建筑中水的現(xiàn)狀與發(fā)展

建筑中水的現(xiàn)狀與發(fā)展

摘要：在1979年,中水設(shè)施與污水處理后水的再利用都還未普及。從1980年開始,中水利用設(shè)施建設(shè)速度加快。到1983年3月底，全國有中水項目473個,總回用水量約6.6萬m3/d。近年來,平均每年建設(shè)130處。到1993年全國有1963套中水利用設(shè)施投入使用，其中東京都建設(shè)的中水利用設(shè)施數(shù)量約占全國的44%,福岡地區(qū)占19%。

關(guān)鍵字：建筑中水現(xiàn)狀發(fā)展一、國外中水利用、現(xiàn)狀及發(fā)展方向1．日本中水發(fā)展概況、趨勢及其運行機制分析⑴起因日本的中水利用是從1955年開始，受1977年節(jié)能政策調(diào)整和1978年福岡等城市水荒的影響，國家及地方制定了中水利用的指導(dǎo)計劃。從1980年起中水利用設(shè)施建設(shè)發(fā)展速度加快。日本70年代由于水資源缺乏，出現(xiàn)嚴(yán)重的水荒，許多城市曾發(fā)生長時間的限量用水，如福岡市1978年因嚴(yán)重缺水，被迫實行持續(xù)近10個月的限量供水，其中有5個月每天只能供水5～10小時，暑假期間只得采取疏散人口的做法,給城市工業(yè)生產(chǎn)和居民生活帶來很大的困難。加之許多地區(qū)的過量開采地下水，造成地面嚴(yán)重下沉，海水倒灌等許多問題,使水資源緊缺問題受到重視。為了解決水荒和缺水問題，采取種種控制地下水使用和合理用水的辦法，如節(jié)約用水，重復(fù)用水，調(diào)整用水結(jié)構(gòu),其中之一是污水回用和中水利用[5]。⑵中水設(shè)施發(fā)展概況(1980～1996年)在1979年,中水設(shè)施與污水處理后水的再利用都還未普及。從1980年開始,中水利用設(shè)施建設(shè)速度加快。到1983年3月底，全國有中水項目473個,總回用水量約6.6萬m3/d。近年來,平均每年建設(shè)130處。到1993年全國有1963套中水利用設(shè)施投入使用，其中東京都建設(shè)的中水利用設(shè)施數(shù)量約占全國的44%,福岡地區(qū)占19%。中水使用量為27.7萬m3/d,占全國生活用水量的0.7%。截止1993年，使用雨水作中水的設(shè)施全日本共有528處,水量為500萬m3/a。其中東京的雨水利用設(shè)施占全國65%,福岡占7%。至1996年，全國有中水設(shè)施2100套投入使用，用水量達(dá)32.4萬m3/d,占全國生活用水量的0.8%[2]。⑶中水系統(tǒng)的三種基本類型經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前已形成了三大類基本系統(tǒng)（日本稱循環(huán)方式）：①建筑中水系統(tǒng)，以單個建筑物內(nèi)的雜排水或生活污水或屋頂雨水為水源，處理成中水再利用。②建筑小區(qū)中水系統(tǒng)，以住宅小區(qū)或數(shù)個建筑物形成的建筑群排放的污水或雨水為水源，處理成中水再利用。其給水、排水、雨水和中水組成建筑給排水系統(tǒng)。③城市（區(qū)域）中水系統(tǒng)，以城市污水處理廠的出水為水源，深度處理后供大面積的建筑群作中水使用。⑷日本中水建設(shè)運行機制分析由于日本政府對供水設(shè)施建設(shè)和在水價上有較高的補貼,水價對于中水的建設(shè)影響并不是主要的;而且中水對國家總體上節(jié)水的貢獻(xiàn)并不大，不超過全國生活用水量的1%,微觀經(jīng)濟效益也并不明顯。對于中水建設(shè)國家并無硬性的法律規(guī)定,公眾也未普遍接受。盡管如此,每年仍有上百套的中水建成。這是因為:水荒給社會留下了深刻的影響，從局部地區(qū)來講，人們希望提高供水的保障程度,擺脫水荒的影響。同時，有一些地區(qū),地方政府明文規(guī)定要求建設(shè)中水。另有一些地區(qū)是政府對其污水的外排標(biāo)準(zhǔn)比較高，必須進(jìn)行三級處理,所以出水經(jīng)過消毒即可回用。