鞍山市污水處理廠中水回用途徑分析

張麗霞

（鞍山市環境保護研究所，遼寧 鞍山 114004）

1 鞍山市概況

鞍山市位于遼寧省中部，是我國重要的鋼鐵工業基地，素有“鋼都”之稱。

鞍山市現轄四區兩縣一市，即鐵東、鐵西、立山、千山四個城區，臺安縣、岫巖縣和海城市，全市總面積9252平方公里，人口350.2萬人。其中市區面積624平方公里，人口173.7萬人。是我國擁有百萬以上人口的特大城市之一。

2 鞍山市污水處理廠概況

鞍山市市區已運行的污水處理廠有2座：鞍山市第二污水處理廠（東達處理廠），鞍山市達道灣污水處理廠，已建成即將運行的污水處理廠有1座：判甲爐污水處理廠；規劃在2012年投入建設的污水處理廠有3座：大孤山污水處理廠、寧遠污水處理廠、東臺污水處理廠，總處理規模達46萬噸/天。

鞍山市第二污水處理廠及鞍山市達道灣污水處理廠出水水質達不到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準，需要升級改造后出水水質才能夠達到（GB18918-2002）一級A標準，判甲爐污水處理廠、大孤山污水處理廠、寧遠污水處理廠、東臺污水處理廠設計出水水質能夠達到（GB18918-2002）一級A標準。

3 鞍山市污水處理廠中水回用的必要性

中水回用在我國一些嚴重缺水的城市，如北京、天津、青島、等城市已形成一定的規模，也積累了很多切實可行的經驗。鞍山市由于人口密集、重工業發達，水資源消耗量很大，屬于嚴重缺水的城市之一。實施中水回用對于鞍山市來講意義重大：一是可持續發展的需要，實施中水回用可節約水資源，緩解開采地下水的壓力，減輕城市用水的壓力，可緩解我市水資源緊張的狀況；二是環境保護的需要。

目前鞍山市污水處理廠排放的污水高于我國地表水Ⅴ類標準，未滿足《遼寧省污水綜合排放標準》（DB21/1627-2008）要求，現有污水處理廠必須提標改造，確保出水達到一級A標準。達到一級A標準的排水未達到地表水Ⅴ類標準，但符合中水回用的基本要求。實施中水回用，可減少污水對河流的污染，改善水污染狀況，因此是十分必要的。

4 鞍山市污水處理廠中水回用的可行性分析

4.1 水質可行性

污水處理廠經過提標改造后，出水水質能夠達到一級A標準，具有可回用的價值。

經調查，滿足（GB18918-2002）一級A標準的中水水質經適當調整PH值在7～8之間后可滿足黑色金屬冶煉及壓延加工業、黑色金屬礦采選業、電力、熱力的生產和供應業、化學原料及化學制品制造業等行業冷卻水系統及選礦廢水的水質要求，即我市城市污水處理廠中水水質能夠滿足部分企業冷卻水系統及選礦廢水的水質要求。

4.2 水量可行性

鞍山市城市污水處理廠全部建成投入運行后，出水水質能夠達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準的水量約46萬噸/天，中水資源豐富。

4.3 中水用戶分析

4.3.1 用戶分類

城市污水處理廠達一級A標準的排水可作為中水水源。根據《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002)，城市污水再生利用按照水的用途進行分類：主要分為五大類，其分別是農林牧漁業用水、城市雜用水、工業用水、環境用水和補充水源用水，工業水70%左右是作為冷卻水，工業冷卻用水對水質要求不高，是城市污水再生利用的主要途徑。

根據《污水再生利用分類》(GB/T18919-2002)，工業用水可分為冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水和產品用水。

