烏魯木齊市再生水資源利用與管理策略研究

張疆 顧艷珍

摘要：污水的再生使用具有兩方面的重要意義，一方面使水資源得到重復循環利用，另一方面改善了生態環境，即解決了污水對自然環境影響又解決了城市水資源短缺的棘手問題。再生水的利用不僅有效的解決了河流污染問題，而且提高了城市的生態文明建設、改善河道流域的基流。本文以發現和解決烏魯木齊再生水水資源推廣發展的“瓶頸”為導向，首先對國內外研究進展進行梳理，其次對基本概念進行再生水領域下的重新詮釋，通過對烏魯木齊市再生水資源利用現狀與政策進行分析，深入剖析制約再生水利用的因素，結合國內外的先進經驗技術，提出了進一步完善再生水利用的策略。

關鍵詞：再生水資源;因素分析;管理策略

1 烏魯木齊市再生水資源利用現狀

再生水是污水經過加工處理后達到某種使用功能的水資源，再生水的使用開辟了傳統水源以外的“第二水源”。污水再生利用在節約用水方面逐漸為人們所接受。烏魯木齊市是距離海洋最遠的城市，深處歐亞大陸，干旱降水量低、水資源短缺。近年來，社會進步發展較快、城市過度膨脹、人口增多、第三產業發展迅速，水資源緊缺的局面一定程度上阻止了社會的進步和城市的發展。《UrumqiWaterResourcesReportBulletin》烏魯木齊市2015年水資源年報顯示，年供水量約10.9億立方米，其中地表水供應約5.64億立方米，占比約為51%;其中地下水供給量4.9113億m³，占總供給量45%。2015年烏魯木齊地區包括轄區七區一縣和兵團農十二師人均用水量僅為409m³，遠遠低于全疆人均用水量，更低于全國人均用水量，與世界人均用水量也有著很大的差距，烏魯木齊地區屬于極度缺水的城市，所以有必要重視水資源的開發利用。今后發展的方向不僅僅是將處理過的污水直接排入自然水體補給河道，而是能夠充分的將再生水資源回收利用，以最好最經濟的方式來解決和緩解該地區水資源緊張的局面。但是，與此同時將是對當前傳統的污水處理行業提出了更高的要求，不僅僅是達標排放的要求，更多的是要達到再生水資源回用的標準。

2 烏魯木齊再生水回用現狀

2.1 再生水處理工藝現狀

再生水的水源通常是經過二級處理達標以后的出水，基本滿足國家排水規范GB18918-2002的要求。二級處理的傳統工藝對于市政污水處理比較常見的是物理過濾攔截-生物曝氣活性污泥法-物理沉降沉淀-紫外消毒或加氯消毒排放。傳統工藝基本是物理法-生物法-化學法。二級出水作為源水進入再生水廠進行深度處理生產出再生水，處理工藝要經過慎重考慮，因為現有的深度處理工藝很多例如：物理攔截+生物濾池+高效沉淀池+紫外消毒、物理攔截+水解+沉淀+氧化溝+膜處理+活性炭+臭氧高級催化氧化+加氯消毒、或者是MBBR+磁粉高效沉淀池+加氯消毒等等，在這些工藝當中都會遇到脫氮除磷需要外加碳源的情況，因為只有外加碳源才能夠保障反硝化細菌（厭氧異氧型菌）存活工作，脫氮的過程會是有大量的外加碳源，通常選擇有甲醇、乙酸鈉、葡萄糖、復合碳源等，但在眾多碳源中源水中的原始利用碳源利用成本最低、甲醇的碳源利用率最高，所以合理的利用污水中的碳源是關鍵，如何利用好外加碳源是控制處理成本最關鍵的點。反而在眾多再生水廠的成功運行經驗中利用原狀污水作為深度處理的源水或者部分原狀污水作為水源可以更好的利用碳源。現階段常用的工藝是：生物濾池、高效沉淀池（磁粉或加砂、加藥）、MBR、MBBR、超濾膜、反滲透等。