為了擴大規(guī)模降低中水的成本，目前中水正在以新建小區(qū)為重點,普及中水建設(shè)。而一些大城市如東京,則建設(shè)了全地區(qū)的城市中水系統(tǒng)。另外，日本對于以雨水為水源的中水利用日益重視，且發(fā)展也較快，其利用量已遠(yuǎn)大于以生活污水為水源的中水利用量,近來又有雨水利用計劃指導(dǎo)。這些就是日本的中水仍以一定的速度發(fā)展的原因,也代表了中水發(fā)展的方向[6]。據(jù)1996年日本水利用合理化促進(jìn)協(xié)會對259項中水設(shè)施的調(diào)查結(jié)果表明,中水設(shè)施建設(shè)的出發(fā)點可分為4類:①從環(huán)境保護(hù)需要或作為一種商業(yè)運作考慮的占30.1%；②依據(jù)政府要求建設(shè)的占46.3%；③從經(jīng)濟利益考慮的占46.3%；④以其它因素為出發(fā)點的占8.1%(其中有些估計是從雙重因素考慮,故總數(shù)大于100%)[5]。日本住宅公團(tuán)1972年起對生活污水進(jìn)行深度處理后作沖洗廁所及室外清掃等雜用水再利用的問題，進(jìn)行了5年的研究,認(rèn)為確實可行。1976年開始在芝山住宅區(qū)建設(shè)實施,1977年2月投產(chǎn)。有住宅2247戶，幼兒園2所，小學(xué)2所，初中1所，高中1所,商店等。中水以芝山西地區(qū)的8～11層的高層住宅13棟，住戶888戶,3222人為對象。按照當(dāng)?shù)匚鬯欧艠?biāo)準(zhǔn)，污水經(jīng)活性污泥法二級處理后，再進(jìn)行混凝沉淀過濾處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，處理出水的75%～80%排放,余下20%～25%作為中水水源利用[2]。⑸中水技術(shù)發(fā)展趨勢①重視雨水的利用。隨著淡水資源日趨短缺，雨水已成為越來越重要的可利用的淡水資源之一。日本積極開發(fā)利用雨水并開展了相關(guān)的研究，同時建成一批不同規(guī)模的示范工程。日本結(jié)合建筑中水系統(tǒng)，在城市建筑屋頂修建用雨水澆灌的“空中花園”，在樓房中設(shè)置雨水收集貯藏裝置與中水道工程共同發(fā)揮作用[29]。②研究省地節(jié)能型的中水處理方法[3]中水處理采用生物曝氣濾池,集曝氣、過濾于一體的裝置,是一種省地節(jié)能型的中水處理方法。生物曝氣濾池和一般的活性污泥法加過濾相比,具有處理水水質(zhì)穩(wěn)定,布置緊湊,管理方便等優(yōu)點,生物曝氣濾池不設(shè)沉淀池,直接進(jìn)行固液分離。實踐證明,用時間繼電器自動控制,1小時1次空氣沖洗和1天1次反沖洗,不必?fù)?dān)心發(fā)生堵塞問題。近年來隨著膜材料和制膜技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴大，尤其是在污水處理領(lǐng)域的發(fā)展，逐漸取代常規(guī)的沉淀處理，提高了最后的出水水質(zhì)，減少了回用水的風(fēng)險，同時節(jié)省了處理機房的占地面積。③活性炭吸附對處理水質(zhì)把關(guān)的作法在逐步改變[3]中水處理流程中的活性炭吸附對處理水質(zhì)把關(guān)的作法在逐步改變,日本最近建成的新宿區(qū)海洋旅館采用接觸氧化加砂濾法處理中水,也沒有用活性炭吸附。因為有些中水原水濃度很低,經(jīng)過接觸氧化加砂濾之后,已達(dá)到中水使用要求。④簡便的消毒方法[3]日本中水消毒已廣泛采用市售有效濃度為10%～12%的次氯酸鈉溶液。⑹目前中水在維護(hù)管理上存在的問題1996年日本水利用合理化促進(jìn)協(xié)會還對259個中水設(shè)施運行維護(hù)管理作了調(diào)查,結(jié)果表明:反映運行維護(hù)費用較高的有75個,中水水量不能滿足需要仍需自來水補充的有104個,中水原水不穩(wěn)定的有63個,有臭味問題的有38個,中水有顏色、水質(zhì)不穩(wěn)定的有24個,反映其它問題的有14個。