城市污水回用

趙永娟

（河北省內丘縣水務局，河北 內丘054200）

城市污水回用

趙永娟

（河北省內丘縣水務局，河北 內丘054200）

城市污水；分析現狀；技術回用

1 水資源特點及開發利用現狀

1.1 水資源特點

根據20世紀80年代水資源評價工作的結果，全國多年平均年水資源總量為28124億m3。北方6個流域多年平均年水資源總量為5358億m3，占全國水資源總量的19%，南方4個流域多年平均年水資源總量為22766億m3，占全國水資源總量的81%。我國水資源總量居世界第4位，相當于亞洲的20.6%，歐洲的90.9%，所以我國水資源總量較多，但我國人口眾多，耕地面積大，按1997年人口統計，我國人均水資源量為2220 m3，人均、單位面積水量都低于世界平均水平。人均水量為世界人均水量的1/4，美國的1/5，加拿大的1/50，單位面積水量約為世界單位面積水量的2/3。因此，我國水資源的特點之一是總量多、人均少。

我國水資源的第二個特點是地區分布不均，由東南向西北遞減，與人口、耕地的分布不協調。從全國來說，北方人多、地多、水少，南方人多、地少、水多，形成了北方缺水、南方水量富余的局面。北方人口占全國的43.2%，耕地面積為全國耕地面積的58.3%，水資源量卻只占全國水資源量的14.4%；南方人口為全國總人口的54.4%，耕地面積僅為全國的35.9%，水資源量卻占全國水資源總量的81%。

另外，由于我國處于中低緯度、海陸位置及季風性氣候的降水特點，我國水資源還具有年際和年內季節變化大，水旱災害頻繁等特點。

1.2 水資源開發利用現狀

目前，我國共修建加固堤防27萬km，建成水庫8.5萬座，形成了5800億m3的年供水能力，發展有效灌溉面積5467萬hm2，累計治理水土流失面積86萬km2，發展水電裝機8455萬kW。以大江大河堤防為重點的防洪工程建設、大型灌區節水改造等取得了歷史性突破，并通過南水北調、三峽工程等建設，使水資源得到更合理的配置。

同時，我國的水資源開發利用中也存在著一定問題。北方地區水資源不足，不能滿足需水的增長，目前主要靠開采甚至超采地下水來滿足不斷增長的用水需求，導致不少地區地下水位大幅下降，河流干涸，生態環境惡化。南方雖然目前供水水源主要是地表水，但地表水的污染也逐漸嚴重。而且，隨著城市化進程的加快，城市用水也迅速增長，供需矛盾日益突出。城市缺水問題越發嚴重，導致農業用水和生態環境用水被擠占，農業缺水現象和生態環境惡化的形勢日益嚴峻。同時，用水浪費也是一個很嚴重的問題。

2 城市污水回用及可行性分析

2.1 城市污水的概念

城市污水[1]是指排入城市排水系統的生活污水、工業廢水、被污染的雨水及其他污染水的統稱。污水處理的最終結果是返回自然環境;或是經過人工處理再生成另一種資源,回到生產過程;或采用隔離措施。自然環境雖然具有容納污染物質的能力，但是有一定的界限，超過這種界限,就會對自然環境造成污染；而采用隔離措施也會對自然環境造成一定程度的污染，并且浪費土地等資源，所以對待城市污水應該是經過人工處理成為另一種資源后回到生產過程。

城市污水的再生回用[2]是開源節流、減輕水體污染程度、改善生態環境、解決城市缺水問題的有效途徑之一。

2.2 城市污水回用可行性分析

城市污水具有水量穩定集中，不受季節影響的特點。對城市污水進行再生回用不僅可以降低水環境的污染程度，而且可以緩解我國水資源日益短缺的危機。城市污水回收處理后，可用于建筑施工用水、道路清掃、沖洗廁所、車輛沖洗、消防及景觀用水等，這些用水對水質的要求不高，城市污水經過處理后基本可以滿足要求。研究表明,長期使用城市污水再生水不會對用水器具產生不利影響 ,對消防系統也不會產生危害;而且根據國內所做的中水管道掛片結垢及腐蝕實驗可知,中水輸水管道無需特殊防腐處理,其結垢程度不會影響輸水能力[3]。由此可見,城市污水再生水可滿足多種行業的需要,并且這些行業需水量巨大,所以城市污水回用有巨大的開發潛力。

現代城市污水回用已經有近百年的歷史，技術上已經很成熟。與國外發達國家相比，我國的城市污水回用起步晚，但是已經取得了很大進步。“六五”計劃是起步階段,“七五”、“八五”、“九五”這15 a時間是技術儲備、示范工程引導階段,以“十五”進入全面啟動階段[4-5]。 “六五”、“七五”、“八五”、“九五”國家攻關課題及一些攻關項目,積累了城市污水再生回用的許多實踐經驗，并且產生了較完善的科學理論研究成果,同時還取得了成套技術成果,所有這些都將為我國城市污水再生回用提供理論依據和工程實際經驗。由此可見,我國城市建設污水再生回用工程在技術上是完全可行的。

