摘要:再生水利用作為城市第二水源是必然的發展趨勢,不僅大大減少水資源的不足,同時減少向河體流域的排污量,同時可帶來不斷增長的經濟效益。
關鍵詞:再生水利用;經濟性;可靠性實體案例經濟技術分析
一、前言
再生水定義如下:指城市污水經二級或深度處理后可在一定范圍內循環使用的非飲用水。再生水的有效利用是城市污水資源化一個重要的組成部分。據不完全統計,在城市用水中只有三分之一的水用于直接或間接飲用,其它三分之二理論上都可以由再生水代替。因為城市污水水質、水量相對穩定,它不受氣候等自然條件的影響,又不需要長距離引水,只要處理得當,完全可以作為城市的第二水源。
唐山市人均水資源占有量只有380立方米,屬于嚴重缺水城市,所以再生水的利用不僅能夠替代出更多的新鮮水,降低環境污染物的排放量,同時也起到降低企業成本的作用;不僅具有良好的社會效益、環境效益,同時還有顯著的經濟效益。隨著再生水利用水量的不斷提高、供水管網的不斷完善,必將給社會帶來更大的經濟效益。
二、唐山市再生水利用的現狀
唐山市區共有五座污水處理廠,除西郊老廠因改造停產外,其余四座污水處理廠全部建設完成并成功運行了再生水深度處理設施。唐山城市排水有限公司在再生水利用上按照“先工業后生活,先近后遠,先大后小,先試點后推開”的原則,以污水處理廠為中心,以熱電廠、鋼鐵廠或其他工業用水大戶為主要輻射點,以綠化、洗車等為補充,穩步推廣再生水的利用,再生水利用進人實質性供應階段,取得了良好的經濟效益、社會效益和經濟效益。
截止2010年6月,公司已擁有再生水供水管網19.9公里,具備了年供優質再生水5760萬噸的生產能力,成為城市工業用水、綠化澆灌、河道補水等行業的第二大水源,為唐山市水資源的大規模循環利用提供了強有力的設施支撐。
自2002年開始,公司相繼投資1.5億元,建成了北郊、西郊二廠、豐潤、東郊四座再生水深度處理站,日處理再生水能力達到17萬噸。年可替代地下水6205萬噸,年可新增COD去除量2482噸。四站已先后實現向唐鋼、國豐鋼鐵公司、豐潤熱電廠的供水,向企業供優質再生水7萬噸/日,向景觀供水3萬噸/日,再生水回用率達到30%。
國辦發【2004】36號文明確指出:缺水地區要積極創造條件是有那個再生水,再生水價格要以補償成本和合理收益為原則,結合水質、用途等情況,按低于自來水價格的一定比例確定。
2008年唐山市物價局根據國家的有關規定,對工業用再生水進行了定價,明確為0,9l元/噸,其中含17%的增值稅。自2008年1月排水公司依據此文件(唐價價管字(2008)2號文)開始再生水的收費。
三、宏觀分析城市污水資源化的經濟性和可靠性
1.污水再生利用的經濟性
城市污水資源化是解決城市缺水的可行辦法,是節約用水的必然之路。同時城市污水采取分區集中回收處理后再用,與開發其它水資源相比,污水再生利用在經濟方面也有其優勢之處。
(1)比遠距離引水便宜
城市污水資源化就是將污水進行二級處理后,再經深度處理作為再生資源回用到適宜的位置。基建投資遠比遠距離引水經濟,據資料顯示,將城市污水進行深度處理到可以回用作雜用水的程度,基建投資相當于從30公里外引水,若處理到回用作高要求的工藝用水,其投資相當于從40—60公里外引水。南水北調中線工程每年調水量100多億立方米,主體工程投資超過1000億元,基礎設施單位投資約3500—4000元/噸。因此許多國家將城市再生水利用作為解決缺水問題的選擇方案之一,從經濟方面分析來看是很有價值的。
(2)比海水淡化經濟
城市污水中所含的雜質小于0.1%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水中含有3.5%的溶鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上,需要采用復雜的預處理和反滲或閃蒸等昂貴的處理技術,因此無論基建費或單位成本,海水淡化都高于再生水利用。國際上海水淡化的產水成本大多在每噸1,1美元至2.5美元之間,與其消費水價相當。中國的海水淡化成本已降至6元左右,如建造大型設施更加可能降至3.7元左右。即便如此,價格也遠遠高于再生水不足一元的回用價格。
