中国城市污水资源化研究

摘 要:当前,我国各大城市都面临着水资源短缺、水污染严重等问题,这严重影响了城市社会经济的可持续发展,而城市污水资源化是解决水资源短缺的重要措施之一。本文通过论述国内污水资源化技术状况及存在问题,对新时期城市污水资源化发展趋势进行了探讨。

关键词:污水资源化 污水回用 污水资源化战略

中图分类号:X22文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 05-107-02

1城市污水资源化内涵

城市污水资源化又称污水回用,是将污水进行净化处理后,进行直接或间接地回用,使之成为城市水资源的一个组成部分,这样既可消除水环境污染,又可促进生态的良性循环。(翁焕新,1998)

城市污水回用作为缓解水资源紧缺,保护生态环境实现污水资源化的有效途径,根据目前城市污水回用技术的发展情况,城市污水回用的途径主要包括农业回用、工业回用、市政回川、娱乐景观水体回用等。

2 中国城市污水资源化概况

中国是世界上严重缺水的国家之一,人均水资源量仅为世界人均水量的四分之一。同时,各大城市还面临水环境污染的形势。水资源紧缺已成为制约城市社会经济发展的关键因素。城市污水资源化是解决水资源短缺的重要措施之一。据统计,我国的600余座城市,有300余座缺水量达到60*108m3/年,因缺水而减少的工业产值估计为1200亿元/年。由于我国污水处理工作起步较晚,污水资源化也是在近几年才受到广泛重视,经验较少。目前我国 再生水的用途主要为市政杂用、工业、农业、环境娱乐和补充水源水等。虽然污水资源化单项处理技术己趋于成熟化,但如何根据我国国情,运用随着科技进步不断出现的新技术、新工艺,合理地组合单项处理技术,在最为经济的条件下达到回用水水质要求,使污水资源化的技术更加合理、经济,仍有许多技术问题有待进一步研究。直接回用和间接回用是城市污水资源化的两种途径。(1)直接回用,是指人们有意识地、有计划地将经适当处理的城市污水直接回用于需水部门。(2)间接回用,是从受生活污水或工业污水污染的地表水源或地下水源取水供给各类用户使用属间接水回用,是目前世界各地最普遍采用的水回用方式。城市污水的直接回用由再生水厂通过输水管道,或其它输水设施直接送给用户使用;间接回用则由二级污水处理厂,或者再生水厂将处理后的出水直接排入水体,由用户再从水体中使用。直接回用有三种通用的模式:1)再生水厂系统敷设再生供水管网,与城市供水管网一起形成双供水系统。一部分专供工业低质用水使用,另一部分专供城市绿化和景点使用;2)由再生水厂敷设专用管道供大厂使用。这种方式用途单一,比较实用;3)大型公共建筑和住宅楼群的污水,就地处理、回收、循环再用。间接回用方式可以分为有意图间接回用和无意图间接回用。有意图间接回用是有计划地将再生水和新鲜水混合后再使用,这就取决于时间和空间的安全保证。再生水从排入水体到被利用的时间滞后,以及混合后的物理化学净化作用,使再生水在自然生态系统中获得进一步的净化。

3 污水资源化过程中存在的问题

目前我国的城市污水资源化利用取得了一些进展,但与发达国家相比,我国污水资源化无论在规模上还是涉及的领域上都存在着较大的差距,我国的污水资源化仍然有许多问题需要解决:

3.1 城市污水处理率较低

城市污水处理率偏低,是影响我国污水资源化全面启动的直接原因。2000年,我国城市污水每日排放量约位1.0109m,而污水处理率却只有20%～30%。同时,对于城市污水,我国目前的工作重点仍然是治理污染,而污水回用工程的建设投资要比污水处理工程大,所以我国许多地方很难给予污水资源化足够的重视和经济支持。因此尽快提高城市污水处理率,加速经济建设步伐,是推动污水资源化全面推广的前提。

3.2 污水处理厂选址存在问题

许多城市污水处理厂为了防止水域污染,多在城市水域的下游建立,远离市区,污水收集管网较长,造成长距离输送,没有考虑日后再生利用的发展需要。所以,缺水城市应以再生水利用为目标,优化调整污水处理设施的布局规划。

