【摘 要】闡述安陽市水資源短缺狀況的同時(shí),概述中水回用的必要性,基本工藝,及其對(duì)緩解供水緊張和節(jié)約用水的重要意義及前景。
【關(guān)鍵詞】水資源;中水回用
一、水資源利用情況
安陽市處于太行山脈與華北平原交界的過渡地帶,屬半濕潤溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū),降水量少,天然來水不足。安陽市水資源十分貧乏,安陽市2011年水資源總量9.9191億m3,安陽市人均水資源量為322 m3/人,是河南省平均水平的69%,全國平均水平的14%。屬典型的資源性缺水城市,需外流域調(diào)水解決。
隨著城市的擴(kuò)張和人口的增加,有限的水資源承載社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的形式將十分嚴(yán)峻。根據(jù)水資源公報(bào),2011年安陽市總供水量已達(dá)12.5294億m3,而2011年安陽市水資源總量僅為9.9191億m3,其中地表水4.0139億m3,地下水8.1838億m3,地表水地下水重復(fù)計(jì)算2.2786億m3。水資源承載能力已達(dá)極限,供需水平衡主要靠超采地下水來解決,地下水超采嚴(yán)重。根據(jù)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果,安陽市地下水呈下降趨勢(shì),下降最嚴(yán)重的區(qū)域每年降幅約在0.5m以上。水資源短缺已成為安陽市經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,尋找新的水源,已成為安陽市當(dāng)務(wù)之急。雖然,南水北調(diào)中線工程已開工,工程建成后可以供給安陽市一定的水量,但從水資源的重復(fù)利用和供水成本角度出發(fā),中水回用不失為解決安陽市水資源短缺的有效途徑。
二、中水及中水利用
中水是水資源的一種形式,是指經(jīng)處理后達(dá)到一定回用標(biāo)準(zhǔn)的城市工業(yè)、生活污水,主要用于灌溉、綠化、沖廁、消防、景觀用水、基建施工、設(shè)備冷卻、工業(yè)用水以及可以接受其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的其它用水。中水回用是根據(jù)用水戶對(duì)水質(zhì)的需求,將工業(yè)和生活的廢污水經(jīng)過處理后再利用,是解決目前國內(nèi)外大中城市缺水問題的重要途徑,有著顯著的社會(huì)和環(huán)境效益。有關(guān)人士指出,今后城市特別是大城市新增的用水需求,一半要靠節(jié)水來解決,可見,以中水回用的方式節(jié)約用水,是建設(shè)節(jié)水城市的一個(gè)重要途徑。
安陽市中水資源十分豐富,而地下水超采嚴(yán)重,水資源短缺已嚴(yán)重制約安陽市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展,提高水資源重復(fù)利用率。中水回用是解決安陽市城市缺水的有效途徑。
(1)隨著安陽市城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大,城市生產(chǎn)、生活污水年排放已超過2.1299億m3,這些污水進(jìn)入城市排水系統(tǒng)后,具有水量穩(wěn)定,易于采集的特點(diǎn)。在水資源日益緊缺的嚴(yán)峻形式下,如果將這些每天白白流走的污水處理成可回用的中水,不僅減少了對(duì)下游環(huán)境的污染,而且無異于為城市新增加了可控供水量。
(2)隨著安陽市城市建設(shè)的不斷發(fā)展,已建及新建大型賓館、飯店、文化體育設(shè)施以及機(jī)關(guān)、大專院校、大型住宅越來越多。水資源的集中使用為污水的相對(duì)集中處理提供了機(jī)會(huì),在這些新建筑中建設(shè)中水設(shè)施再回同,無論從技術(shù)手段還是經(jīng)濟(jì)可能性上,都不成問題。
(3)由于歷史原因,安陽市目前中水回用僅限安鋼、安彩等大型企業(yè),中水回用空間和潛力都很大。
三、中水利用的幾個(gè)途徑
安陽市中水回用主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行:在已建或在建大型集中污水處理廠實(shí)施了二級(jí)中水的回用;在為大中型企業(yè)建設(shè)的集中污水處理廠實(shí)施中水回用;在面積集中而管網(wǎng)相對(duì)完善的公園和城市綠地灌溉系統(tǒng)實(shí)施中水回用;在用水量超過一定規(guī)模的建筑和建筑小區(qū)實(shí)施中水回用;工業(yè)用水及其他用水的循環(huán)利用。
