澳門污水資源再生利用

張 云，崔樹彬，汪義杰，陳曉宏

(1.中山大學水資源與環境研究中心，廣東 廣州 510275;2.華南地區水循環和水安全廣東普通高校重點實驗室(中山大學)，廣東廣州 510275;3.珠江水利科學研究院，廣東廣州 510611)

水滋養了人類，但人類又面臨水帶來的生存安全危機[1]。伴隨著全球氣候變化及區域社會經濟快速發展，地處傳統豐水區的我國南方地區開始頻繁出現季節性、水質型缺水問題[2]。特別是近些年來，珠江河口地區咸潮上溯嚴重，同時隨著人口增長和經濟的快速發展，澳門水資源供給日趨緊張，正面臨著嚴峻的水資源形勢，水資源問題逐步成為制約澳門特區經濟社會可持續發展的關鍵因素之一。

城市污水資源長期以來扮演著城市沉重負擔的角色。在區域水資源供需矛盾加劇，城市新的供水水源開發距離越來越遠、經濟成本越來越高、風險越來越大的情況下，同時在國家堅持科學發展觀，實行最嚴格的水資源管理制度，走資源節約型、環境友好型社會大形勢下，污水資源的真正價值和效益正逐步開始被人們所接受和重視，將成為緩解水體污染加劇趨勢和破解南方地區季節性缺水危機的突破點和切入點[2]。公元前3500年左右，希臘克里特文明時期已開始將污水資源用于灌溉農田;1932年，美國舊金山建設第一座專用于回收利用污水的回收廠;1968年，納米比亞建設了第一座利用污水資源的飲用水廠;如今，在全球水資源短缺地區已建有大量的污水資源再生利用水廠，在納米比亞、新加坡、南非、美國等國均建有直接或間接用于飲用水的污水資源再生處理廠[3-4]。在中國北方地區的北京、天津、西安、青島、大連等地已對污水資源再生利用開展了長期較為深入的研究工作，并建有大量的實際利用工程，在南方地區用水強度較高的城市，如深圳、昆明等對污水資源再生利用也開展了相關的研究工作、工程實踐，或出臺了大量鼓勵城市污水資源再生利用的政策[5-9]。但由于各個城市自然地理、經濟社會、區域位置、水資源稟賦條件、污水處理廠及收集管網建設程度等方面的差異，每座城市污水資源再生利用的用途、方式、處理工藝及水質標準等都不盡相同，迫切需要開展有針對性的研究，從技術、經濟和管理多方面著手，充分提高污水資源利用的可行性，真正“變廢為寶”，應對變化環境下的城市水資源配置問題和水環境污染綜合整治問題。

筆者針對澳門特區污水資源再生利用的外部環境和內部實際情況，開展了如下方面研究工作:①澳門污水資源再生利用的必要性和意義;②澳門污水資源再生利用的不利條件和有利因素;③澳門污水資源再生利用關鍵問題;④澳門污水資源再生利用的總體方案等。

1 研究區概況

澳門是我國兩個特別行政區之一，位于中國大陸東南部沿海，珠江三角洲出口，毗鄰廣東省珠海市，由澳門半島、氹仔島、路環島和路氹填海區組成。澳門是微型海島經濟，外向度高，經濟規模不大，但具有開放和靈活的特點，是中國兩個國際貿易自由港之一，與國際經濟聯系密切。2010年，澳門特區總面積為29.9km2，總人口55.2萬人，人口密度1.8萬人/km2，人均本地生產總值39.8萬澳門元，入境旅客2496.5 萬人次，人均綜合用水量 0.39 m3/d[10]。澳門位于北回歸線以南，地處南海之濱，屬亞熱帶季風氣候區，海洋對本地氣候的調節作用十分明顯。年平均氣溫22.4℃，極端最低氣溫1.5℃，極端最高氣溫38.5℃。多年平均降雨量1903 mm，平均年雨日達130～150 d。澳門主要庫塘有大水塘、石排灣、九澳、黑沙等，現有總庫容294萬m3。多年平均地表水資源量3300萬m3，攔蓄雨水和地表徑流的能力較差，多直接匯流入海;地下淡水年可利用量為129.33萬m3，由于地面硬化、建筑占地、海水倒灌和水質污染等影響，實際可開采的數量十分有限。澳門城市供水97.6%的水資源主要依賴于珠海對澳的供水工程。