這表明日本中水調(diào)查反映的主要問題是中水成本過高和中水的水量不足,今后應(yīng)加大開發(fā)力度和推廣多水源、低成本的中水技術(shù)和系統(tǒng),如小區(qū)中水和區(qū)域中水系統(tǒng)以及雨水利用等[21]。2美國城鎮(zhèn)的中水回用情況⑴概況污水處理和中水回用在美國的發(fā)展，可以追溯到20世紀(jì)20年代。但城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)和普及，始于20世紀(jì)60年代末、70年代初。產(chǎn)業(yè)化的污水回用設(shè)施建設(shè)的全面展開，則是自20世紀(jì)90年代初期開始的[43]。在污水處理的技術(shù)路線上，關(guān)鍵性的轉(zhuǎn)變是由單項技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)集成。以往是以達(dá)標(biāo)排放為目的，針對某些污染物去除而設(shè)計工藝流程，現(xiàn)在要調(diào)整到以水的綜合利用為目的，將現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行綜合、集成，以滿足所設(shè)定的水資源化的目標(biāo)[43]。從污水處理用詞的演變可以看出其技術(shù)發(fā)展的方向：由傳統(tǒng)意義上的“污水處理”(WastewaterTreatment)轉(zhuǎn)變?yōu)椤八赜谩?WaterReuse)，對“水回用”的一般理解是經(jīng)處理后的水重復(fù)使用，是指小范圍內(nèi)的循環(huán)；由“水回用”發(fā)展到“水再利用”(WaterReclamation)就進(jìn)一步具有開發(fā)和資源化的含義，目前在美國已被廣泛采用；最近，加州又在有關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中用“水循環(huán)”(WaterRecycling)代替了“水再利用”，“水循環(huán)”的概念更加符合水在自然界中的大循環(huán)，經(jīng)處理后的水可用于工業(yè)、市政、農(nóng)業(yè)、以及地面、地下等多種用途[27]。城鎮(zhèn)污水回用也已經(jīng)從研究試驗階段進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段，城鎮(zhèn)中水回用設(shè)施的數(shù)量和功能增長迅速。在氣候干旱的美國中西部地區(qū)，一些起步較早的城鎮(zhèn)，中水回用的產(chǎn)業(yè)化運營已經(jīng)有了近30年的歷史?；赜盟鳛橐环N合法的替代水源，在美國正在得到越來越廣泛的利用，成為城市水資源的重要組成部分。2000年，加利福尼亞州的中水回用量為8.64億立方米，回用率10%（回用水量與污水總量之比），回用水量占平水年份全州城鎮(zhèn)年用水總量的7%左右。加州埃爾溫市（Irvine,人口26萬人），約20%的用水需求是通過回用水滿足的。美國城鎮(zhèn)中水回用的用途十分廣泛，包括非飲用用途的直接利用和飲用用途的間接利用。從回用水的使用構(gòu)成上看，農(nóng)作物灌溉、回灌地下水、景觀與生態(tài)環(huán)境用水以及工業(yè)用水，是目前美國城鎮(zhèn)中水回用幾項最主要的用途。加州的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全部回用水總量中，約32%用于農(nóng)業(yè)灌溉，27%用于回灌地下水，17%用于綠化灌溉，7%用于工業(yè)生產(chǎn)，3%用于補充地表徑流、營造濕地和休閑娛樂水面等景觀生態(tài)用水，1%用于屏蔽海水入侵，其余13%用于城鎮(zhèn)公共建筑和居民家庭的多種非飲用用途，包括沖廁、洗車、街道清洗、建筑物的衛(wèi)生保潔、非食品和非飲食用具的洗滌等等[8]。

