城市污水再生利用研究

2010年增刊水科学与工程技术.97.城市污水再生利用研究张爱哲(唐山市引滦工程管理局邱庄水库枢纽管理处，河北丰润064007)摘要:城市污水的再生利用是开源节流 减轻水体污染、改善生态环境解决城市缺水的有效途径之一.也是科技惠民.改善人居环境的有效途径之一，是民生水利与科技创新之举.对实现可持续发展具有战略意义。关键词:城市污水;规划;再生利用中国分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672- 90(2010)50 0097-031城市供水状况跨流域调水作为传统解决方案。在传统方式之外,开发非传统水源是解央水资源短缺的另- -条行之有效的途径,在非传统20世纪50年代中期到90年代末期，我国城市年总供水量水源中,污水再生利用具有广阔的前景。从9.6亿m2增加到470.5亿m',其中工业生产用水289.4亿m',占1.1 在未充分利用城市污水的水资源能力前，不应61.5%;城市生活用水181.1亿m',占38.5%。城市年总供水量已达实施长距离调水和海水淡化项目640亿m',2000年底日供水能力达21.8亿m',供水普及率达目前城市污水处理(二级处理)投资大约在900-140096.79% ,估计目前城市用水缺水率平均为10%。对城市缺水通常采用开发地表水.开采地下水资源,以及元/(m.d),在此基础上的再生处理约400-600元/(m'd)。加上[收稿日期12010-09-27[作者简介]张爱哲(1977-),女(汉族),河北景县人,T程师,主要从事水利工程工作. (Tel)13933314781.水量等问题,还要考虑处理厂工艺污水水质的特殊性等要求。部门应做好宜传,形成杜会舆论.特别是要加强f预和增强号3.2 合理提高排污费,加快企业废污水处理及回用召力度.①要积极热情支持污水资源化.并制定相应的鼓励揩建设污水处理系统,是实现废污水资源化的硬件基础。而施;②应把污水资源化作为政府的号召和规定,对不执行的企要真正实现废污水资源化,更为重要的是加强管理,提高环境污业或部门进行相应的处罚,这样有利于推广应用,使废污水资染成本,使厂家不敢直排污水,同时提高废污水回用的积极性。源化进入良性循环状态。目前我市的环保部门对污染企业的管理手段主要为罚款4结语或收取排污费等,但数额较小(小于建设污水处理系统及污水处理系统运行的费用),这就导致污染企业治理污染、回收利张家口地区水资源相对赝乏,废污水排放量较大,且呈逐用废污水的积极性和压力不高。笔者认为必须加大水污染排年上升趋势,是潜在的巨大水资源。但废污水水质条件不好,污成本,即加大处罚力度.至少得大于或接近污水处理系统的多数排污口未能做到达标排放，且城市改造造成的污水管路运行费用，对无力承担的中小型污染企业果断进行关停或转合并排放的现象较明显,给污水处理厂的出水水质造成压力。产,这样才能使废污水的资源化进入良性循环,才能使废污水为能做到废污水资源化,在加大污水处理设施建设和污水处资源化成为可能。理技术引用的同时,应加强水务管理,增加污水排放成本,提3.3合理引进处理技术, 加大废污水回用力度高排污企业污水资源化的乐力和积极性。张家口地处河北省西北部，属大陆性季风气候，四季分总之,张家口地区还处在废污水资源化的起步阶段,潜力明,雨热同季,昼夜温差大,冬季寒冷漫长,夏季凉爽短暂。这和压力同时存在并且巨大，水行政主管部门和排污企业均应些气候特点对污水处理系统的运行均有很大影响。在引进污.做出积极努力,真正实现水资源的可持续利用,从而保护我们水处理技术时,应考虑是否能满足冬季稳定运行的要求。另外有限宝贵的水资源。应考虑引进效率比较高，能满足污水回用要求的污水处理工参考文献:艺,这样才能满足废污水资源化的要求。