中水因用途不同有三種處理方式

①一種是將其處理到飲用水的標準而直接回用到日常生活中，即實現水資源直接循環利用，這種處理方式適用于水資源極度缺乏的地區，但投資高，工藝復雜；

②另一種是將其處理到非飲用水的標準，主要用于不與人體直接接觸的用水，如便器的沖洗，地面、汽車清洗，綠化澆灑，消防，工業普通用水等，這是通常的中水處理方式。

③工業上可以利用中水回用技術將達到外排標準的工業污水進行再處理，一般會加上混床等設備使其達到軟化水水平，可以進行工業循環再利用，達到節約資本，保護環境的目的。

根據鞍山市的實際情況，本次中水回用可行性研究重點是工業流域的中水回用可行性研究。

城市污水處理廠中水回用于工業企業的條件，首先要滿足企業用水水質要求，其次，要能進入到企業的用水系統中，即企業有需求，再次，成本要合理，不能高于企業的現有成本。

企業對中水的需求情況，經調查分析，需求量較大的行業及潛力為電力、熱力的生產和供應業行業及選礦業，但鞍鋼及鞍鋼礦山公司選礦廠因有鞍鋼的回用水供給，目前無需求。

4.3.2 水質要求

通常情況下，工業企業再生水供水水質標準執行《城市污水再生利用工業用水水質》(GB/T19923-2005)中規定的工業用水水質中的敞開式循環冷卻水系統補充水水質標準，城市雜用水執行《城市雜用水的水質標準》（GB/T18920-2002，景觀環境用水執行《景觀環境用水的再生水水質指標》（GB/T1891-2002）。

4.3.3 中水用戶分析

①[美]弗朗西斯·福山：《政治秩序的起源：從前人類時代到法國大革命》（毛俊杰譯），廣西師范大學出版社，2014，第 364 頁。

根據鞍山市污染源普查報告，鞍山市城區工重點工業企業約200余家，城區工業企業取水（新水）總量約21765.32萬噸/年。用水量位居前三名的行業依次是黑色金屬冶煉及壓延加工業、黑色金屬礦采選業和造紙及紙制品業，其次是紡織業、電力、熱力的生產和供應業、化學原料及化學制品制造業、非金屬礦物制品業等。

重點企業鞍鋼取水總量占城區工業企業取水（新水）總量的72.45%；鞍鋼礦山公司取水總量占17.34%，二者合計占89.79%，因此，鞍鋼及鞍鋼礦山公司是鞍山市的主要取水大戶。

⑴鞍鋼

根據調查，鞍鋼新水系統用水一部分取自地下水，一部分取自河水，取水量1.8萬m3/h，此外還有西大溝深度處理水0.15萬m3/h補充新水系統。總耗水量1.95萬m3/h（46.8萬m3/d）。

鞍鋼循環水量14萬m3/h。循環水系統補水1萬m3/h，來源于西大溝7500m3/h、北大溝1800 m3/h，其它為廠內自身處理后回用量。

鞍鋼排入三大溝（西大溝、北大溝、南大溝）的廢水量合計1.41萬m3/h，水的損耗量0.54萬m3/h。

鞍鋼排入三大溝（西大溝、北大溝、南大溝）的廢水經處理后回用的廢水量1.1萬m3/h，排水量0.31萬m3/h。深度處理水（0.15萬m3/h）回用于鞍鋼新水系統，一級處理水0.95萬m3/h主要回用于鞍鋼廠內冷卻循環水系統及礦山選礦水系統。其中回用于廠內的廢水0.57萬m3/h，回用于礦山各選礦廠的廢水0.38萬m3/h（齊選0.05萬m3/h、調軍臺0.1萬 m3/h、大選0.05萬 m3/h、東燒0.15萬m3/h、鞍千礦業0.03萬m3/h）。