安陽市已建晁家村城市污水處理廠1座,建成安陽鋼鐵公司生產(chǎn)污水處理水廠1座,在建宗村城市污水處理廠1座,二級(jí)污水處理廠總設(shè)計(jì)規(guī)模達(dá)10萬m3/d。達(dá)到二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的中水除可用于農(nóng)業(yè)灌溉及綠化外,以絮凝沉淀過濾消毒處理工藝或膜滲透等處理工藝對(duì)這些水再從深度處理,即可達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)或部分工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)。如宗村污水處理廠擴(kuò)建后,中水深度處理達(dá)到100%,每天即可新增雜用水和工業(yè)供水10萬m3,相當(dāng)于節(jié)約新鮮水10萬m3。如全市的綠化用水70%用中水,每年可節(jié)約大量新鮮水。凡城市規(guī)劃區(qū)內(nèi)的新建、擴(kuò)建、改建項(xiàng)目,如果都要求必須配套建設(shè)中水設(shè)施,且建設(shè)項(xiàng)目的主體工程與節(jié)水措施同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用;對(duì)已建成的住宅小區(qū)逐步配套建設(shè)中水設(shè)施,逐步實(shí)現(xiàn)小區(qū)雜用水和綠化用水采用小區(qū)自身產(chǎn)生的污水加以處理自給;再加大工業(yè)循環(huán)用水力度,完全可為嚴(yán)重缺水的安陽市另僻一個(gè)保證率高、水量豐富的水源。
中水回用在許多缺水城市中被廣泛采用,但推廣亦存在著一定的難度。由于人們長期以來對(duì)中水的片面認(rèn)識(shí)以及水價(jià)的偏低,在一段時(shí)間內(nèi),中水即使白給也沒有人要。人們眼睜睜地看者大面積的城市綠地與人們爭搶著自來水,而處理達(dá)標(biāo)的中水卻白白地流向下游。安陽市自2012年1月1日起實(shí)行《安陽市建設(shè)項(xiàng)目節(jié)約用水設(shè)施與主體工程同時(shí)建設(shè)管理辦法》,此辦法對(duì)達(dá)到一定用水規(guī)模的賓館、商場(chǎng)、居住小區(qū)、產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)等單位逐步推廣中水回用。
四、加快安陽市中水回用的措施
1、加大宣傳力度,樹立和深化污水也是一種可貴的水資源的觀念
興建污水處理廠工程不單是公益事業(yè),還應(yīng)視作開發(fā)資源、發(fā)展生產(chǎn)的必要措施。應(yīng)將污水資源化及再生水的利用作為水資源開發(fā)利用的一個(gè)方向,加快污水的處理及再生水資源開發(fā)利用的一個(gè)方向,加快污水的處理及再生水開發(fā)利用步伐,提高水資源利用率。加大投入、大力興建污水處理及再生水利用工程,提高污水處理率及回用率。增加投入,加強(qiáng)污水資源化的科學(xué)研究,引進(jìn)國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,修建污水處理工程及再生水利用工程設(shè)施,把中水及再生水利用當(dāng)成一項(xiàng)產(chǎn)業(yè)來開發(fā)。進(jìn)一步調(diào)整和完善水價(jià)體系,建立合理的水價(jià)體制,盡快出臺(tái)污水資源化的優(yōu)惠政策,用經(jīng)濟(jì)手段推動(dòng)全社會(huì)對(duì)中水設(shè)施建設(shè)的重視。如果政府解決了中水替代自然水源和自來水的成本補(bǔ)償機(jī)制與價(jià)格激勵(lì)機(jī)制,使自來水、污水及回水用水三者間形成合理的比價(jià),推廣應(yīng)用中水一定會(huì)成為必然趨勢(shì)。
2、利用中水首先應(yīng)解決的問題
安陽市全面推廣利用中水,首先要具體解決好以下幾個(gè)問題。
(1)觀念問題。改變?nèi)藗兒陀盟畱魧?duì)中水的片面認(rèn)識(shí)及偏見,將中水利用的范圍逐步從只局限于荒山綠化及農(nóng)業(yè)灌溉擴(kuò)展到除生活用水以外的全經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域。
(2)技術(shù)問題。因中水的獲得是來源于生活及工業(yè)污水,污染成分復(fù)雜,必須采用工藝可靠,運(yùn)行穩(wěn)定的水處理技術(shù),使中水水質(zhì)安全可靠地達(dá)到各行業(yè)用水的水質(zhì)要求。
(3)經(jīng)濟(jì)問題。新采用的水處理廠工藝成本必須低于目前經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平下各行業(yè)的經(jīng)濟(jì)承受能力,也即必須低于自來水價(jià)格,否則政府應(yīng)采取補(bǔ)償措施,并且建立健全分行業(yè)水價(jià)及嚴(yán)格的水費(fèi)征收機(jī)制。