城市污水回用[2]是改善城市生態環境的客觀需要，實現城市污水再生回用可以在一定程度上緩解環境污染的壓力。城市污水的再生回用，將城市污水資源化，使得城市污水得以多次重復，減少了排入環境的污水量，降低了水環境的污染負荷，可以在一定程度上改善自然水環境。另一方面，城市污水的再生回用可以有效地控制地表水、地下水資源少受甚至免受污染，提高環境質量，對保障人民健康有重大意義。另外，相對于遠距離調水和海水淡化來說，城市污水再生回用具有明顯的經濟優勢和環境優勢。

11月12日是該團九連回族退休職工麻花朵的81歲生日。當天，九連黨支部書記張建云帶著家人、帶著早早準備好的生日蛋糕來到麻花朵老人家。當老人從張建云手中接過生日蛋糕時，老人非常高興和感動。她說自己好多年都沒過過生日了，都忘記自己的生日是哪一天了，沒想到，與自己結親的漢族兒子張建云卻沒忘記。她說這是過得最有意義的一個生日。

綜上所述，我國城市污水再生回用水源穩定，有巨大的開發潛力，而且我國已經有了比較成熟的理論體系和工程實際經驗，從經濟效益和環境效益方面考慮也具有一定的可行性。城市污水再生回用可以使城市污水成為工業農業生產、人民生活及生態環境等領域的另一大水源，是實現水資源可持續利用的一種有效途徑，因此，我們應該積極、合理地發展城市污水再生回用事業。

3 污水回用處理的技術方法[6]

城市污水回用處理技術是以城市污水處理技術為基礎，結合給水處理技術、工業用水深度處理技術等發展的。以綜合利用為目的，根據不同的用途采用不同的處理技術組合，使城市污水達到相應的回用水水質要求，將各種技術可行、經濟合理的處理技術綜合集成，達到污水資源化的目的。

3.1 預處理技術

城市污水處理技術以生物處理工藝為主體，以達到排放標準為目的，經過長期發展，目前已經相當成熟。污水二級處理出水水質的主要指標基本上能達到回用于農業的水質要求。除了濁度、固體物質和有機物等指標外，其他各項指標已經基本上接近回用于工業用水的水質控制指標。

對要求出水回用的污水處理廠，可以在技術上通過工藝改進和工藝參數優化，使二級處理后的城市污水達到或接近回用水的水質要求，在較大程度上減輕后續深度處理的負擔。由《污水再生利用工程設計規范》可知：出水供給回用水廠的二級處理的設計應安全、穩妥，并應考慮低溫和沖擊負荷的影響。當回用水水質對氮、磷有要求時，宜采用二級強化處理。

3.2 深度處理技術

以多種回用途徑提供高質量的回用水，需要對經過二級處理后的城市污水進行深度處理，去除污水處理廠出水中剩余的污染成分，達到回用水的水質要求。這些污染物質主要是氮、磷、膠體物質、細菌、病毒、微量有機物、重金屬及影響回用的溶解性礦物質等。去除這些污染物的技術有的是從給水處理技術移植過來的，有的是單獨針對某項污染物的。由于使用對象、水質要求與給水處理有所不同，所以不能簡單套用給水處理的工藝方法和參數，應該根據回用水處理的要求采取相應的深度處理技術。

城市污水回用的深度處理單元技術有混凝沉淀、化學除磷、過濾、消毒等，對回用水質的要求更高時，可以采用活性炭吸附、脫氨、離子交換、微濾、超濾、納濾、反滲透、臭氧氧化等深度處理技術。

3.3 處理技術組合與集成

回用水的用途不同，采用的水質控制指標和處理方法也不同。即便是回用水用途相同，也會因為源水水質的不同采取不同的處理工藝和參數。因此，城市污水回用處理工藝應根據處理規模、回用水水源的水質、回用水的用途，并結合當地的實際情況，經過全面的技術、經濟比較，將各個單元處理技術進行合理的組合，使其成為技術可行、經濟合理的污水回用處理工藝。衡量城市污水回用處理技術組合的主要技術經濟指標有處理單位回用水量的投資、電耗和成本、占地面積、運行可靠性、管理維護的難易程度、總體經濟和社會效益等。

3.4 污水回用的安全措施

用水安全是城市污水回用的基礎，必須采取嚴格的安全措施和監測手段，保障回用安全。主要的安全措施有：污水回用系統的設計和運行應保證供水水質穩定、水量可靠，并應備有新鮮水供應系統；回用水廠與用戶之間保持暢通的信息聯系；回用水管道嚴禁與飲用水管道連接，并有防滲防漏措施；不間斷運行的回用水水廠，供電按一級負荷設計；回用水廠的主要設施應設有故障報警裝置；在回用水水源收集系統中的工業廢水接入口，應設置水質監測點和控制閘門；回用水廠和用戶應設置水質和用水設備監測設施，控制用水質量等。