鞍鋼現有水系統能夠滿足鞍鋼廠內及礦山正常生產需要。

市政污水處理廠中水水質基本能夠滿足鞍鋼回用水水質要求，但不能滿足鞍鋼取水水質要求。

只有市政中水水質處理到鞍鋼取水水質標準，且費用低于取水費用，鞍鋼才有可能使用市政中水。

目前，鞍鋼取用地下水費用為1.2元/m3，取用河水費用為0.51元/m3，而市政中水深度處理的費用一般高于上述成本。

綜上所述，目前鞍鋼使用市政污水處理廠中水的可行性很小。

⑵鞍鋼礦山公司選礦廠

鞍鋼礦山公司選礦廠生產用水由鞍鋼給水廠供給，供給量約0.35萬m3/h，生活用水由自來水公司供給。

鞍鋼給水廠供給礦山公司選礦廠的生產用水來自于西大溝及北大溝處理后的回用水，供水管網為50年代鋪設的老管網。水量及水質完全能夠滿足選礦廠用水需求。

如果鞍鋼礦山公司選礦廠使用市政中水，則一方面需要解決管網鋪設問題，另一方面是費用問題，如果市政中水費用高于鞍鋼回用水費用，則可行性很小。此外，鞍鋼的回用水量很大，如果不給礦山公司選礦廠回用就得排放掉，造成浪費。因此鞍鋼礦山公司選礦廠使用市政污水處理廠中水的可行性很小。

⑶鞍山市第一熱電廠

鞍山市第一熱電廠有5臺蒸汽鍋爐（3臺75t/h蒸汽鍋爐、2臺130t/h蒸汽鍋爐，總裝機容量 485t/h）及4臺發電機組（1.2萬 KWh/臺），職工500人。

該廠用水一部分取自地下水，一部分取自自來水。取水量冬季900t/h、夏季200t/h。井水（0.6元/m3），自來水（3.35元/m3）

該廠取水主要用于鍋爐產汽、冷卻系統補水及冬季外網供暖系統補水量。

鍋爐產汽補水水質要求較高，需要用軟化水，冷卻系統補水及冬季外網供暖系統補水水質要求較低，市政污水處理廠達（GB18918-2002）1級A標準的中水水質經適當調整PH值后可滿足該廠冷卻系統及冬季外網供暖系統補水水質要求。

該廠冷卻系統及冬季外網供暖系統補水量：夏季 100m3/h，冬季 400m3/h（195.6 萬 m3/a）。該廠冷卻系統及冬季外網供暖系統補水可利用市政污水處理廠達（GB18918-2002）1級A標準的中水。

⑶小結

通過調查了解，城市污水處理廠達（GB18918-2002）1級A標準的中水回用于工業企業的用途主要是補充循環冷卻水系統補水、選礦用水及熱電廠補充供暖外網損耗等。中水回用現狀用戶的中水需求量約396.26萬m3/年（1.08萬m3/年），鞍山市區除鞍鋼、礦山、大屯地區企業外的工業企業取水量約6.09萬m3/年，中水回用量占鞍山市區工業企業（除鞍鋼、礦山、大屯地區企業外）取水量的17.73%，回用總成本約2.12元/m3，收費價格2.45元/m3，由于收費高于地下水價格（1.2元/m3），雖低于城市工業企業用自來水價格（3.35元/噸），但因水質相差很大，很難得到推廣。

5 鞍山市中水回用的制約因素

目前，鞍山市中水回用于工業企業的制約因素是中水需求量少，調查結果表明，目前鞍山市中水消耗的大用戶是熱電廠。如果能建設大型熱電聯產的熱電廠，則會推動中水回用的建設步伐，有效降低中水回用的成本。

中水作為一種新型的水資源，在地下水資源逐漸枯竭，國家對地下水開采政策日益嚴格的形勢下，中水的合理開發和利用，勢必會成為替代地下水的一種趨勢。

6 建議

6.1 目前鞍山市中水回用項目尚屬空白，必要的前期投資還是十分必要的。

6.2 規模決定收費價格。當規模不足時，以政府補貼的形式為主，收費為輔，物價部門確定合理的的水價，是開展該項目的必要前提。如果沒有補貼，建議在用水量不足的前提下，謹慎決策。

6.3 增加相應的中水回用法規和管理條例，對水質要求不高的用戶，在其項目中必須使用一定比例的中水。

6.4 增強人們對水資源的保護意思，提倡使用中水，促進中水用戶的增長。

[1](GB18918-2002）城鎮污水處理廠污染物排放標準[S].

[2](GB/T18919-2002)污水再生利用分類[S].

[3]DB21/1627-2008）遼寧省污水綜合排放標準[S].

[4](GB/T19923-2005).城市污水再生利用工業用水水質[S].