孫振 劉磊 王恩祥
( 1.天津市節約用水事務管理中心 天津 3 0 0074 ; 2 .天津市水文水資源勘測管理中心 天津 3 0 0061)
水是自然界中唯一不可替代的資源,但也是唯一可重復利用的資源。將污水再生處理實現資源化,是緩解水資源的供需矛盾,解決水資源緊缺的有效途徑,再生水已成為國際公認的第二水源。
據統計,天津市2007年,工業生產用水約4.78億噸 ,其中約70-80%的用水水質是要求不高的冷卻水,城鎮居民生活用水1.78億噸,城市生活用水中約50%是不與人體直接接觸的、要求較低的雜用水。如果將污水再生處理回用,僅回用工業用水一項就可以替代出約60% 左右的自來水量,相當于增加了60% 的城市供水量。如果考慮景觀用水、城市居民生活雜用替代,自來水的替代供水量更大,節約大量的水資源,為此污水再生利用發展潛力巨大。
天津經濟技術開發區污水處理廠:于1999年建成投產的日處理能力為10萬m3,采用序批式活性污泥法,即SBR DAT-IAT工藝,具有自動化水平高,運行調度靈活,占地省,抗沖擊負荷能力強等優點,出水水質達到國家排放標準,是一座現代化的污水處理廠,其出水一部分,分配給再生水廠,一部分,分配給一般城市景觀用途使用,另一部分稀釋濃水排入大海。
天津經濟技術開發區再生水處理廠:于2002年、2006年再生水廠一期、二期先后建成投產,一期再生水處理廠工程是日處理能力為1萬 m3的RO反滲透脫鹽優質水,二期再生水處理廠工程是日處理能力為2萬立方米的RO反滲透脫鹽優質水,合計經RO處理的反滲透脫鹽優質水為3萬 m3,在處理工藝過程中,同時分解一部分是經CMF微慮處理的再生水約3萬 m3作景觀等用水。其輸入水源為污水處理廠二級排放水。
天津市經濟技術開發區污水回用工程、再生水回用工程竣工并投入使用,標志著天津市再生水利用開始進入推廣應用階段。
再生水回用工業用水:目前,經濟技術開發區優質水(R0工藝出水)主要用于用水單位的鍋爐(企業再度進行深加工)和冷卻循環系統的補給水,2010年,日供水約在26 000m3左右,高峰用水季節,供水量約在30 000m3左右,供水范圍為開發區主要用水大戶和規劃范圍內的用水戶。
城市雜用水: 沖廁、綠化、道路清掃、車輛沖洗、建筑施工、消防、管道沖洗等,日供水約在12000m3左右。
環境用水: 主要包括:娛樂性、景觀性環境用水(景觀河道、景觀湖、噴泉)和濕地環境用水等,日供水約在15000m3,保護了城市生態環境。
2000年天津市率先建成一座國家級紀莊子再生水廠示范項目,其輸入水源為紀莊子污水處理廠的二級生化處理出水,生產規模為5萬m3/d, 2010年改造后,全部采用CMF膜+臭氧氧化+消毒工藝,生產規模為7萬m3/d, 回用水居民生活小區,用于沖廁、家庭雜用水、噴灑道路、園林綠化和補充景觀水體;陳塘莊工業區,已形成供水范圍為60km2,日供水約在3-3.5萬 m3左右,再生水廣域性供水規模已初步形成;國營大中型企業、民營企業、單位、居民生活小區自建再生水廠的區域性供水規模也已形成(天津鋼廠、天津無縫鋼管公司、榮成鋼廠、天津大港石化公司、空港保稅區、薊縣、瑞江居民生活小區、泰達、麗江賓館等),日供水量約10-12萬 m3。
天津市供水體制:自來水、再生水、海水淡化、海水直接利用、雨水回收利用的多水源的供水格局已形成,有利支持天津市國民經濟的可持續發展。
目前,天津市再生水使用,客觀分析還處于推廣應用示范階段,沒有規劃性的全面推廣使用。天津市污水資源較為豐富,市內污水系統分為六大系統,分別是:紀莊子、咸陽路、雙林、趙沽里、張貴莊、北倉污水系統,已建成污水處理廠三座,分別為紀莊子污水處理廠和東郊污水處理廠及咸陽路污水處理廠,處理能力共139萬 m3/ d, 中心城區污水集中處理率已接近90%。但是再生水投產運營的只有紀莊子水廠且日供水只有3-3.5萬 m3左 右,咸陽路再生水廠建成,但因水質問題無法向外供水,東郊再生水廠、北倉再生水廠尚在調試中,因種種原因部分尚未形成供水體系。
天津經濟開發區(TEDA) ,區內有中外企業3000余家,是天津市用水量最大的開發區,日自來水供水量約在25萬 m3,目前用再生水的企業用水量只有7萬 m3左右,約占總用水量的28%左右,中心城區日供自來水量約在130萬 m3左右,紀莊子再生水廠日供水約在3-3.5萬m3,只占日供水量的3%左右。
天津市中心城區3座污水處理廠建成投產后的二級排放水的利用沒有納入水資源的總體規劃范圍內,目前通過排污河下泄,開發區污水處理廠10萬 m3二級排放水,目前只利用了28%,其他處理后下泄入海,其他各區縣建成的污水處理廠,達標后也同樣外排,利用率低。
目前,在絕大多數的社會意識認為:由于再生水的來水是城市污水,處理后的排放水也同樣是臟水,不能使用。缺乏對再生水水質的認識,更缺乏對再生水使用范圍的認識,思想決定意識,對再生水使用思維滯后。
再生水基礎設施建設和應用要納入城市總體規劃,否則,城市在建設中,一旦沒有考慮使用再生水,待建設完成后再鋪布設管網代價昂貴而導致再生水難以推廣利用,因此,再生水利用必須超前規劃、管網要按規劃超前實施。
再生水廠及輸水管網等設施屬于城市基礎設施。再生水輸水管網的建設資金約占再生水利用項目總投資的40%—50%,一般由政府投資或融資建設,才能推動再生水利用產業化發展迅速。
再生水利用與發展需要一系列法律、法規的支持。再生水利用作為優質水資源的替代,是解決天津市水資源短缺的有效途徑,應納入城市供水體系,加強水資源的優化調配,對適合使用再生水的用戶要有強制性措施。
利用價格杠桿促進再生水的推廣利用,減輕生產企業運營壓力。目前,紀莊子再生水廠處于倒掛運營狀態,再生水供水企業作為環保型公益企業,建議出臺產業發展的相關政策。
為了保證再生水的安全性和服務質量,建立完備的法律框架體系:明確再生水供水企業保證安全性和服務可靠性;明確規定再生水利用企業,應負責水質監控責任,及時反饋水質情況,確保水質達標。
將再生水利用內容納入天津市的有關法規之中,對符合再生水利用條件的單位、區域等做出規定,強制使用,對于再生水供水范圍內的企、事業耗水大戶相應核減其自來水用水指標,禁止使用河水和開采地下水,使得再生水利用有法可依。
再生水的利用,是城市開源節流,較為理想的第二水源,既節省寶貴的水資源,同時又可減少水污染,促進城市綠化美化和道路清潔狀況的改善,提高城市生活的品質,具有良好的社會效益和環境效益。