成污水再生利用設(shè)施日處理能力達(dá)16萬(wàn)噸，實(shí)際日供再生水約11.5萬(wàn)噸。 實(shí)施了利用日本協(xié)力銀行貸款環(huán)境綜合治理一期、二期排水管網(wǎng)和污水處理廠工 程，已建成了較為完善的城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)和部分再生水管道。目前正在施工建 設(shè)的污水處理廠2座（第五和第十二），以BOT方式融資建設(shè)污水廠1座（第十 一），正在進(jìn)行污水廠前期設(shè)計(jì)的2座（第六和第十），另有規(guī)劃待建的污水處理 廠2座（不包括臨潼區(qū)、閻良區(qū)和其它郊縣）。截至2009年底，全市建成區(qū)已鋪 設(shè)排水管道約2000km，雨水和污水管網(wǎng)普及率

9、分別達(dá)到60%和70%以上（二環(huán)以 內(nèi)約80%，二環(huán)以外約40%）。全市污水處理率已達(dá)到70%以上。第五污水處理廠 已完成水處理部分建設(shè)，并于2010年6月30日投入試運(yùn)轉(zhuǎn)，污泥消化池等處理 構(gòu)筑物正在進(jìn)行土建工程和部分設(shè)備安裝。第六、第十和第十一污水處理廠前期 征地拆遷和設(shè)計(jì)工作正在加緊進(jìn)行，北石橋（第二）二期擴(kuò)建工程已完成前期可 行性研究并通過(guò)專家評(píng)審。中水回用工藝3.1城市中水回用系統(tǒng)城市二級(jí)出水的回用即為城市中水回用，之后再通過(guò)管網(wǎng)分配給用戶。污 水再生回用的目的是該小區(qū)的綠化地帶灌溉，水景的使用，消防用水。如能在污 水處理場(chǎng)附近建成一座綜合洗車場(chǎng)，那么污水回用將變得更有價(jià)值。為是城市

10、二 級(jí)出水達(dá)到中水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，必須選擇合適的工藝。城市污水的再生利用通常 有以下三種工藝選擇：混合+沉淀+過(guò)濾；氣浮+過(guò)濾；直接過(guò)濾，其工藝 流程如圖1。采用第一種流程需要增建混臺(tái)反應(yīng)池、沉淀池。沉淀池占地面積較大，初期投資 多，但出水水質(zhì)滿足再生水回用標(biāo)準(zhǔn)。采用第二種流程需增加氣浮裝置。常規(guī)氣 浮法存在溶氣罐體積大、效率低、操作不穩(wěn)定、溶氣壓力高、能耗大等問(wèn)題；高 效氣浮法設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行管理要求嚴(yán)格，一般工人難以操作。第三種流程較短， 投資少，但直接過(guò)濾由于處理后污永含懸浮物多，濾層表面由于大量截泥以至堵 塞，出現(xiàn)表層結(jié)殼現(xiàn)象，造成水頭損失增加，工作周期短的弊病。第一種工藝以西安市城市污水

11、回用試點(diǎn)項(xiàng)目北石橋污水凈化中心為例。該項(xiàng) 目地處西安市西郊工業(yè)區(qū)，北與西安西郊熱電廠一路之隔，東臨西安市化工廠、 西安焦化廠，南依西安日化廠，作為用水大戶的冷卻用水用戶眾多，使得凈化中 心具有良好的污水資源開(kāi)發(fā)條件。根據(jù)北石橋污水凈化中心運(yùn)行以來(lái)的二級(jí)處理水量、水質(zhì)統(tǒng)計(jì)資料，回用水 用戶對(duì)水質(zhì)水量的要求，確定污水深度處理回用工程設(shè)計(jì)規(guī)模和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)1999年1月至2000年9月期間二級(jí)處理系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，日處理 水量平均在13萬(wàn)m3/d以上，并且出水水量穩(wěn)定、可靠。在對(duì)用戶的調(diào)查基礎(chǔ)上， 確定回用水規(guī)模10萬(wàn)m3/d，分兩期實(shí)施，一、二期規(guī)模均為5萬(wàn)m3/d。根據(jù)西安市北石橋污水回