[1]张希衡.水污染控制T.程[M].北京:冶金T业出版社,1993.引进废污水处理技术时,应重视污水的深度处理,强力推[2]宋中国煤化工及对策[].国土与自然行污水同用,实现污水资源化,这样不仅减少了污染,也可缓3]李着资iYHCNMHG可持续利用[(].中国环解水荒问题。境管理千部学院学报，2006(3).3.4完善相关法律法规, 增强政府号召力[4]日炳南.污水资源化是污水处理的发展方向[J].哈尔滨建筑大学污水资源化不仅是经济效益,更重要的是社会效益。政府学报,1996(10).=98*张爱哲:城市污水再生利用研究.2010年增刊管网配套总计600- 1000元/(m'd)。到“十五”末期形成40亿m’或者即使可以安排再生水管逍也需要破路才能施工，这是推水源的投资在100亿元。形成同样规模的长距离引水,以大连广城市污水再生利用的一个主要困难。引英入连为例,需600亿元,海水淡化则需1000亿元，可见污水2.22正确评价污水再生利用所具有的环境和公众健康风险回用在经济上具有明显优势。若污水再生利用技术缺乏或不当，会造成严重后果。因1.2 在适用地方使用再生水可以使供需双方获利此,在计划污水再生利用工程以前,要对其环境和健康风险进国内外同类经验与测算表明,对城市污水厂二级处理出行详细的不确定性分析和风险评价。但是这- -过程涉及的系列环境评价和经济评价技术在我国都未尽完善，从而增加了水,采用混凝- -沉淀-过滤- -消毒技术处理 .在管网长度适宜发展污水再生利用的风险。条件下，回用量0000 m'd以上工程的吨水投资应在800元以2.2.3建立国家专项节水基金 ,发行债券.也可借助民间和外下,处理成本0.7元以下.远低于城市水价。按现在国内外通行资力量,多方面多渠道筹集资金,支持、鼓励建设节水惯例,中水价格为自来水价格的50%-70%。以长春市为例,长和污水再生回用设施春市水价4.17元/m2,中水价格以自来水价格的60%计,应为2.5目前,污水再生利用的成本还比较高,尤其是规模较小的元,得水方吨水节省1.67元,供水方吨水获利1.8元。供水方2a中水工程。按北京市统计,只有水量大于150m/d的污水再生内可收回投资,供需双方经济效益都十分显著。利用工程在经济上是可行的，而现有建筑中水的规模大多小于该值。因此对于分散型污水再生利用设施而言.中水成本与2城市污水再生利用自来水价格及城市污水处理费相比并不低，在成本上往往不具有竞争优势。此外,建筑中水系统还要涉及住宅甚至整个城2.1污水资源市上下水系统等的改造给用户和市政增加了额外负担。经济建设和城市化的快速发展，使城市污水排放量增长2.2.4对公众进行适 当的宜传引导很快。目前,我国城市污水年排放量已达414亿m',已建污水处国内公众仍未完全接受污水再生利用，主要是由于信息理设施400余座，城市污水处理率达30%,二级处理率达15%。不充分,对健康的担忧,心理的障碍以及成本上的考虑所造成根据“十五"计划纲要要求.到2005年城市污水处理规模将超的。由于缺乏相应的宣传和公众参与,公众意识不到水资源管过4000万m/ld,城市污水集中处理率将达45% ,给城市污水再理面临的严重问题，意识不到污水再生利用对于保护水资源生利用创造了基本条件。的重要性，对污水再生利用产生了误解和对健康不必要的担2.2污水再生利用 的适用性忧,这些都会阻碍他们接受再生水。经济的发展和城市化进程的加快，以及水污染的8益严2.2.5制定城市节水和污水再生利用的技术指标体系;定期重,导致我国的城市缺水问题十分突出。据统计,我国目前发布适用集成的技术措施;制订适度超前的标准、规范,为技术发展留下空间668座城市中有400多座城市存在不同程度缺水,其中136座本着“优水优用，劣水劣用”的原则.