2.2 再生水廠規劃建設情況

烏魯木齊市在上世紀末開始著手規劃建設城市污水處理廠，1995年建成河東污水處理廠是當時西北最大的污水處理廠，日處理量20萬立方米，為整個烏魯木齊市的城市市政污水處理起到了舉足輕重的作用。2003年建成的七道灣污水處理廠和虹橋污水處理廠陸續投入使用為水磨溝區和米東區的環境保護起到了重要的作用。虹橋污水處理廠設計規模三萬方出水水質僅為三級農灌溉，所處的地理位置非常好地勢較高，周圍雪蓮山生態園、水磨溝公園、東山公墓等景區綠化灌溉需水量大，所以虹橋污水處理廠為這一片區的綠化、環境改造立下汗馬功勞。七道灣污水處理廠設計七萬方每天出水水質二級標準，對紅光山國際會展片區的綠化做出很大的貢獻，2013-2016年，年均綠化用水量約132萬立方米，徹底的改變了紅光山片區的園林景觀，使紅光山景區成為國家5A級景區。2003年沙依巴克區為改善雅馬里克山的綠化環境，提出荒山綠化項目，雅馬里克山污水處理廠應運而生，雅山公園的綠化離不開雅馬里克污水處理廠的貢獻。早期的污水處理廠處理的再生水為整個烏魯木齊市的綠城改造起到了非常重要的作用。后續各區縣以及八鋼、石化、米泉縣、頭屯河區、烏魯木齊縣也修建了幾座日處理量較小出水水質也較低的污水處理廠，改善小范圍的環境生態整治效果較好。2008年修建的烏魯木齊河西污水處理廠是當時出水水質最高的再生水廠出水指標GB18918-2002一級B標準，在處理工藝上也采用了改良型的生物選擇+雙溝交替氧化溝+終沉池，設計規模每日10萬方。

2.3 再生水資源利用方式

再生水的利用方式通常是采用集中式和分散式的方法。集中式通過城市排水管網將市政污水輸送到大型的污水處理廠，從而集中處理，再集中地排放或者回收利用的一種模式。分散式再生水利用則是因地制宜，此處有再生水利用的需求剛好又有污水資源經過附近，則就地根據再生水的需求量建設再生水廠，滿足當地需求，污水利用率高、投資成本大、見效快。由于烏魯木齊市的地勢和產業布局的特點必須把兩種方式聯合利用才能更大的發揮再生水資源的作用。集中式處理規模較大、工期長、見效慢，但是投資單方成本低、工藝通常運行穩定耐沖擊能力強。對于集中式和分散式的再生水利用的方式在烏魯木齊地區運用皆可，大型的再生水廠在節能減排的任務上更為重要，中小型再生水廠對改善小范圍環境的作為更為突顯。

3 烏魯木齊市再生水回用與管理水平提升方法

3.1 制定再生水資源利用總體規劃

烏魯木齊市水務局牽頭制定了《烏魯木齊市再生水資源利用的專項規劃》，明確再生水資源利用的水質標準以及利用的范圍，進一步完善再生水廠至各個片區用水點的管網規劃，并對全烏魯木齊市再生水使用的總體目標做出規劃和再生水推廣利用的方案。再生水資源回收利用的方針“集中處理集中利用、分散處理分散使用”充分利用現狀再生水廠處理能力和地理位置，根據現有用戶和水質水量分配情況，合理布局再生水利用設施和管網鋪設，開發新用戶。規劃指出“高水高用低水低用”，供給工業企業優質再生水同時收取合理再生水費，對于城市綠化、道路養護等可以供給低質量的再生水，收取較低水費。統籌建設再生水廠，有計劃的實施現有污水處理廠的提標改造，以及再生水廠的建設，逐步滿足全烏魯木齊市的再生水供給需求，逐漸形成再生水市場規模效應。

3.2 推廣先進的再生水資源管理技術

加大再生水資源的利用更大程度的減輕烏魯木齊市自來水供水壓力，污水處理的方式依然要采用集中處理和分散處理相結合的方式。不但能減輕城市排水管網的輸送壓力，也能夠降低污水處理廠投資建設的成本。對于集中式污水處理廠投資大建設周期長資金回收慢，通常大型污水處理廠的投資建設有市政府投資建設。污水處理廠周邊的再生水需求企業用水質量不是很高，用水量比較大的工業企業、河道補水、景觀用水、園林綠化非常適宜。分散式處理方式更適合距離集中處理的污水處理廠較遠或地勢較高等原因無法將再生水引致用水點的片區。可以在該片區建設小型再生水處理站，用于本片區的綠化園林景觀用水，就地集中處理片區污水而后再生利用，利用效率高，但是單方運營成本也較高。借鑒日本等國外再生水使用的經驗，可以鼓勵學校、住宅小區、企事業辦公區域、公共休閑區域，建立中水回用設施，作為試點工程不斷向社會推廣。