澳門現有自來水廠設計供水能力33萬m3/d，全年自來水實際供水總量為0.8億m3，其中商業用水占38.04%，工業用水占8.16%，家庭用水占43.17%，公共用水占10.63%。到2020年，預計澳門需水總量為38萬m3/d，現有自來水處理能力很難滿足城市用水需求。澳門已建成污水處理廠3座，設計處理能力合計為23.4萬m3/d，收集到的污水量約占澳門污水總排放量的90%。澳門在(擴)建污水處理廠2座，設計處理能力12.2萬 m3/d。根據澳門地區需水量預測成果及污水收集水平，預計2015年和2020年，所有污水處理廠污水收集量可分別達到20.2 m3/d和26.9 m3/d。由于澳門商業和家庭用水占城市用水量的80%左右，其排水將成為再生水利用的優質水源。

2 澳門污水資源再生利用的價值和意義

澳門人口密度大，經濟社會發達，處于高強度開發地區;而該地可利用水資源極為缺乏，儲水條件也有限。澳門現有的供水系統也近乎飽和，水源難以滿足未來需求，為了支撐澳門經濟社會的進一步發展，必須考慮城市發展所需的新的水源。遠距離調水隨著珠海對澳門原水輸送距離的加大，原水供水成本增高，原水管網破裂可能性增加，新的供水風險也在加大;澳門附近水域海水水質條件不盡理想，沒有香港附近海域海水利用的先天有利條件;由于儲水庫容有限，無土地條件建設足夠水庫庫容儲水，利用規模有限。相比之下，城市污水資源再生利用理論上可以增加城市可供水量的50%以上。與遠距離調水、雨水資源利用、海水淡化等可能的新增水源相比，污水資源再生利用由于具有保證率高、成本低和距離用戶區較近等優勢，成為澳門緩解水資源供需矛盾和水體污染嚴重問題等最為有效的途徑。因此，從長遠來看，城市污水資源再生利用應該成為解決澳門水資源短缺和減輕水體污染的突破點和切入點。

隨著最嚴格水資源管理制度的不斷實施，相比于其他措施，污水資源利用的開源、節水、提效、減排效益在水資源管理“三條紅線”(用水總量控制、用水效率控制和水功能區限制納污)中的綜合價值將得到充分體現。對于澳門而言，污水資源經過深度處理后再生利用，現階段與開發建設新的自來水水源同樣重要，更符合澳門貧水的客觀事實和當前環保型、節約型社會發展理念，具有深遠與現實的意義。

a.緩解澳門本地水資源短缺的需要。城市污水資源經過深度處理后利用，可大量減少城市新鮮水消耗量，緩解澳門季節性水資源短缺危機。

b.城市污水經過再生及綜合利用，自然減少了向澳門周邊水域的排污量，帶來了客觀的環境效益，并且這種環境效益與長期經濟效益是統一的，符合特區政府長期踐行的環保理念。

c.以污水處理廠尾水為原水的再生水廠形成規模經營時，其制水成本低于甚至遠低于以遠距離調配的自然水為原水的自來水廠。

d.隨著咸潮加劇、需水量增加，澳門大規模擴建遠距離引水工程單位水量的投資邊際成本在增加，再生水利用的經濟效益優勢將逐步體現。

e.充分利用產于本地的污水資源，盡可能降低從西江及珠海長距離調水的水量，對于提高澳門應對水源地水體污染、原水輸送管道破裂等突發事件的能力，保障城市供水安全有著重要的戰略意義。

污水資源再生利用是開源節流的綜合措施，既可增加城市可利用的水資源數量，又可減少對周邊海域環境的污染，也有利于提高城市供水安全，在一定程度上降低用戶成本，具有明顯的社會效益、經濟效益和環境效益。污水資源的再生利用是澳門節約用水的現實需要，是應對未來咸潮上溯加劇的有效之舉，是澳門長期堅持的環保型城市建設的有效措施，也是澳門經濟、社會可持續發展的必然要求。