從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的高度，重視和加強污水處理和中水回用工作，是美國城鎮(zhèn)污水處理和中水回用高水平發(fā)展的內(nèi)在動因。⑵城鎮(zhèn)中水的集中和分散處理1985年以前，美國建污水處理廠的資金是由聯(lián)邦政府投入85%(共計800億美元)、地方政府投入15%來解決，要求至少達(dá)到二級污水處理廠出水標(biāo)準(zhǔn)，1985年以后改為發(fā)行債券。由于有資金的保證，城市二級污水處理廠(集中處理)已得到100%的普及[8]。城市中水分散處理的提出和發(fā)展有以下原因：①分散處理，就地回用。由于回用對象不同，對水質(zhì)的要求和處理工藝也不同，就地回用又可以節(jié)約輸水管線，因此回用水廠的規(guī)模一般都在幾萬m3/d的水平上，最大的要算丹佛市，擬在2004年建成17×104m3/d的中水回用廠[38]。②在已建了集中污水處理廠的情況下，新廠可采用將污水與污泥分開處理的方案，污水就近收集、處理、回用，污泥輸送到集中污水處理廠處理。污泥的集中處理有利于實現(xiàn)處理設(shè)施的規(guī)模效應(yīng)，節(jié)約投資，回收能源。丹佛市的SandCreekWastewaterReuseFacility(2×104m3/d)就是采用了這種方式[38]。③隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是膜技術(shù)的發(fā)展，中水處理設(shè)施實現(xiàn)了裝置化、小型化，使中水分散處理和回用得以實現(xiàn)[27]。④中水處理離不開能源，隨著世界性的能源短缺和大氣污染的加劇，新能源的使用已經(jīng)是刻不容緩，而太陽能、燃料電池等都適合于分散使用(例如在居民住宅小區(qū)中使用)，這就使污水處理隨之走向分散化[30]。3以色列污水回用于農(nóng)業(yè)眾所周知，以色列是一個嚴(yán)重的缺水國家，人均占有水資源量370立方米，僅為中國的1/7。以色列認(rèn)為其給水經(jīng)濟已經(jīng)處在破產(chǎn)的邊緣。為解決這種水資源的短缺問題。由于天然水源已快耗盡，所以他們決定轉(zhuǎn)向使用一種非傳統(tǒng)的水源，即污水管道中的污水，將這種污水轉(zhuǎn)變成凈水后作多用途使用（除了飲用），其中主要是轉(zhuǎn)變成適合于農(nóng)業(yè)使用的水，如對多種作物進(jìn)行灌溉[44]。早期的國內(nèi)污水處理僅僅是以去除其中的生態(tài)衛(wèi)生有害物為目的，然而，由于水源短缺加劇，對于由于未處理污水的滲透導(dǎo)致地下水遭到污染的危險的認(rèn)識加強了，污水處理技術(shù)得到了發(fā)展，關(guān)于污水處理的看法也發(fā)生了變化。從此以再生污水進(jìn)行農(nóng)業(yè)和工業(yè)的回用，對于提高以色列的水資源平衡做出了貢獻(xiàn)。⑴污水的收集和回用以色列的污水回用是有計劃有組織的。首先，對過去用水的情況進(jìn)行總結(jié)、分析，再對將來用水的發(fā)展進(jìn)行預(yù)測；這包含對全國和各地方的污水的流量進(jìn)行預(yù)測；然后進(jìn)行主要的處理地點的選取和主要方案的設(shè)計、對不同地區(qū)之間的管道輸送的總平面圖和流量進(jìn)行合理調(diào)配、以及對工程投資的估算。不同地區(qū)之間的輸送管路要最大限度的適應(yīng)系統(tǒng)的運行，滿足在污水產(chǎn)量或收集量發(fā)生變動時有剩余污水能夠以相同的水質(zhì)輸送到不同的用戶。在過去的10年中污水都是在它的產(chǎn)地收集而無須輸送到很遠(yuǎn)的地區(qū)。1995年以后污水就必須輸送到現(xiàn)有收集區(qū)以外的地區(qū)，如：丹地區(qū)的污水再生計劃，耶路撒冷計劃，Qishon計劃[24]。目前污水量（處理前）約為3億立方米/年，污水的主要來源是單位面積人口密度高的市區(qū)，提供的生活污水量可以占到總污水量的75%。預(yù)計到2010年將達(dá)到大約5億立方米/年。考慮到在處理和儲存過程中水量的損失，可利用的污水凈產(chǎn)水量將達(dá)到大約3.5億立方米/年[44]。