依不同的回用对象和城市严重缺水,日缺水量达1600万m',年缺水量60亿m',严相应标准,确定不同的处理技术,可大大节省工程投资和运行重缺水城市主要集中在北方，占全国的2/3，占北方城市总成本。数的30%;南方占全国的1/3,占南方城市总数的17.8%。北方.2.6 制定鼓励污水再生利用的相关政策缺水城市中主要是资源型缺水，即城市发展的需水量超过首先是水价体系的不合理。长期来.我同的传统水资源价当地水资源承受能力;南方缺水城市中除沿海少数城市外,格处于较低水平，对于用户而言使用再生水并不比自来水节基本上属于工程型或污染型缺水，即因工程设施不足或水约成本,因此我国的水价体系不能激励用户自动地采用再生质受污染造成。-方面城市缺水十分严重，另一方面大量的城市污水经水。其次是尚未建立起再生水的收费机制,在这种情况下,污治理后又白白流失,浪费了大量的可利用资源。与城市供水量水处理厂不愿意也没有相应的财力进行污水深度处理和管网几乎相等的城市污水中只有0.1%的污染物质，远低于海水中的投资。污水缺乏污水再生利用产业的投资激励政策,造成了3.5%的量值。水是唯- -不可替代的，也是唯-可重复利用的资投资来源的匮乏。源。城市污水就近可得,易于收集.再生处理比海水淡化成本2.3污水再生利 用现状低廉,基建投资比远距离引水经济。城市污水可以作为可靠的我国的再生水利用和实践经历了“六五"期间的起步阶段第二水源,这已成为当今世界各闰在解决缺水问题时的共识。(1980~ 1985年),"“七五”到“九五"期间的技术储备和示范工程但是,由于污水再生利用的复杂性,在我国开展污水再生利用引导阶段(1986-2000年)和目前的发展阶段。必须注意以下几个方面的工作。目前,我国再生水的用途有以下方面:城市、工业、农业、2.2.1制定 污水再生利用系统的总体规划环境娱乐和补充水源水等。根据具体的使用目的和水质要求由于再生水的需求者通常比较分散,用水量较小,因此铺不同,水源污水再生利用的设施和技术也随之不同。设再生水管道系统是推广污水再生利用的关键。为了保证处中国煤化工绿化用水、冲洗车辆理后的再生水能够送到各个用户，首先必须编制城市污水再用水、MHCNMHG工和消防用水。市政生利用规划.确定污水深度处理的规模.位置、再生水管道系杂用的再生水与人体按思的可能任牧大，因此需要进行严格统的布局.以指导再生水厂和再生水管道的建设和管理。由于消毒。再生水用于农业可以采用直接灌滠和排至灌溉渠或自以前的道路和市政管道建设时未能预留再生水管道的位置,然水体进行间接回用两种方式。农业用水需求量大,水质要求2010 年增刊水科学与工程技术.99.邢台市城市污水处理与回用技术李忠钧，,李忠毅,孟宪彪(河北省邢台县水务局,河北邢台054001)摘要:邢允市对污水处理,采用T.业废水局部处理就地利用的模式和大型污水处理厂处理模式相结合的方式.对部分企业的废水,在企业附近就地建设小型污水处理厂,使污水处理厂处理的中水直接用于城市景观用水,投资小效益高;对城市污水.在污水处理厂进行处理,处理)j法采用以快速渗滤系统为主的+地处理T艺和一体化处理工艺,处理后的中水用于城市绿化和T.业冷却用水。邢台市采用两种处理污水模式相结合,取得较好的经济效益和社会效益。关键词:工业废水处理模式;城市污水处理模式;中水分质利用;邢台市中圈分类号:X703文献标识码:A文章编号:1672- 9900(2010)50-099-0303工业废水处理设施一般规模小，技术性强,工艺组合灵单元多,处理设施通常为钢筋混凝土结构,因此相应地要求整活,结构通常为钢制,即使内部管线穿插较多,运行维护也不体工艺构成要简单.单体设施构成也要简化.尽量减少管线穿太困难。插和复杂结构,以便减少全厂设施设备的维修管理总量"。