4 城市污水回用現狀

為緩解城市所面臨的水危機，青島市于1982年就將中水回用作為市政及其他雜用水。北京市1984年開始進行中水回用工程示范，并在1987年出臺的《北京市中水設施建設管理試行辦法》中明確規定:凡建筑面積超過2×104m2的旅館、飯店和公寓以及建筑面積在3×104m2以上的機關、科研單位和新建生活小區都要建立中水設施[8]。1990年我國將“污水凈化與資源化技術研究”列入“八五”國家科技攻關計劃，組織了城市污水資源化和土地處理與穩定塘系統的科技攻關并建立了示范工程，研制成套技術設施并推廣應用，其中大連春柳污水處理廠將二級處理污水進行深度處理后回用煤氣廠代替新水，是我國最早進行的污水回用示范工程。此外，天津、深圳、上海和西安等城市的污水回用建設也初見成效[7]。

我國的污水回用事業雖然已經取得了一定的發展，但是與發達國家相比，還是有較大的差距。隨著城市化進程的加快，我國的城市污水排放量已開始成倍增長，目前已經達到414×104m3，相比之下，我國的污水處理率卻增長緩慢，二級處理率目前還不足15%，污水回用率則更低。據專家預測，到2010年，我國能實現污水處理回用率60%以上；到2020年，全國城市污水回用率預測可提高到55%以上[7]。由此可知，我國的污水回用事業有巨大的發展潛力。

5 城市污水回用存在的問題

城市污水主要由生活污水和工業廢水等組成，總量為全國污水總量的30%～40%，能否合理有效地回收和處理城市污水,是關系到國計民生、生態環境的一個大問題。統計資料顯示，截止2006年，我國650多個城市共建有城市污水處理工廠810余座，日污水處理能力達到了6310萬m3[9]。這是我國城市污水回用處理事業取得的一大進步，但是這樣的處理規模僅占到全國城市污水總量的57.1%，與發達國家80%的平均水平相比，還存在很大差距。這說明我國的城市污水回用還存在著一定問題。

首先，很長一段時間里，人們對于污水的認識都是污水只能是作為廢水，直接排入河流內的。隨著城市化進程的加快，城市規模的不斷擴大，城市水危機的問題也日益嚴重。為了解決城市水危機這一問題，人們逐漸將目光轉移到城市污水上，從而轉變了人們固有的污水就是廢水的觀念，將城市污水進行收集處理及回用，變廢為寶，發揮其應有的作用。

其次，目前我國的污水處理采用的是一級處理或者一級加強處理，沒有考慮污水中氮、磷等元素的影響，處理之后的污水沒有進行消毒工藝，不符合城市污水處理回用的要求。

再次是水價問題。目前回用水水價低是影響城市污水回用事業可持續發展的一個因素。北京市再生水利用是在政府補貼下進行的,到2014年北京再生水使用規模要達到8億m3，在沒有提高水價情況下，北京市的財政補貼規模要達到5.6億元，這在中小城市是無法負擔的[10]。

除此之外，還應該合理布局污水處理廠，提高利用社會資金進行污水處理的能力等等,以進一步發展我國的城市污水回用事業。

6 城市污水回用的展望

總體來說,城市污水回用是解決當前水資源短缺的一種重要方法,也是切實可行的。隨著經濟的進一步發展,世界對污水回用技術的要求也會越來越高。因此，研究和發展挖掘污水回用事業具有巨大的潛力。

［1］成素英，孟掌祥.城市污水回用［J］.內蒙古水利，2007（3）：122.

［2］楊文海，路志強，劉濤.城市污水回用的可行性分析［J］.水資源與水工程學報，2008（1）.

［3］馬悠怡.淺談城市污水回用［J］.溫州大學學報，2001（4）.

［4］周彤.污水回用決策與技術［M］.北京:化學工業出版社.

［5］傅鋼，何群彪.我國城市污水回用的技術與經濟和環境的可行性分析［J］，四川環境，2004.

［6］高廷耀，顧國維，周琪.水污染控制工程［M］.北京：高等教育出版社.

［7］周秋霞.我國污水回用現狀及技術概述［J］.畜牧與飼料科學，2009（2）.

［8］王穎，王琳.我國城市污水資源化回用現狀探析［J］.山西建筑，2006（15）.

［9］吳綱綱.我國城市污水處理存在的問題討論［J］.現代經濟信息，2009（22）.

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A

1672-9900（2010）S0-0115-04

2010-09-27

趙永娟（1982-），女（漢族），河北隆堯人，助理工程師，主要從事工程管理工作，（Tel）13933739955。

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