國家在污水處理和回用領(lǐng)域的努力已經(jīng)使以色列的兩個主要的中心城市的污水的處理和回用的建設(shè)計劃形成了羽狀水網(wǎng)：Dan地區(qū)的污水再生計劃和Qishon方案。這種國家的努力取得了一系列的成就：a、解決了由污水引起的公共衛(wèi)生問題。b、防止了地表水和地下水的污染問題。c、防止了環(huán)境公害。d、利用污水作為一種非常經(jīng)濟的水源來解決日益增長的需水量。以色列對污水處理要達(dá)到的最高目標(biāo)是防止對公共健康的危害，并同時保證適合于全國各地的農(nóng)作物使用。⑵污水回用于農(nóng)業(yè)灌溉眾所周知，以色列是最早使用污水進(jìn)行農(nóng)作物灌溉的國家之一。今天它是世界上最高比例（大約是污水總量的三分之二）使用污水進(jìn)行灌溉的國家。回用污水中取得的經(jīng)驗加上先進(jìn)的灌溉方法，使以色列在國際上成為這個領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)先者。由于區(qū)域性的水資源短缺，可以預(yù)見在不久的將來大部分的污水將被處理回用，特別是用于農(nóng)業(yè)。同時努力提高處理后出水的水質(zhì)，以便擴大農(nóng)作物的種植范圍，促進(jìn)灌溉方法的發(fā)展[23]。污水綜合利用，不僅減少污染，而且體現(xiàn)著工農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化無害化的發(fā)展方向。在污水利用方面，1972年政府制定了“國家污水再利用工程”計劃。開展利用污水進(jìn)行灌溉的試驗研究，并取得了很大成功，利用處理過的污水進(jìn)行灌溉，不但可增加灌溉水源，而且能起到防止污染，保護(hù)水源的作用。這些水不含草籽和病蟲原，灌溉之后土地不易生蟲長草，對農(nóng)作物有利。以色列全國可使用的廢水約為3.5億立方米，已利用了1.5億立方米。至1997年約有60%的城市廢水在進(jìn)行無害化處理后用于灌溉。預(yù)計2010年全國37%的農(nóng)業(yè)灌溉將用處理過的廢水。為了鼓勵農(nóng)民使用廢水灌溉，其收費標(biāo)準(zhǔn)比國家供水網(wǎng)提供的優(yōu)質(zhì)水低20%左右。預(yù)計到2005年，不僅是農(nóng)業(yè)，各行各業(yè)對于水的需求量都將大幅度提高，這里主要是指淡水。這種需水量增加的結(jié)果導(dǎo)致可用于農(nóng)業(yè)灌溉的淡水量降低到過去的一半。這樣也就將使得農(nóng)業(yè)部門對于污水灌溉的需求量增加了。由于在農(nóng)業(yè)上使用再生污水的優(yōu)點得到驗證，將來供水部門的很大一部分投資將投向污水再生領(lǐng)域[23]。以色列的各種污水處理回用計劃中獲得的專業(yè)經(jīng)驗和國家污水回用綱要都表明，雖然用于灌溉的水來自污水的回用，但是以色列仍然采用高效的節(jié)水技術(shù)用于灌溉（如滴灌）使水的利用率得以進(jìn)一步提高；所以說其“節(jié)約用水，有效用水”的基本國策是在其指導(dǎo)思想、法律政策、水價體系、節(jié)水技術(shù)的有機、有效的結(jié)合下得以貫徹實施的，是值得我們借鑒的[23]。4國外回用水的應(yīng)用實例：⑴佛羅里達(dá)州的圣彼得堡佛羅里達(dá)州的圣彼得堡從1977年以來執(zhí)行了一項大范圍的回用水的計劃，現(xiàn)在能夠供給10,000個業(yè)主使用，其中包括9300個住戶業(yè)主使用?；赜盟褂梅较虬ǔ擎?zhèn)和居民景觀場地用水，工業(yè)空調(diào)的冷卻水和消防補給水。這項供水計劃平均提供80,000m3/天的回用水，具體使用的數(shù)量由天氣情況而定。在1993年，每天有100,000m3以上的回用水供給消費者，70,000m3的回用水用于地下回灌以防止鹽水入侵飲用水含水層[7]。⑵阿拉伯聯(lián)合酋長國的AbuDhabiAbuDhabi從二十世紀(jì)五十年代的不到5000人口的小城鎮(zhèn)快速發(fā)展成為如今擁有650,000人口的大城市。AbuDhabi和臨近的衛(wèi)星城鎮(zhèn)消耗350,000m3/天的脫鹽水。