如何有效加強(qiáng)城市污水再生利用

王易安

【摘 要】本文通過(guò)對(duì)城市水問(wèn)題進(jìn)行了普遍的分析，得出了水資源開(kāi)發(fā)、節(jié)能節(jié)水呼吁，水資源規(guī)劃的必要性，并通過(guò)對(duì)水資源規(guī)劃方法進(jìn)行對(duì)比得出了城市污水處理并再利用的關(guān)鍵作用，重點(diǎn)討論了城市污水對(duì)城市水質(zhì)量以及環(huán)境質(zhì)量的影響，介紹了城市水處理系統(tǒng)應(yīng)該采用的技術(shù)方法，對(duì)未來(lái)城市規(guī)劃水資源進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】城市污水

【中圖分類號(hào)】TU992.3【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0387-01

一、 城市水現(xiàn)狀與相關(guān)問(wèn)題

隨著人類社會(huì)的加速發(fā)展，人口向城市的轉(zhuǎn)移，城市化速度日益加快，其中城市人口已經(jīng)占世界人口的一半。城市也是這世界的主要生產(chǎn)線，在城市這個(gè)大型的生態(tài)系統(tǒng)中，能源的消耗與配給，成為了環(huán)境學(xué)家重點(diǎn)研究的問(wèn)題領(lǐng)域。隨著全球用水的日益緊缺，在這個(gè)城市系統(tǒng)中，為滿足城市用水需要，城市水資源面臨著緊缺的壓力，地下水超采以及地表水?dāng)嗔鳜F(xiàn)象將這個(gè)問(wèn)題加深到了瓶頸，在這個(gè)用水緊缺的情況下，市民用水與工業(yè)生產(chǎn)用水的合理分配，也是當(dāng)今面臨的一項(xiàng)重大考驗(yàn)。環(huán)境污染中伴隨著水污染，工業(yè)生產(chǎn)中污水的大量排放在城市這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中很難得到進(jìn)化，也存在污染城市周圍水資源的問(wèn)題隱患，城市內(nèi)部綠化面積小會(huì)影響城市的降雨量，導(dǎo)致地下水循環(huán)受阻，更嚴(yán)重會(huì)引起地下水位下降和地面沉降。

在對(duì)未來(lái)城市污水再生技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃中，我們應(yīng)該集中在新技術(shù)，新法規(guī)和新系統(tǒng)三個(gè)方面，在滿足污水處理達(dá)標(biāo)排放的基礎(chǔ)上，通過(guò)衡量處理成本與處理質(zhì)量與產(chǎn)量之間的關(guān)系，來(lái)達(dá)到使污水處理成為解決城市水資源緊缺的關(guān)鍵主導(dǎo)方式。在排水系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、構(gòu)建的同時(shí)需要總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)衡量計(jì)算各數(shù)據(jù)如：水資源浪費(fèi)方式、污染排放渠道、污染方式等加強(qiáng)對(duì)水循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)劃管理，改善當(dāng)前所存在的弊端。在建立水系統(tǒng)構(gòu)建來(lái)加強(qiáng)城市水循環(huán)系統(tǒng)的過(guò)程中，要考慮城市自身的特點(diǎn)，初步形成污水再生利用系統(tǒng)框架大體框架可總結(jié)為：城市水系統(tǒng)體系、再生利用模式體系、回用途徑體系、系統(tǒng)評(píng)價(jià)和約束體系四個(gè)方面。

城市污水系統(tǒng)可分為集中式系統(tǒng)與分散式系統(tǒng)兩種模式，這兩種模式對(duì)城市污水處理起不同的作用，集中式以處理大量污水為主，能有效提高污水再生率和回用規(guī)模；而分散式系統(tǒng)主要著重分別處理各個(gè)渠道的污水，達(dá)到以點(diǎn)成面，有著廣泛的處理覆蓋度，結(jié)合這兩種污水處理系統(tǒng)，通過(guò)規(guī)劃污水處理系統(tǒng)的處理配給，達(dá)到“優(yōu)水優(yōu)用，水盡其用，點(diǎn)面結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)”的最小排放，最大利用的目的。