正城市污水处理厂的特点是规模大、占地大、设施尺寸大、因为城市污水处理设施规模大投入多,其结构坚固简单,使[收稿日期]2010-09-27[作者简介]李忠钧(1958-).男(汉族),河北邢台人, T.程师,主要从事水利T程和水资源管理T.作,(Tel)15830707096一般也不高,是污水再生利用产业的主要需求者之一。一般经污水再生利用补充水源水质》和《城市污水再生利用工业用水二级处理的城市污水出水水质都能达到或超过农业灌溉用水水质>。标准。国外再生水利用的经验告诉我们,用于农业的再生水量再生水的价格是污水再生利用市场化的核心要素。一方通常占较大比重。再生水用于工业包含两方面:工业利用再生面,在再生水的水质和水量能满足安全性和稳定性的情况下，的城市污水和工业废水的内部循环。工业对再生水的需求量价格是决定需求的主要因素，合理的价格机制能够对再生水很大,对水质的要求也多种多样。再生水可用于量大面广的冷的需求产生经济激励。另一方面,再生水的价格水平又决定了却水、洗涤冲洗用水及其他工艺低质用水，因此它最适合冶污水再生利用是否能够得到足够的收益以满足其财务平衡的金电力、石油化工.煤化工等工业部门的利用。环境娱乐性用需求。因此为了培育再生水市场并为污水再生利用产业的良水主要用于形成娱乐性或观贫性湖泊等。娱乐用水义可以分性运转提供资金保证,应当建立起再生水的收费制度,以补偿为主要接触和次要接触两大类:主要接触是指水与人体的接污水冉生利用设施的投资.建设和运背的支出。触是长时间和直接的，并且有吸入的可能,比如游泳;次要接目前我国再生水的收费制度存在的主要问题是:再生水水触是指诸如划船、钓鱼和进行观赏等活动,-般情况下并无浸价过低甚至没有价格,以及再生水的价格管制政策沿袭了传统水的可能。根据用水与人体接触的方式不同.必须采用不同的的收益率管制政策。在前一种情况下,由于没有其他措施保证处理程度。污水再生利用的其他方式还包括地下水回灌和饮污水再生利用产业投资者的基本收益，使得该产业缺乏足够的用型问用。地下水回灌用于防止地面沉降海水及苦威水人侵市场资金投入。而后者可能会造成污水再生利用企业的成本膨及补充地下水储量。再生水用于生活饮用水源我国尚无先例，胀,而不利于提高产业效率。因此,必须建立我国再生水价格的但国外已有，如南非的温得霜克市和美国堪萨斯州的查纽特合理体系,保障我国污水再生利用产业的良性运行。等,由于处理得当都未发生卫生问题。但是,大多数地区对此仍保持保守态度,如美国环保局认为,除非别无水源可用,尽3结语可能不以再生水作为饮用水源。最近,为贯彻我国水污染防治和水资源开发利用的方针,污水再生利用产业在我国尚处于发展之初，未来是否能提高城市污水利用效率,做好城市节约用水工作.合理利用水够发展到一定的市场规模，成为缓减水资源短缺和水污染严资源,实现城市污水资源化,减轻污水对环境的污染.促进城市重的重要手段,不仅取决于其自身的经济技术可行性,还与政建设和经济建设可持续发展，城市污水再生利用国家标准化管府的产业政策密切相关。健全的污水再生利用产业政策可以理委员会批准发布并实施的3项国家标准:CB/T18919--2002发展中国煤化工一求,提高污水再生利<城市污水再生利用分类);GB/T18920- 2002 《城市污水再生用在解二为重要性;可以规范利用城市杂用水水质);GB/T18921- -2002 《城市污水再生利污水再YHC N M H G和经济效率目标的实用最观环境用水水质》。这3项城市污水再生利用园家标准的现;可以激励污水再生利用企业提高运营效率、降低成本;可颁布实施填补了我国城市污水再生利用水质标准的空白,为以优化政府职能，为污水再生利用产业的发展提供良好的体实现污水资源化提供了技术依据。该系列标准还包括《城市制环境。