從城市來的所有污廢水用泵運送到在Mafraq唯一的處理廠，運送距離離市中心大約有40km。AbuDhabi市政府的排水工程委員會正在設(shè)想和逐步實施在近25年中對本地區(qū)的的污水進(jìn)行100%處理和回用[7]?；赜玫乃?jīng)過砂濾和氯消毒的補充處理，以達(dá)到灌溉公園、道路景觀和草料牧場的用水標(biāo)準(zhǔn)。如果按計劃完成，AbuDhabi就不受高溫和少雨天氣的限制而發(fā)展成為一個花園城市?，F(xiàn)約有200,000m3/天的回用水輸送到城市用于綠色景觀場地的澆灌。綠色景觀場地的灌溉用水規(guī)模擴大的程度非?？?，在夏季高峰用水時出現(xiàn)了回用水的短缺問題，因而排水工程計劃正在找尋克服缺水的方法，包括采用更加有效的灌溉方法和選用用水量少的植物和草地[31]。

⑶澳大利亞的羅斯山脈地區(qū)在澳大利亞的羅斯山脈地區(qū)回用水用于居民用水。此地區(qū)是悉尼西北部的新的住宅發(fā)展區(qū)，計劃最終有300,000人在這里定居，第一期為100,000人建造35,000座房屋。計劃建造二級水網(wǎng)系統(tǒng)給沖洗衛(wèi)生間和澆灌花園提供回用水。計劃的第一部分于2001年8月運行能供給10,000座房屋的用水[7]。⑷澳大利亞的Homebush海岸澳大利亞悉尼的Homebush海岸采用了水的回用形式供水。此海岸是悉尼奧運會的比賽所在地。來自雨水和處理后的污水量達(dá)7000m3/天，用于沖洗比賽地點的衛(wèi)生間，用于澆灌露天運動場地，用于澆灌2000個住戶的花園和沖洗衛(wèi)生間。對回用水進(jìn)行微濾和反滲透膜處理能夠獲得所需的水質(zhì)。這項措施將要減少悉尼的淡水供給量約為850,000m3/年[7]。⑸Adelaide的Mawson湖區(qū)Adelaide澳大利亞的Mawson湖區(qū)的住宅發(fā)展將要給10,000個住戶提供3700套住房。從住宅來的污水經(jīng)過處理回用于沖洗衛(wèi)生間和灌溉景觀場地。另外，將房屋的雨水進(jìn)行收集、處理和回用供給湖水補給水、住宅用水、景觀用地的灌溉以及地下水回灌，地下水回灌可以使含水層的蓄水功能恢復(fù)，并且利于貯存冬季額外的回用水量，保證在夏季高峰灌溉用水時提供充足水量[7]。二、我國的中水回用的歷程我國的污水回用事業(yè)大致可以分為三個階段，1985前的“六.五”期間是起步階段，1986-2000年的“七.五”“八.五”“九.五”，這十五年時間是技術(shù)儲備、示范工程引導(dǎo)階段，2001年以“十五”綱要明確提出污水回用為標(biāo)志，中水回用進(jìn)入到全面啟動的階段[37]。1起步階段1976年以后，我國進(jìn)入以經(jīng)濟建設(shè)為中心的新時期，水資源緊缺，已經(jīng)對國民經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了影響，因此，引起了領(lǐng)導(dǎo)和專家的關(guān)注。建設(shè)部在“六五”專項科技計劃中，最先列入了城市污水回用課題，分別在青島、大連開點作試驗探索。大連的小試于1983年10月27日通過了建設(shè)部鑒定，認(rèn)為是國內(nèi)首次提出有關(guān)城市污水回用的有用成果，填補了國內(nèi)空白。青島于1984年也順利完成了中試研究。這兩個成果表明，污水可以通過簡易深度處理再次回用，是很有前途的水源，我國污水回用完成了起步階段工作[37]。2技術(shù)儲備、示范引導(dǎo)階段從1986年開始，污水資源化相繼列入了國家“七五”“八五”“九五”重點科技（攻關(guān)）計劃。有40余個單位，幾千人的攻關(guān)大軍投入攻關(guān)研究中，他們辛勤工作，刻苦鉆研，團(tuán)結(jié)協(xié)作，完成了大量試驗室小試、中試、生產(chǎn)性試驗，取得成千上萬個數(shù)據(jù)，經(jīng)國家鑒定驗收，許多成果被評為國際先進(jìn)或國際領(lǐng)先水平?！捌呶濉保?985年-1990年）攻關(guān)項目名稱“水污染防治及城市污水資源化技術(shù)”。下設(shè)七個專題，就污水再生工藝，不同回用對象的回用技術(shù)，回用的技術(shù)經(jīng)濟政策等進(jìn)行了系統(tǒng)研究[37]。“八五”（1990年-1995年）攻關(guān)項目名稱為“污水凈化與資源化技術(shù)”，課題名稱為“城市污水回用技術(shù)”，下設(shè)5個專題，分別以大連、太原、天津、泰安、燕山石化為依托工程，開展工程性試驗?！鞍宋濉碧峁┑某晒^“七五”提高到實用水平，研究內(nèi)容經(jīng)過了生產(chǎn)性檢驗，涵蓋了污水回用的大部分領(lǐng)域。