12、用項(xiàng)目可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段的經(jīng)濟(jì)分析，該 項(xiàng)目的年總經(jīng)營(yíng)成本（10萬(wàn)m3/日）為2611.7萬(wàn)元，單位總制水成本0.72元/m3。 西安市目前居民用水價(jià)格是1.5元/m3,工業(yè)用水價(jià)格是1.86元/m3,商業(yè)用水價(jià)格是2.2-2.5元/m3,由此可見(jiàn)，回用水具有潛在的巨大市場(chǎng)，并可給用水單位帶 來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。以西安熱電廠為例，該廠每天需要的回用水量是3.6萬(wàn)噸， 如果每噸回用水按1.0元核算，全年水費(fèi)為1314萬(wàn)元，相應(yīng)的自來(lái)水費(fèi)為2444.04 萬(wàn)元，僅此一項(xiàng)全年可節(jié)約水費(fèi)1130.04萬(wàn)元。3.2小區(qū)中水回用系統(tǒng)近年來(lái)，隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，在傳統(tǒng)工藝流程基礎(chǔ)上組合產(chǎn)生的中水

13、處理新工藝層出不窮。根據(jù)小區(qū)污水處理回用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，在國(guó)內(nèi)已 經(jīng)有過(guò)工程實(shí)踐的工藝流程主要有：(1 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一接觸過(guò)濾一炭吸附過(guò)濾一消毒一中水；(2 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一沉淀一過(guò)濾一臭氧一消毒一中水；(3 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一混凝氣浮一過(guò)濾(包括膜濾)一消毒一中水；(4 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一接觸氧化池一沉淀池(或者混凝過(guò)濾)一出水；(5 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一生物轉(zhuǎn)盤(pán)一沉淀一過(guò)濾一(炭濾)一消毒一中水；(6 )污水一格柵一缺氧水解一好氧曝氣一混凝沉淀一過(guò)濾一消毒一中水；(7 )污水一格柵一調(diào)節(jié)池一初沉池一曝氣池一二次沉淀池一消毒一中水。在這些工藝流程中最常用的小區(qū)污水處理

14、技術(shù)是接觸氧化法。該工藝具有去除有 機(jī)物效果好、生物處理效果穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、抗沖擊負(fù)荷等優(yōu)點(diǎn)，但須 解決曝氣噪音問(wèn)題。另外，活性污泥法及其它的變形工藝流程，包括氧化溝、 SBR、AB法、A/O法、A/A/O法等技術(shù)都在小區(qū)中水回用處理中有過(guò)應(yīng)用，處 理效果良好但需對(duì)污泥進(jìn)行處理。近年來(lái)，膜生物反應(yīng)器(MBR)、曝氣生物濾 池(BAF)和循環(huán)活性污泥工藝(CASS )等新技術(shù)也開(kāi)始在住宅小區(qū)中水處理工程 中得到應(yīng)用，處理效果良好。目前，我國(guó)已經(jīng)建成了很多中水回用工程，這里以建設(shè)部城市住宅小區(qū) 中水回用專項(xiàng)技術(shù)科技示范工程 河北建設(shè)集團(tuán)辦公住宅區(qū)中水回用工程 為例進(jìn)行介紹。該示范工程場(chǎng)地選擇