3.3 城市排水管网建设不合理

各地对城市污水的处理考虑较多的是排水管网终端的集中式处理,而对于污水流经整个城市的过程却缺少控制,尤其是在城市排水系统不健全的地区,致使一些分布于城区的沟渠水体倍受污染,日久天长这些水体也就成了名副其实的“臭水”。现在一些有条件的地区采取了“截污、清淤、引水”等治理措施,使水体在感官上有了很大的改善,但同时也破坏了水体的自净体系和功能,使水体抵抗外界污染的能力减弱。由于我国的城市排水管网较多采用的仍然是合流制管道,雨季时大量污水随雨水从截污干管的溢流井排入水体,而造成严重的污染。

3.4 污水资源化技术落后

我国城市污水再生利用技术和设备的开发难以满足快速增长的再生利用工程建设和运行管理的需求,城市污水再生利用技术缺乏集成化、综合整合、产业化和工程化,需要对已有技术不断改进和更新,加强新工艺、新流程、新技术和设备产品的研究、开发和推广应用,并注重示范性工程的研究和建设。着重解决城市污水再生利用于农业、生态、市政和工业中的水质净化技术、水质稳定技术、水质保障技术、安全用水技术、工程技术、运行管理技术和成套技术设备问题。(摘自《中国建设信息-水工业市场》)

4 新时期城市污水资源化战略

4.1建立和完善必要的政策法规,推进城市污水资源化

强城市污水再生利用法制建设和行政管理。城市应依据国家有关法律,研究制定促进城市污水资源化工程建设与运营的相关法规,引入竞争机制,建立多元化投资体制,推进市场化运营,提高效率,降低成本,促进再生水利用的发展。逐步建立合理的水价体系和用水结构,引导用水单位积极利用再生水,同时强制部分行业使用再生水。再生水定价以成本补偿及微利为基本原则,工业和非公益用水允许适度盈利。加快城市污水再生利用的综合研究,鼓励原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,发展具有自主知识产权的再生水利用技术和产品,进一步完善工程建设标准和技术规范,为促进再生水利用提供全面支撑。

4.2 正确进行城市污水处理厂的规划和设计

城市供水和排水专项规划中应包含城市污水再生利用规划,根据再生水水源、潜在用户地理分布、水质水量要求和输配水方式,经综合技术经济比较,合理确定污水再生利用设施的规模、用水途径、布局及建设方式;城市污水再生利用设施的规划建设应遵循统一规划、分期实施,集中利用为主、分散利用为辅,优水优用、分质供水,注重实效、就近利用的指导原则,积极稳妥地发展再生水用户、扩大再生水应用范围。确定再生水利用途径时,宜优先选择用水量大、水质要求相对不高、技术可行、综合成本低、经济和社会效益显著的用水途径。城市污水再生利用系统,包括集中型系统、就地(小区)型系统和建筑中水系统,应因地制宜,灵活应用。

4.3 保障城市污水资源化的安全性

在污水资源化利用的过程中,要特别注重加强水质监测和设施维护,建立应急预案,保障供水安全。首先是卫生安全,如果要回用到工业,要保证工业品的卫生质量、工业用水系统的卫生质量。如果要补给饮用水源则更要注意饮用水源的安全性。制定再生水回用水质的标准,包括物理学标准、化学标准、生物学标准。加强对工业废水排放进城市下水道的水质控制,要特别注意含有重金属的废水和含有持久性有机污染物的废水,传统的污水处理工艺不可能去除这些持久的有机物。

5 结论

长期以来,我国城市发展主要沿用大量消耗资源和粗放经营为特征的模式,造成了环境污染和生态的破坏,成为制约社会发展的重要因素。当务之急是,加快城市污水处理设施建设的步伐,加快污水收集管网配套能力,为污水资源化创造必要的条件。规划建设污水处理设施,要以实现污水综合利用为目标,同步规划和建设污水再生利用设施。合理确定污水处理厂的规划布局、处理规模和工艺方案,促进污水处理和资源化利用的协同发展。

参考文献:

[1]李丹.沈阳市城市污水资源化研究[D].辽宁:沈阳农业大学,2005.

[2]张韵.北京城市污水资源化技术研究[D].北京:北京工业大学,2004.

[3]周琛.中国污水回用的历史回顾与研究[D].湖北:武汉大学,2004.

[4]武学军.西安市城市污水再生回用研究[D].陕西:西安建筑科技大学,2005.