“九五”（1995年-2000年）攻關(guān)，所屬項目為“污水處理與水工業(yè)關(guān)鍵技術(shù)研究”，專題名稱為“城市污水處理技術(shù)集成化與決策支持系統(tǒng)建立”。“九五”具體攻關(guān)有兩部分內(nèi)容[37]：⑴回用技術(shù)集成化研究通過將單項技術(shù)成果和示范工程經(jīng)驗篩選整理優(yōu)化，提供系統(tǒng)完整的集成化技術(shù)，除提交研究報告外，提交的成果還包含在水工業(yè)手冊《廢水處理與回用》一書中的廢水回用篇章中?；赜闷掳ㄋ|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)體系；不同回用對象的再生工藝流程；深度處理單元技術(shù)：包括混凝、化學(xué)除磷、沉淀、澄清、氣浮、過濾、活性炭吸附、污水脫氨、反滲透及計算舉例；不同工藝系列的技術(shù)體系：生物脫氮除磷、顆粒填料生物接觸氧化、A/O（脫氮）、澄清過濾消毒、曝氣生物濾池；國內(nèi)外工程實例[37]。⑵城市污水地下回灌深度處理技術(shù)研究①背景根據(jù)污水回用方式及水循環(huán)過程，污水回用可實施兩種戰(zhàn)略，即“管對管”式短循環(huán)戰(zhàn)略和地下回灌長循環(huán)戰(zhàn)略。所謂短循環(huán)是以工業(yè)、農(nóng)業(yè)、中水回用等為主，污水處理后在本系統(tǒng)內(nèi)閉路循環(huán)復(fù)用或在該地區(qū)的局部范圍內(nèi)回用。這種方式對水質(zhì)的要求相對較低，周期短，因此受到各領(lǐng)域的重視。所謂長循環(huán)是指將城市污水處理廠二級處理出水經(jīng)深度處理達(dá)到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后回灌于地下，水在流經(jīng)一定距離后同原水源一起作為新的水源開發(fā)。這種戰(zhàn)略要求污水處理程度高，循環(huán)復(fù)用的周期長，但可提供較高質(zhì)量的源水乃至飲用水。它既可減少污水量，又可減少原有水資源的開發(fā)量，充分體現(xiàn)了“小量化、無害化、資源化”的可持續(xù)發(fā)展原則[38]。地下回灌是擴大污水回用最有益的一種方式，直接回灌后補給飲用水源從成本、效益分析角度來看也是較為適宜的。同時地下回灌可以水力攔截海水入滲，減少或防止地下水位下降，控制或防止地面沉降及預(yù)防地震，大大加快被污染地下水的稀釋和凈化過程，擴大地下水資源的儲存量，此外，還可以調(diào)節(jié)水溫，保持取水構(gòu)筑物出水能力等。因此，地下回灌系統(tǒng)的設(shè)計、運行與管理將成為地下水管理的重要內(nèi)容。地下回灌水源包括地表水、雨水、回用的城市污水等。隨著興建的污水廠越來越多，將城市污水處理廠二級出水深度處理后用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)，尤其是用于地下回灌的研究勢在必行。②研究情況由清華大學(xué)與北京高碑店污水廠承擔(dān)的課題研究，提交了中試成果，并就此課題與德國柏林大學(xué)合作，在京召開了一次學(xué)術(shù)討論會。該項目通過靜態(tài)吸附試驗比較與Crittenden計算模型分析，選擇GH—16型粒狀活性炭對北京高碑店污水處理廠二級出水進(jìn)行深度處理試驗。結(jié)果表明：GH—16型活性炭的凈化效果存在閾值，約25%的DOC不能被吸附，不被吸附的主要是分子量>3000u的有機物。