佳縣污廢水產生與回用排放量預測

徐冬梅，李 瑩

(佳縣水資源服務中心，陜西 榆林 719200)

1 概 況

位于榆林市東南部的佳縣，為黃土丘陵溝壑區第Ⅰ副區[1]，全縣總土地面積2144 km2，人口25萬人，屬于北溫帶干旱半干旱大陸性季風氣候，多年平均降雨量395 mm[2]，境內主要河流有佳蘆河、烏龍河、五女河、車會河、坑鎮河，過境河流有禿尾河、黃河。區內水資源缺乏，水土流失嚴重，給人畜飲水和生態環境建設及工農業生產用水造成極大困難。

2 水資源開發利用狀況

2.1 水資源特點

佳縣水資源總量為4.01億m3，其中地表水資源1.53億m3，地下水資源2.48億m3，徑流輸入總量為4.85 m3/s，輸出總量為1.31 m3/s。佳縣水資源特點[3]：

(1)水資源缺乏，分布不均勻，地區差異大。沿黃地區過境水量充沛，而其他地區地表經流和過境水量嚴重缺乏，且地下水埋藏深度大，水量不足。

(2)徑流年內分布不均勻，年際變化大。根據多年觀測，七、八、九三個月徑流之和占全年徑流的45.6%，形成汛期棄水，使得汛期水量嚴重不足，水資源不能充分利用。

2.2 水資源開發利用情況

佳縣目前建成自引灌渠19條，高抽提灌站56處，機電抽灌井13眼，集雨集灌水窖2190眼，中型水庫2座，池塘89處，蓄水總量為3990萬m3，縣城供水工程1處。2013年佳縣各產業、生活以及生態用水總量為1164×104m3，滿足佳縣水資源可利用量5999×104m3以及“三條紅線”2015年用水指標2280×104m3的要求。從用水總量及水源分析，佳縣地表水、地下水用水量分別占縣地表水可利用量、地下水可開采量的10.7%和31.0%，滿足水資源可利用量要求，同時，地表水與地下水尚有開發利用潛力，無開采深層地下水情況。

從用水結構分析，佳縣農業灌溉用水量最多，為505×104m3，約占縣總用水量的43.4%，其次為居民生活用水，占縣總用水量的34.2%，說明佳縣用水主要以農業用水為主。而農業用水大部分為地表水，約占佳縣地表水用水量的58.3%。

總體來說，佳縣地表水、地下水現狀開發利用較小，未來開發利用潛力較大，但因地下水可開采量較小，因此，在發展工農業時，應謹慎使用地下水。從2020年能和2030年總量控制指標2300×104m3和3000×104m3來看，還存在一定的工業發展空間，但要考慮規模限制。

3 廢污水產生量預測

再生水回用量主要根據城鎮生態、河道內生態和工業等用水特征和污水處理設施、再生水利用設施實施情況等預測確定。這里選取耗水系數、污水處理率和再生水回用率三個指標，并根據榆林市發展目標和相關規劃確定耗水系數、污水處理率和再生水回用率指標值。此處只計算工業、生活、建筑業和第三產業這四個部門的廢污水產生量。采用的方法為排污系數法。各業的排污系數分析如下：

3.1 生活用水排污系數

生活用水分為城鎮生活和農村生活用水兩部分，其中城市生活污水通過城市的下水管網收集后進入污水處理廠；而農村生活產生的污水則直接消耗，一般不具有收集能力或僅有極少部分水量可以收集。研究整理了2004—2013年近10 a間佳縣城鎮生活污水用水量與排污量的統計數據，見表1。

表1 佳縣2004—2013年城鎮生活供、排水量數據統計

根據分析，排污系數呈現上下波動的狀態，報告按照近10 a統計數據的平均值0.72進行取值。另考慮到隨著我國污染物治理力度的加大，部分城區、鄉鎮周邊的農村用水也會逐步納入到鄉鎮污水收集系統，但這部分污水量比例很小，報告參考其他研究成果，按照0.03進行取值。

3.2 工業污水排放系數

收集了榆林市水資源公報統計數據及陜西省水利廳發布的《陜西省水資源公報》數據，進行對比分析，見表2。

表2 佳縣2004—2013年工業供、排水量數據統計表

從兩組數據對比來看，榆林市水資源公報中統計的工業排污水量數據相對偏小，對應的排污系數也偏小，參考其他區域的工業排污情況，認為省公報數據可靠性更高。榆林市水資源公報數據是工業的綜合排污系數，其中規模以上的工業排污系數相對較低，而規模以下的工業排污系數相對較高。