二、 城市污水再生利用的必要性

近十幾年來(lái)，隨著各個(gè)國(guó)家對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重視程度的加大，與環(huán)境保護(hù)呼聲的普及，水資源問(wèn)題已成為當(dāng)今重要的能源問(wèn)題之一，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明，全球有25%的人口面臨著缺水問(wèn)題，這引起了全球各個(gè)專家的注意，為了全球資源的可持續(xù)發(fā)展，如何將水資源確保能成為全球環(huán)境系統(tǒng)中可持續(xù)使用的資源，是當(dāng)今自然學(xué)家、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、與政府部門共同奮斗的目標(biāo)。在面臨水資源緊缺的同時(shí)，水污染也隨著工業(yè)與科技發(fā)展日益加重，成為了困擾我們的幾大問(wèn)題之一，來(lái)自于城市污水廠，城市徑流和農(nóng)業(yè)灌溉的水體污染已經(jīng)成為一個(gè)全球性的問(wèn)題。我國(guó)水資源排名世界第六，但是人均占有量卻排在第110位，我國(guó)降雨量有著地域性現(xiàn)象，有些地方降雨量稀少，這導(dǎo)致有些地區(qū)水資源嚴(yán)重緊缺，解決水資源問(wèn)題迫在眉睫。

城市排污是造成水資源污染的主要因素，也給城市水資源循環(huán)造成很大的影響，我國(guó)每年城市排水量高達(dá)200億m3，這給城市生態(tài)系統(tǒng)造成了很大的壓力，水污染事件會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)人體造成不良的威脅，同時(shí)更會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞，會(huì)間接制約經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及社會(huì)發(fā)展。

污水在城市中排放量大比較穩(wěn)定，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，對(duì)污水的處理成本逐漸降低，處理周期也縮短了很多，經(jīng)過(guò)處理后達(dá)標(biāo)的污水可以進(jìn)行水資源再利用，從而解決水資源緊缺問(wèn)題，污水處理增加了城市水循環(huán)功能，加強(qiáng)了城市生態(tài)系統(tǒng)的健壯性。

三、 解決城市水現(xiàn)狀的方法

解決城市水問(wèn)題的主要途徑有：開(kāi)發(fā)新水源，開(kāi)展動(dòng)員城市節(jié)水，科學(xué)水資源利用等。其中的新水源開(kāi)發(fā)可以采用地下水以及調(diào)水這兩種方法，由于有些地區(qū)地下水位較低，如果不規(guī)劃好進(jìn)行盲目開(kāi)采，會(huì)造成地面塌陷，引起更多的經(jīng)濟(jì)損失，而針對(duì)調(diào)水這種方法，會(huì)因?yàn)檎{(diào)水距離增加而增加開(kāi)發(fā)成本。城市節(jié)水是通過(guò)將城市用水設(shè)施進(jìn)行改進(jìn)，以科學(xué)化的方法，即達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)要求，又滿足節(jié)能節(jié)水需求，推廣節(jié)能節(jié)水器械，達(dá)到水資源的充分利用，但是這種方法需要整個(gè)社會(huì)的結(jié)構(gòu)大幅度調(diào)成才能起到明顯的節(jié)水效果，所以這種解決缺水的方法有待時(shí)間的考驗(yàn)，這是一個(gè)長(zhǎng)期的工程。水資源利用的規(guī)劃也是解決水資源稀缺的一種有效方法，可以分為雨水利用，污水利用和海水利用這三種，而對(duì)于雨水利用受季節(jié)性的限制，海水利用受地域性限制，所以當(dāng)今城市水資源再利用問(wèn)題集中到了污水再利用這個(gè)方向。