城市再生水的處理實現技術突破前景仍然非常廣闊,隨著工藝的進步、設備和材料的不斷革新,再生水供水的安全性和可靠性會不斷提高,處理成本也必將日趨降低。
(3)可取得顯著的社會效益
在水資源日益緊缺的今天,將處理后的再生水回用于工業、綠化、沖洗車輛和沖洗廁所,減少了污染物排放量,從而減輕了對城市周圍的水環境影響,增加了可利用的再生水量,這種改變有利于保護環境加強水體自凈,并且不會對整個區域的水文環境產生不良的影響,其應用前景廣闊。
再生水利用為人們提供了一個非常經濟的新水源,減少了社會對新鮮水資源的需求,同時也保持優質的飲用水源,這種水資源的優化配制無疑是一項利國利民、實現水資源可持續發展的舉措。當今世界各國解決缺水問題時。城市污水被選為可靠且可以重復利用的第二水源,多年以來,城市污水回用一直成為國內外研究的重點。成為世界不少國家解決水資源不足的戰略性對策。
(4)環境價值的體現
污水再生利用既節約了水資源也可以削減污染負荷對環境的污染,雖然無法將環境價值轉化為具體的經濟指標,但其作用是非常明顯的,所以說其經濟效益是雙重的。
2.污水再生利用的可靠性
(1)水源穩定
城市污水二級處理出水基本不受洪枯水文年變化的影響,只要人們生活水平不發生急劇的變化,排放的污水量就相當穩定。
(2)水質安全
首先,再生水要求水質清澈透明,色度不能超過25度,濁度應該小于5NTU,在感官性狀指標上是能滿足的;其次,再生水在礦化度、含鹽量、氯化物含量等指標與自來水相仿;再者,再生水在衛生毒理學指標上是安全的。
(3)供水系統可靠
再生水供水系統按最高日最高時設計,采用環狀網和枝狀網相結合的供水方式,既可以節省工程投資,又可以保證供水的安全可靠。
四、唐山市再生水實體案例經濟技術分析
基于唐山市北郊污水處理廠再生水回用示范工程,具有占地少、污泥零排放、投資回收期短、維護簡單等特點。以北郊污水處理廠再生水深度處理項目方案為例:
再生水規模:5萬噸/日。
供水量:唐鋼:4萬噸/日,電廠:1萬噸/日。
再生水用途:唐鋼和電廠的工業用水、澆灌綠化、清洗道路、沖廁。
處理水量:5萬噸/日。
工程投資:6000萬元(占地為污水廠原有綠化面積)。
生產運行成本:0.47元/噸。
折舊:0.20元/噸。
總成本:0.67元/噸。
1.對于再生水廠的經濟效益分析
再生水售價:0.91元/噸,其中17%的增值稅。
年收入:0.91/1.17*50000*365=1424萬元。
實際成本:0.67*50000*365=1223萬元。
年收益:201萬元。
投資回收期:約11年,符合污水處理行業投資回收期限。
2.對于唐鋼用戶的經濟效益分析
唐鋼用水量:40000噸/日效益分析:按照40000噸/天的規模實施再生水回用后,每天可以減少同等水量的自來水,每年節約自來水為:4萬噸/天×365天=1460萬噸。
自來水水價4.35元/噸。
再生水價格:0.91元/噸。
差價為:4.35-0.91=3.44元/噸,每年所節省的水費為:3.44元/噸×1460萬噸=5022萬元。也就是說唐鋼用了再生水后,年可節約水費5022萬元。
電廠用水后年可節約水費1226萬元。
兩家用戶單位共計節約水費:6248萬元。
而事實上,未來自來水價格上漲是必然趨勢,而再生水的處理成本只有很微小的增長,所以隨著工業化的步伐越來越大,使用再生水與使用自來水的差價將越來越大。可見,長遠而言,使用再生水必將獲得更大的經濟效益。
五、結束語
可見,再生水利用無論對于供水企業還是用水企業,都有非常顯著的經濟效益。唐山城市污水具有集中、量大、水質水量穩定的特點,適用于工業用水量變化小的特點,污水進行深度處理后回用于工業生產,可使城市水量的50%左右工業用水的自然用水量大大減少,使唐山市自然耗水量減少30%以上,為企業節約出可觀的費用。
從經濟性來看,再生水利用作為城市第二水源是必然的發展趨勢。這不僅大大減少水資源的不足,同時減少向河體流域的排污量,同時可帶來不斷增長的經濟效益。