對以UV254表征的有機物去除效果最好，分子量<1000u的弱極性有機物易被微孔吸附且吸附容量大，對以AOX表征的極性有機物去除效果較差。二級出水經(jīng)活性炭深度處理，出水的可生化性提高。活性炭柱可運行4000床體積，吸附容量為25mgDOC/g活性炭[45]。⑶“十五”（2001年-2005年）攻關(guān)重大專項為：水資源安全保障。從“七五”到“九五”這15年期間，以科技為先行，以示范工程為樣板，把我國的污水回用技術(shù)推向國際水平[37]。這是由幾千人，包括有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員的艱辛勞動取得的，而且已形成技術(shù)政策。但由于管理體制限制，一些城市水資源規(guī)劃中遺忘回用，回用工程資金缺口較大，以及一些地方一些行業(yè)部門沒有從傳統(tǒng)觀念上解脫出來，動則長距離跨流域調(diào)水，還沒把污水看作資源，因此可以說這期間全國沒有形成回用大氣候，回用工程較少，沒見到多大實效。3全面啟動污水回用階段2000年的大旱，給人們敲響了警鐘，中國的水資源問題非常嚴(yán)重，尋找替代水源被提到日程。以全國城市供水節(jié)水會議為契機，以“十五”綱要為標(biāo)志，污水回用被正式寫入文件，表明全國開始全面啟動污水回用，要大張旗鼓把污水變成城市第二水源[37]。最近國家經(jīng)貿(mào)委和建設(shè)部聯(lián)合發(fā)文，對創(chuàng)建節(jié)水城市提出量化考核指標(biāo)，其中污水處理回用是指定考核項目。從有關(guān)部門了解到，目前申請立項的污水處理廠大都包括了回用部分，作到了處理與回用同時立項，同時投產(chǎn)。說明污水回用已正式進(jìn)入全面啟動階段。國家標(biāo)準(zhǔn)《污水回用設(shè)計規(guī)范》《建筑中水設(shè)計規(guī)范》開始編制要全面啟動污水回用必須建立健全國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，強制性條文，技術(shù)立法工作。原有二個標(biāo)準(zhǔn)，是1994年和1991年由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會組織的推薦性標(biāo)準(zhǔn)，權(quán)威性不夠，已不適應(yīng)當(dāng)前形勢發(fā)展需要。污水回用是重大社會問題，政府主管部門高度重視，認(rèn)為必須盡快提升為國家標(biāo)準(zhǔn)。2001年底已完稿發(fā)布。由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)司直接負(fù)責(zé)兩本具體規(guī)范的編制，這是過去從沒有過的。說明國家非常重視這一工作。規(guī)范的編寫充分地體現(xiàn)出政策性強，具有科學(xué)性和適用性，并經(jīng)得起檢驗[37]。4我國的中水回用存在的障礙城市水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略可以歸納為：節(jié)水優(yōu)先，治污為本，多渠道開源。城市廢水的回用可以一箭雙雕，既緩解城市水資源短缺的矛盾，又減輕對水環(huán)境的污染。因為回用前必需要經(jīng)過一定的凈化處理，而且回用的過程本身就是一種深度處理的方式，通過灌溉農(nóng)田灌溉綠化帶，通過其他的一些使用途徑，水質(zhì)往往還會有一定程度的改善。但是目前我國推行城市污水回用的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我們國家的要求，主要是還存在以下障礙[10]：①對水資源短缺的嚴(yán)重性仍然缺乏正確估計，很多人總認(rèn)為水是最廉價的資源，取之不盡，用之不竭，還沒有認(rèn)識到水資源短缺已到了非常嚴(yán)重的程度；②對于開發(fā)非傳統(tǒng)水資源的必要性與優(yōu)越性缺乏認(rèn)識，總是想到傳統(tǒng)的辦法而沒有采取新的戰(zhàn)略；③到現(xiàn)在為止，我國城市廢水的處理率和收集率還很低，如