四、 城市污水再生利用系統(tǒng)構(gòu)建的基本方案

傳統(tǒng)的污水處理工藝大體為：“格柵+沉砂+一級(jí)處理+除磷脫氮活性污泥處理+加氯（紫外）消毒”。但經(jīng)這種處理工藝處理后的出水主要應(yīng)用為農(nóng)作物灌溉。污水處理流程可以劃分為預(yù)處理、一級(jí)處理、強(qiáng)化一級(jí)處理、二級(jí)處理、強(qiáng)化營(yíng)養(yǎng)物去除的二級(jí)處理、三級(jí)處理和深度處理。由于處理技術(shù)與用水途經(jīng)，以及再生水水質(zhì)密切關(guān)聯(lián)，所關(guān)系到的用水途徑也與水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)密切相關(guān)，不同的處理方法會(huì)直接關(guān)系到水質(zhì)處理效果，為了滿足特定用水途徑對(duì)再生水質(zhì)的要求，多級(jí)處理方法往往得到廣泛的應(yīng)用。

可持續(xù)城市水環(huán)境系統(tǒng)建設(shè)以及水資源管理是城市污水再生利用發(fā)展方向。我們?cè)谖磥?lái)發(fā)展中應(yīng)該將污水處理應(yīng)用到更廣泛的領(lǐng)域，使污水處理達(dá)到凈化指標(biāo)，充分利用成熟的新技術(shù)，向高效率，短流程，低成本的方向發(fā)展。確定新的水資源法規(guī)，促使新技術(shù)的形成，對(duì)病原菌、化學(xué)物質(zhì)和痕量污染物的去除法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的提出并完善。并將膜處理等短流程處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)并采用，同時(shí)完善城市水務(wù)管理法規(guī)。

城市污水再生利用系統(tǒng)構(gòu)建要素有以下幾點(diǎn)：

1） 確保連續(xù)的水量

城市供水需求一般都是比較穩(wěn)定的，如果能確保連續(xù)的供水量可以解決水源稀缺問(wèn)題，而污水的排量在城市系統(tǒng)中也是比較穩(wěn)定的，如果能將污水處理成再利用水資源，作為城市供水資源，在減少污染物排放的同時(shí)，對(duì)環(huán)境保護(hù)也做出了巨大的貢獻(xiàn)。

2） 水質(zhì)穩(wěn)定

污染水中主要的污染物有三大種：懸浮固體（SS）、有機(jī)物（COD或BOD）和營(yíng)養(yǎng)物（磷和氮），這些污染物是在凈化污水到再生水資源過(guò)程中需要處理的因素，現(xiàn)在的城市污水處理一般采用一級(jí)處理+二級(jí)處理的流程來(lái)進(jìn)行凈化。

3） 低廉的成本

自各個(gè)國(guó)家對(duì)環(huán)境問(wèn)題重視以來(lái)，解決環(huán)境問(wèn)題一直占有國(guó)家支出的一定比例，這一現(xiàn)象表明，在污水處理的技術(shù)選擇方法中，確保再生水產(chǎn)量與成本之間的調(diào)節(jié)，能有效在提供符合標(biāo)準(zhǔn)的再生水，并節(jié)省了成本。

4） 靈活的擴(kuò)展性

在構(gòu)建城市水資源系統(tǒng)的過(guò)程中，要注意回用尺度、回用位置、回用水質(zhì)、回用途徑等方面都具有很高的靈活性。

五、 小結(jié)

從當(dāng)代整體發(fā)展戰(zhàn)略上看，城市污水的開(kāi)發(fā)利用具有資源循環(huán)利用和環(huán)境質(zhì)量改善的雙重屬性，再生水利用不僅可以增加城市供水量，緩解城市用水緊缺，降低了水用戶成本，對(duì)環(huán)境進(jìn)行了改善，增加了能源利用率。所以，城市用水系統(tǒng)的改善是具有重要意義的一項(xiàng)工作，在未來(lái)的研究中，有待于開(kāi)發(fā)更新的技術(shù)與方法，來(lái)完善城市用水規(guī)劃，做到可持續(xù)發(fā)展。

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