15、在河北省保定市河北建設(shè)集團(tuán)辦公住宅區(qū)， 小區(qū)內(nèi)生活污水經(jīng)收集處理再生后主要回用于該小區(qū)某綜合樓沖廁、小區(qū)內(nèi)道路 澆灑、綠化和景觀用水等。示范工程的主要中水處理設(shè)施可埋地，不影響周邊 綠化，且中水出水距離辦公樓項(xiàng)目投資為2 0萬(wàn)元。具體流程見(jiàn)圖2。該小區(qū)是城市住宅小區(qū)中水回用專項(xiàng)技術(shù)科技示范工程，所以該工程出水水 質(zhì)對(duì)色度、臭味、PH、大腸桿菌等指標(biāo)的要求較高。該工程采用膜A/O生物反應(yīng) 器(MBR)工藝，對(duì)去除COD、色度、臭味、濁度和氨氮等的作用很強(qiáng)，可取得理 想的效果。該污水經(jīng)處理后各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CB/T1 89202002 )。4.中水回用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)污水資源化

16、是緩解城市水資源緊缺的有效途徑，是開(kāi)源的重要措施。污水回 用體現(xiàn)了水資源可持續(xù)利用和合理配置的重要戰(zhàn)略意義。國(guó)內(nèi)外已有許多成功的 經(jīng)驗(yàn)，如：美國(guó)在1920年就開(kāi)始了再生水的利用，形成了水在社會(huì)大循環(huán)中的良 性循環(huán)，我國(guó)沿海缺水城市大連，在1992年率先建成了污水回用示范工程，取得 了實(shí)效。2002年，北京完成了高碑店污水處理廠規(guī)模為47萬(wàn)m3/d中水回用工程， 每天將20萬(wàn)m3處理水送到高碑店湖，作為北京第一熱電廠的冷卻水；同時(shí)，每天 還有2萬(wàn)m3的處理水送到北京第六自來(lái)水廠，經(jīng)深度處理后送到北京東南郊工業(yè) 區(qū)作為工業(yè)冷卻水，以及北京南部城區(qū)公園綠地、道路澆灑等市政雜用水4. s。 事實(shí)證明城

17、市污水的再生回用可以有效的解決水資源不足和水環(huán)境污染這對(duì)矛 盾，對(duì)水質(zhì)型缺水的無(wú)錫地區(qū)具有現(xiàn)實(shí)意義。依照目前的發(fā)展趨勢(shì)，要以污水處理廠為主體開(kāi)展中水回用，就必須完成 城市二級(jí)污水處理廠的技術(shù)升級(jí)，完善的污水回用處理技術(shù)是促進(jìn)污水回用進(jìn)一 步發(fā)展的保證。目前二級(jí)出水經(jīng)混凝、沉淀、過(guò)濾、消毒等深度處理后，可達(dá)到 市政、生活雜用和中水水質(zhì)要求，可滿足更多用途的回用。綜上所述，城市污水 處理廠二級(jí)出水水質(zhì)已經(jīng)達(dá)到一般工業(yè)冷卻水和農(nóng)灌水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，如果再經(jīng)適當(dāng)深 度處理，將可達(dá)到更高要求的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，城市污水再生回用是完全可行的。5.建議5.1多渠道籌措資金建設(shè)城市污水處理廠，吸納全社會(huì)資金，包括個(gè)人、集體 和政府參與水處理活動(dòng)，使水處理行業(yè)由單一的政府投資和管理走向社會(huì)化和產(chǎn) 業(yè)化，逐步走向公司型的管理運(yùn)營(yíng)機(jī)制。5.2要充分認(rèn)識(shí)到，污水是一種穩(wěn)定可靠的、可再生利用水資源，污水再生 利用是解決水資源短缺的有效措施，是實(shí)現(xiàn)水資源良性循環(huán)的關(guān)鍵。因此，在城 市生活和工業(yè)用水方面要擯棄輕視節(jié)水、制污、不重視非傳統(tǒng)水資源的開(kāi)發(fā)，要 重視節(jié)流優(yōu)先、治污為本、多渠道開(kāi)發(fā)水資源的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。5.3為保證污水資源的合理開(kāi)發(fā)和利用，迫切需要制定切實(shí)可行的水資源綜 合利用規(guī)劃、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)