3 澳門污水資源再生利用的機遇與挑戰

3.1 不利條件

澳門污水資源再生利用的不利條件主要有:宣傳與認識不足，土地和拆遷限制，缺少政策和法律、法規支持等問題。具體包括:

a.對再生水的認識問題。地處傳統豐水區域，對再生水利用的現實意義認識不夠深入，公眾對再生水利用的認知較為缺乏，擔心可能帶來的潛在風險，接受水平有待提高。

b.土地問題。澳門土地資源極為匱乏，新建處理廠征地困難;老城區各種管網復雜，交通緊張，幾乎沒有鋪設新的供水管網的可能性，在一定程度上限制了污水資源在現有老城區利用的范圍。

c.政策和法律、法規問題。目前缺乏鼓勵污水資源再生利用的政策，沒有配套的法律法規體系，缺乏系統的、有計劃的再生水利用策略，在現有政策環境下靠用戶自愿，若完全依靠商業運行，建設相關設施的風險比較大，很難形成規模。

d.示范工程。澳門現有少量污水資源再生利用設施，但規模普遍較小，缺乏對大規模污水資源再生利用的技術研究和實際經驗。

e.管理和運行。污水資源的廣泛應用需要專業化的管理和較低的運行成本，迫切需要一個技術和市場培育的過程?，F有新鮮水水價相對較低，導致污水資源再生利用經濟效益不夠明顯，水價缺乏市場競爭力。

f.新鮮水使用權問題。擔心使用再生水后使得分配新鮮水的使用權(量)減少。

3.2 發展機遇

澳門特區政府對環境友好型社會和節水型社會建設的重視，以及澳門水資源供需矛盾加劇和新的填海區的實施為澳門污水資源再生利用提供了良好的發展機遇。具體表現在:

a.近年來隨著珠江河口咸潮上溯加劇，澳門增加新水源的邊際成本在加大，澳門特區政府對于水資源問題越來越重視，正全力推動澳門節水型社會建設，已將污水資源再生利用作為節水型社會建設的重要措施之一。

b.澳門公眾的環保意識和危機意識非常強。通過充分宣傳，公眾逐步認識到水資源短缺和水污染所帶來的危害，開始關注再生水、海水、雨水等非傳統水源的利用問題。

c.路氹填海區正處于大規模建設期，為區域再生水廠建設和雙管網建設提供了比較好的機遇;根據國家相關批復，未來在氹仔北部及澳門半島東北部和南部有約5km2規劃填海區，可以提前將污水資源再生利用納入該地區的總體規劃之中，處理設施及管網與新城區同步建設，將大規模降低后續改造和運行成本。

d.澳門污水收集處理率較高，污水資源非常集中，城市化程度高，用戶也高度集中，為區域污水資源集中利用系統的建設提供了較好的條件。以污水處理廠尾水作為再生水廠原水，水源穩定，處理成本較低，供水管網距離短，有利于降低供水成本。

e.澳門越來越重視城市長期發展規劃，正在開展《澳門城市概念性規劃綱要》，為將污水資源再生利用規劃納入城市發展總體規劃提供了良好的機遇。

4 澳門污水資源再生利用的關鍵問題探討

污水資源再生利用是一項系統工程，涉及技術、經濟、社會、法律、管理等方面的諸多問題。

a.關于用途。根據澳門城市現有用水結構和再生水可能潛在用途，污水資源經過處理后主要用于再生水管網可到達地區的市政、商業、政府、工業、生活等用水中非飲用和直接接觸類的低質用水。

b.關于利用方式?？紤]污水資源再生利用經濟方面的可行性，特別是技術、管理方面的要求，現階段的主要利用方式以集中型利用為主(以現有污水處理廠二級出水為水源建設再生水廠)，分散型利用(小區利用系統，如大商業樓、有一定規模的居民小區)為輔。為了解決處理設施占地問題，應與污水處理廠現有處理設施有機結合，節約用地。