(4)市場(chǎng)問題。中水(再生水)生產(chǎn)出來后必須要有相對(duì)集中而穩(wěn)定的市場(chǎng)需求,即有相對(duì)穩(wěn)定的用戶,否則中水利用將無法推廣。
(5)管網(wǎng)建設(shè)問題。安陽市的中水利用尚處于起步階段,中水管網(wǎng)建設(shè)幾乎為零。今后需要全面建設(shè)管網(wǎng),所需工程投資巨大,建設(shè)難度很大。
3、中水回用的發(fā)展思路
安陽市中水回用按照先規(guī)劃后實(shí)施、先集中后分散、先試點(diǎn)后推廣的發(fā)展思路,結(jié)合安陽市的地形,排水區(qū)域的劃分、污水處理的現(xiàn)狀、工農(nóng)業(yè)發(fā)展布局等特點(diǎn)、重點(diǎn)從集中和分散兩個(gè)方面推廣利用中水。
(1)集中處理利用。主要是已建成和在建的大型集中污水處理廠的中水利用。在不經(jīng)深度處理的情況下,可用于綠化及農(nóng)業(yè)灌溉;經(jīng)深度處理后,可用于城市園林綠化、市政及工業(yè)用水。工作的重點(diǎn)是將晁家村污水處理廠處理達(dá)標(biāo)的二級(jí)中水深度處理后,用于高新技術(shù)開發(fā)區(qū)以及東區(qū)的工業(yè)及市政用水。宗村污水處理廠建成后,其處理達(dá)標(biāo)的二級(jí)中水深度處理后主要用于安陽大唐電廠等鐵西主要工廠的生產(chǎn)用水。
(2)分散處理利用。分散處理利用是針對(duì)全市凡是有條件建設(shè)中心設(shè)施的用水戶,應(yīng)因地制宜地建設(shè)小型中水處理設(shè)施進(jìn)行中水利用。對(duì)于已經(jīng)建設(shè)完成的項(xiàng)目,凡具備條件的應(yīng)加以改造,加設(shè)中水回用設(shè)施;對(duì)于未建或待建項(xiàng)目,在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)就強(qiáng)制要求配套中水設(shè)施且要與建設(shè)項(xiàng)目同期設(shè)計(jì)、批準(zhǔn)、施工。分散處理利用主要應(yīng)用于小區(qū)、大學(xué)校園、公園綠地綠化、小區(qū)雜用水、市政雜用水等。
4、選擇正確的處理工藝,分等級(jí)工藝處理
國內(nèi)外現(xiàn)有的水處理工藝日漸成熟。國內(nèi)常用的有混凝土過濾沉淀消毒工藝,該工藝運(yùn)行穩(wěn)定,水處理價(jià)格低,不超過1.0元/m3,處理后水質(zhì)滿足市政園林綠化用水標(biāo)準(zhǔn)的要求;膜處理工藝,為國外中水回用的重要方式,其出水指標(biāo)達(dá)到WHO飲用水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn),主要用于精細(xì)化工、機(jī)械制造等行業(yè),但其成本較高,水處理成本在2.6元/m3以上;另一種方式為國內(nèi)新近發(fā)明的硅藻精土是處理工藝,該工藝水處理出水水質(zhì)穩(wěn)定,處理成本較低,在水處理成本不超過1.0元/m3時(shí),能將處理后的水質(zhì)達(dá)到或優(yōu)于國家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn),可用于大部分工業(yè)用水。
5、開展試點(diǎn)工作
為盡快推廣中水(再生水)利用,在進(jìn)行中水資源再生利用規(guī)劃的同時(shí),加緊進(jìn)行試點(diǎn)工作,為安陽市推廣利用中水找到符合實(shí)際情況的、運(yùn)行穩(wěn)定的、水處理成本較低的中水處理工藝,突破安陽市無工藝?yán)弥兴默F(xiàn)狀,為在各行業(yè)推廣利用中水創(chuàng)造示例。
中水試點(diǎn)可從四方面進(jìn)行:(1)對(duì)晁家村污水廠及在建的宗村污水廠的二級(jí)中水進(jìn)行深度處理,達(dá)到工業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)后先供給東區(qū)近期綠化、景觀及鐵西工業(yè)用水;(2)安陽鋼鐵公司等用水量大的大型企業(yè)采取自建中水系統(tǒng),做為城市中水系統(tǒng)的補(bǔ)充;(3)對(duì)安陽師范學(xué)院、安陽工學(xué)院等建筑物、人口相對(duì)集中的單位自建中水系統(tǒng),用于綠化、沖廁、澆灑道路等雜用水;(4)對(duì)游泳池、洗車廠等具備循環(huán)用水的選1-2個(gè)試點(diǎn)單位,采用中水處理設(shè)備用循環(huán)水代替自來水。在試點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)成熟后,向全市推廣。
作者簡介:
任靜:女,1977年12月出生,河南省安陽市計(jì)劃節(jié)約用水辦公室水利專業(yè)助理工程師。