建設項目以再生水為主水源的合理性分析

孫乃波，張明芳，李沛沛

（威海市水文局，山東 威海 264209）

榮成市垃圾焚燒發電項目位于該市市區西南工業園內，采用機械爐排爐焚燒工藝，垃圾日處理量 700 t（2×350 t/d），垃圾焚燒產生的高溫煙氣，通過余熱鍋爐產生蒸汽進行發電。項目總取水量為71.42萬m3/a，其中循環冷卻補水等生產用水以榮成市第二污水處理廠再生水為主水源，取水量為66.97萬m3/a。根據相關規范，選用沽河河道地表水作為備用水源；生活用水及鍋爐用水等一部分生產用水取用城市自來水，取水量為4.45萬m3/a。本文重點針對其再生水水源進行論證分析。

1 區域水資源狀況及開發利用現狀

根據榮成市1956—2010年55年系列實測降水資料統計分析，多年平均降雨量777.8 mm；多年平均地表水資源量3.84億m3，地下水資源量1.31億m3。現狀年（2011年）榮成市總供水量為7 704萬m3。其中，地表水供水量4 282萬m3，地下水供水量3 422萬m3，分別占總供水量的55.6%、44.4%。榮成市的總體用水效率較高，現狀用水水平及與全省對比情況見表1。

表1 榮成市用水水平與山東省用水水平對照表

2 項目用水合理性分析

威海市分配給榮成市的地表水、地下水指標分別為 1.29億m3和0.21億 m3， 合計1.5億 m3，無黃河水和長江水指標。根據《山東省水功能區劃》，榮成市不涉及省級水功能區。

榮成市垃圾焚燒發電項目生產用水主要取自榮成市第二污水處理廠再生水，根據《山東省用水總量控制管理辦法》的相關規定，利用污水處理再生水和淡化海水的，不受規劃期用水控制指標和年度用水控制指標限制。因此，本項目取用再生水不受當地用水總量控制指標限制。經分析，本項目年平均水重復利用率98.1%，耗水率85.7%，排水率14.3%，冷卻水循環利用率98.8%，年單位發電取水量 67.17×10-4m3/（kW·h）， 符合山東省及地方相關效率指標要求。本項目生產退水不直接進入水功能區，而是經市政污水管網收集后，進入榮成市第二污水處理廠處理，最終深海排放。本項目廢水不直接排入環境，不直接分配其COD和氨氮指標，故其排放量不影響當地水功能區的限制納污指標。經分析，本項目符合山東省實行最嚴格水資源管理制度的要求。

3 再生水水源論證

3.1 再生水水源取水量保證程度分析

1）污水管網區域污水收集能力計算。榮成市第二污水處理廠總設計規模為8萬m3/d，一期建設規模為4萬m3/d，二期預計2020年建成。理論上可產生的再生水量估算公式：

式中：W為污水資源量，即理論上可產生的再生水量，萬m3；Q生、Q工分別為污水處理廠收集范圍內城市生活、工業用水總量，萬m3；γ生、γ工分別為污水處理廠收集范圍內城市生活、工業用水產污率；β為污水處理廠收集范圍內集污管網覆蓋率。

榮成市第二污水處理廠污水管網收集區域內，現狀年城市生活用水量為642萬m3，工業用水量為777萬m3，生活用水產污率取80%，工業用水產污率取70%，污水管網污水收集率為90%，現狀年管網范圍內可收集污水量為952萬m3，即2.61萬m3/d，能夠滿足項目用水需求。根據相關規劃成果，預測規劃水平年（2015年）管網范圍內城市生活凈需水量為940萬m3，工業凈需水量為1 300萬m3，規劃年污水管網污水收集率取95%，則規劃年管網范圍內可收集污水總量為1 579 萬 m3，即 4.33 萬 m3/d。

根據當地水資源狀況，特枯水年份要通過采取定時供水等措施適當壓縮生活及工業供水量。經分析，現狀年污水收集量為2.28萬m3/d，規劃年2015年污水收集量為3.78萬m3/d，能夠滿足項目用水需求。

2）污水處理廠供水強度分析。現狀年，榮成市第二污水處理廠年可供應再生水量923萬m3（日平均供水量為2.53萬m3），單日最小可供水量極端情況1.74萬m3，本項目單日最大取水量2 038 m3，污水處理廠目前尚無其他用水戶，本項目需水量遠小于榮成市第二污水處理廠供水能力。

規劃水平年，根據相關要求，污水再生利用量為污水處理廠實際處理水量的50%～70%，最多不超過80%，本項目取最大可供水量70%計算，則榮成市第二污水處理廠正常年份年可供應再生水量1 105萬m3（日平均供水量為3.03萬m3）；特枯水年年可供應再生水量965萬m3（日平均供水量為2.64萬m3）。至規劃水平年，再生水可供水量均超過現狀年可供水量，故本項目用水在規劃年仍能得到保障。

3.2 水源水質分析

榮成市第二污水處理廠污水經過生化處理，出水水質達到 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級 B 標準，但因 BOD5超標，達不到本項目循環冷卻水補充水要求。經過廠內制水系統采用的R/O加混床的處理方式等深度處理后，再生水水質可達到再生水用作循環冷卻水的水質控制指標，符合本項目循環冷卻水要求。

4 取退水影響分析

4.1 取水影響分析

目前，污水處理廠尚無確定的其他再生水用水戶，處理達標的再生水基本未得到利用而直接排放進入沽河入海口的近海海域，故本項目取水不會對第三者產生影響，并且取用再生水不占用當地用水總量控制指標，可緩解水資源供需矛盾。

4.2 退水影響分析

本項目產生的污水不直接排入附近河流，其中循環冷卻系統排放的廢水，經降溫池處理后排入廠區雨水管網；其余的污水送至滲濾液處理站，處理達標后外排市政管網，再經榮成市第二污水處理廠處理。因其退水口直接入海，不在水功能區內，所以本建設項目廢水不直接排入當地環境，從而不直接分配其COD和氨氮指標，退水不會對當地水功能區產生大的影響，也不會對第三者產生大的影響。

5 結語

針對目前榮成市當地非常規水源利用量較小、水資源緊張的現狀，榮成市垃圾焚燒發電項目擬采用再生水作為生產主水源，在實行最嚴格水資源管理制度的情況下，既不占用當地用水總量控制指標，又可緩解當地水資源供需矛盾，且本項目各項用水指標均達到了國家和行業規定的標準，該項目取水是合理的。取用再生水水源較穩定，基本不受自然條件的影響，通過對項目取水水量和水質的分析可知，本項目取水水量和水質均有保證，其取退水對區域水環境和周邊用水戶影響亦很小。同時，該項目的建設符合國家低碳環保的產業政策，對垃圾焚燒處理，余熱發電，可促進區域經濟可持續發展。因此，該項目在水資源開發利用上是合理、可行的。