c.關于處理工藝及水質標準。根據澳門污水處理廠現有出水水質狀況，降低水質風險，污水資源再生利用處理工藝建議為:前處理+膜分離過濾+后處理工藝。工藝的選擇應充分考慮占地的問題。根據不同目標用戶的不同用途，確定合適的水質標準。在早期經驗積累階段應從降低使用風險角度從嚴確定水質標準，后期再考慮經濟性角度，經過嚴格論證后確定最為合適的水質標準。

d.關于管理。澳門現有自來水供應和污水處理分別為專業的專營公司運行，在澳門本地積累了豐富的相近領域管理經驗，建議特區政府委托其開展或參與污水資源再生利用工作的運營管理，提高效率，降低風險。

e.關于價格。澳門近年新實行的階梯水價在一定程度上為再生水的利用提供了一定的市場空間，但在污水資源再生利用初期，政府應給予適當的投入建設示范工程，直接給予企業適當的補貼或者補貼再生水水價，在本地實際應用積累足夠的經驗，以盡快提高污水資源再生利用的市場競爭能力。

f.關于風險。污水資源再生利用風險可分為技術、經濟和管理等方面的風險，應充分借鑒國內外已有的研究和實踐成果，采用成熟的技術、建立全面的技術和管理規范制度、聘用專業的管理團隊來降低或消除污水資源再生利用的潛在風險。

g.關于規模。近期應以條件最為成熟地區或新建城區建設示范工程為主，建設規模不宜盲目求大，待示范工程穩定運行后，總結經驗教訓，再進一步大規模推廣應用。

5 澳門污水資源再生利用的方案研究

a.近期利用方案。利用澳門跨境工業區污水處理站尾水用于城市綠化、道路清洗等;結合澳門實際，選取典型用戶，分不同層次(區域性水循環建筑、建筑小區、單幢建筑、家庭用戶)開展深入的污水資源再生利用相關研究工作(處理工藝、管網布置、運行管理方案等);加強污水資源再生利用的宣傳工作，出臺鼓勵污水資源再生利用的相關政策，并將污水資源再生利用納入城市總體發展規劃;制定污水資源再生利用相關的技術、管理等規范標準及再生水參考價格，成立污水資源再生利用管理機構(或授權自來水或污水處理廠經營)，著手建立再生水利用管理、監督體系;污水資源再生利用規模達到0.5萬m3/d。

b.中期利用方案。在前期研究工作基礎上，政府投入資金，啟動污水處理廠(站)的再生水利用一期工程，在污水處理廠(澳門半島污水處理廠、澳門跨境工業區污水處理站、氹仔污水處理廠、路環污水處理廠)建立污水資源再生利用處理設備，鋪設再生水供水主干管網;出臺污水資源再生利用強制性的法規，在達到一定面積新建城區、賭場、居民小區等建立污水資源再生利用管網系統;污水資源再生利用規模達到1.2萬m3/d。

c.遠期利用方案。啟動污水處理廠(站)的再生水利用二期工程，鋪設再生水供水主干管網，擴大污水資源再生利用范圍，提高污水資源再生利用率;在新建城區、新建賭場賓館、新建生活小區等建設完善的污水資源再生利用系統，用于商業雜用、生活雜水、市政雜用、工業回用等;建立完善的污水資源再生利用管理、監督等法律法規和政策體系;污水資源再生利用規模達到4.6萬m3/d。

6 結語

水環境惡化問題和水資源短缺問題已經成為我國澳門地區制約經濟社會發展的關鍵因素之一。污水資源的有效和合理利用，充分利用城市污水資源相對集中的有利條件，無疑將成為未來該地區解決水問題的突破點和切入點。有別于水資源數量缺乏的北方干旱區，不僅要認識到污水資源再生利用在“節水”和“開源”方面的價值，還應認識到污水資源再生利用在“減污”方面的價值，避免走“多用多排”的老路，更應認識污水資源再生利用在提高區域水資源安全方面的戰略價值和意義。

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