根據水資源管理要求，對于進入工業園區的企業，要求其在生產過程中，產生的生產廢水必須進行處理后自身回用，實現近“零”排放，故預測中按照這部分廢污水全部自身回用處理。故綜合考慮后，工業園區內的排污系數取0，園區外的工業項目排污系數取0.2，城區內的規模以下工業項目排污系數取0.4。

3.3 建筑業和服務業排污系數

在公報數據中未對建筑業和服務業的排污水量進行單獨統計，參考其他項目的經驗取值，建筑業排污系數取值為0.5；服務業排污系數取值0.7。根據以上系數，乘以相應部門的用水量，可以得到不同水平年的廢污水量。

3.4 污廢水產生量預測

根據以上各行業排污系數，計算污廢水產生量。佳縣2020年生活用水量700.7×104m3，生產需水量1848.5×104m3，生態環境需水量83.6×104m3；2030年生活用水量961.4×104m3，生產需水量3326.4×104m3，生態環境需水量105.2×104m3，經計算，佳縣的污水量2020年為376.5×104m3，2030年為629.7×104m3，計算結果見表3。

從表3可以看出，從污水來源來說，生活污水量最多，2020年占到總廢污水產生量的82.6%，2030年占總廢污水產生量的79.4%；其次為工業廢水，2020年占到總污水量的8.8%，2030年占總污水量的7.3%。從污水產生的區域來說，縣城還是相對較多，因此要加強縣城污水處理廠建設。

表3 佳縣廢污水產生量計算結果 104 m3

4 廢污水排放及回用情況分析

4.1 污水回用情況

2020年，佳縣污廢水總量為376.5×104m3，處理后得到中水總量為287.4×104m3。佳縣污廢水主要來自縣城城區佳蘆鎮(縣城城區污廢水主要來自城鎮生活廢水)，為101.6×104m3，約占總廢水量的27.0%，處理后得到中水量為76.2×104m3。

2030年，佳縣污廢水總量為629.7×104m3，處理后得到中水總量為512.8×104m3。佳縣污廢水主要來自縣城城區佳蘆鎮(縣城城區污廢水主要來自城鎮生活廢水)，為138.0×104m3，約占總廢水量的21.9%，處理后得到中水量為110.3×104m3。佳縣各區域中水可利用量統計見表4。

表4 佳縣中水可利用量統計表 104 m3

4.2 污廢水達標排放水量及污染物排放量預測

(1)2020年達標排放水量及污染物排放量。2020年，佳縣城區、典型鄉鎮以及其它區域產生的中水總量為282.4×104m3，主要來源于城鎮生活、工業以及服務業，分別占區域中水總量的80.5%、8.8%及7.0%。

佳縣中水回用總量為153.4×104m3，包括工業回用量69.8×104m3，生態環境(主要包括道路廣場路面噴灑、城鎮綠化、生態林地以及生態草地)回用量83.6×104m3。區域廢污水達標排放量為141.17×104m3，COD和氨氮排放總量分別為70.58 t、7.06 t，主要來源于王家砭以及店鎮、烏鎮等其它區域。其它地區中水全部回收自用，不再排放。

(2)2030年達標排放水量及污染物排放量。2030年，縣城城區、典型鄉鎮以及其它區域產生的中水總量為503.7×104m3，主要來源于城鎮生活、工業以及服務業，分別占區域中水總量的78.2%、7.3%及10.8%。

佳縣中水回用總量為207.7×104m3，包括工業回用量102.5×104m3，生態環境(主要包括道路廣場路面噴灑、城鎮綠化、生態林地以及生態草地)回用量105.2×104m3。

區域廢污水達標排放量為321.18×104m3，COD和氨氮排放總量分別為160.59 t、16.06 t，主要來源于縣城城區、王家砭以及店鎮、烏鎮等區域。其它地區中水量全部回收自用，不再排放。佳縣中心城區、典型鄉鎮以及其它區域廢污水達標排放量以及污染物排放量見表5。

表5 佳縣達標排放水量及污染物排放量統計表

5 結 語

佳縣水資源極度緊缺，為了節約用水，提高用水效益，文章根據佳縣水資源開發利用情況，對2020年、2030年佳縣污水產生量、中水總量、回用量、排放量分別進行了分析預測，經探討分析，2020年佳縣污廢水產生總量為376.5×104m3，處理后得到中水總量為282.4×104m3，回用總量為153.4×104m3，排放量為141.16×104m3。2030年佳縣污廢水產生總量為629.7×104m3，處理后得到中水總量為503.7×104m3，回用總量為207.7×104m3，排放量為321.18×104m3，為加強水資源管理，提高污水處理，促進節水高效起到了重要技術支撐。