3.3 確立統一的再生水水質標準

近年來我國已經逐步制定了再生水的水質標準，對缺水城市推進使用再生水的利用起了重要作用，一方面緩解了本地區水資源短缺的現狀，另一方面形成了水資源的可持續發展的循環經濟模式。

我國再生水循環利用在工業循環冷卻水、園林景觀綠化、地表河流補給、地下水潛水補給、城市雜用水等幾大類，且都用相應的使用標準。再生水水質標準要求過高尤其是出水總氮、總磷等指標標準高于歐美、日本等發達國家，不利于再生水項目的定位、實施難度大，缺少針對性的再生水回用標準，所以應著力研究制定適合再生水推廣利用的再生水水質標準。

3.4 切實鼓勵技術創新

政府鼓勵科研院校、再生水生產企業、環保企業研究開發創新再生水應用的新技術新方法新材料新管理模式。大力研究如何推進再生水科技發展，科學化的運行管理再生水設施，如何融資建設再生水廠和配套設施，使再生水更廣泛的為社會所用。圍繞再生水延伸拓展新技術、新領域、新工藝、新管理運作模式。例如：利用再生水廠的場地優勢開展太陽能發電項目、利用市政污水的熱源采用熱泵技術提取水中熱量采暖供給、利用再生水生產過程中產生的污泥加工處理制肥等領域的研究。

3.5 提高對水資源緊缺形勢的認識

2015年烏魯木齊市水資源公報總供水量10.9億立方米，較2014年、2013年顯著提高，在水資源“開源”的同時中也要注重“節流”倡導廣大民眾節約用水，加強節水宣傳工作，引導廣大居民放棄以前粗放型的用水模式和用水習慣，采用文明的消費方式適度的節約用水，保護水環境。積極創新開辟宣傳教育的新方法新途徑，充分利用微信、網絡、抖音、微博、收音廣播、流動宣傳車、便民服務站、公交站臺、宣傳大屏、校園廣播介紹水資源使用現狀、普及水資源節約方式方法和水環境保護的相關法律法規及政策，加強廣大民眾的節水意識、水資源生態環境保護意識，強化資源節約型和環境友好型的發展理念。

3.6 管理體制改革

烏魯木齊市再生水資源的推廣使用涉及各級政府及各個行業的主管部門，例如財政、發改、環保、交通、水利（水務）、市政、電力、規劃、國土、國資、城投公司、水業集團、再生水公司等等多個部門的協調推進，為了保障再生水資源的合理科學分配利用，必須提高現行管理體制的工作效率，而且明確各方管理職責和權力。確定推進再生水行業發展的主體單位，例如發達城市專門成立再生水公司牽頭協調各方推進項再生水總體規劃和項目建設運行。使得水資源利用的統一規劃，統一分配和調度。再具體工作中，健全再生水管理體制。通過環保、水務、國資、環監等部門聯合對再生水企業加強監管力度，保障再生水企業嚴格按照政府相關法律法規的要求處理達標再生水供給城市，并且保障城市的節能減排落到實處，同時著力制定一套適宜本地區的再生水推廣利用的相關政策以及管理的辦法、標準等。為推動本地區的再生水資源制定相關政策、辦法、條例，例如天津市城市排水和再生利用管理條例、北京市排水和再生水管理辦法等。

4 結語：

再生水資源正逐漸成為城市發展的“新勢力”，通過對再生水技術研發、產業發展、政策制定和調整、市場經濟手段分析，認為烏魯木齊市再生水資源的有效供給側改革對烏魯木齊市的可持續發展具有重要意義。通過制定和完善再生水管理政策和措施為再生水的推廣和利用提供政策上的支持，因地制宜地開發出適應于烏魯木齊市再生水行業發展的新策略，提高再生水資源化處理技術，發動社會各界尤其是政府、企事業單位加大宣傳力度，共同努力推進再生水事業的發展。

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