加速中水利用 缓解水资源危机
2010-05-09杨公平成子宁
高 丹,杨公平,成子宁
(长治市排水管理处,山西 长治 046000)
1 概念
1.1 中水的定义
中水是区别于天然水(原生水)和污水之间的经过污水处理后达到国家排放标准,可排入水功能区,并在一定范围内重复使用的非饮用水。中水在水质上次于天然水,优于污水、海水等,城市污水处理方面称为“回用水”,工厂污水处理方面称为“再生水”。
1.2 现行标准
在各种中水利用中,城镇污水处理厂污染物排放标准见表1。
表1 城镇污水处理厂污染物排放标准
2 中水利用现状
2.1 水资源利用现状
我国水资源紧缺,但用水效率不高、用水浪费现象普遍存在。我国的用水总量和美国相当,但GDP(国内生产总值)仅为美国的1/8。全国农业灌溉水利用系数平均为0.45,而先进国家为0.7~0.8。全国工业万元产值用水量是发达国家的5~10倍。工业用水重复利用率仅为30%~40%。中水利用率极低或完全没有中水利用是造成水资源利用率低的原因之一,如果能分水质、分水价逐步提高中水利用比例,同时大力发展节水技术、清洁生产技术、污染防治技术等,完全可以逐步提高用水效率。
2.2 产业现状
根据规划资料,在未来的十几年中,全国1.7万个建制镇都要建设污水处理厂及中水回用设施。有关数据显示,2009年全国年污水排放量约为400亿m3,全国投运的城镇污水处理设施共1500多座,总设计处理能力9000余万t/d,平均日处理水量近7000万t。全国城镇污水处理率达到70%。在应对国际金融危机的背景下,我国把环保产业作为拉动经济新的增长点,进一步加大了环保领域的投资力度,全国环保产业总产值约为8800亿元,而中水利用方面的市场交易额所占比例大约只有1%~2%。
2.3 利用现状
据了解,全国城镇污水基本上都是不达标排放,经污水处理后的中水利用量不大。目前,各地正按国家节能减排的要求,大力兴建城市污水处理厂。污水处理后不回用,污水就不能成为一种资源,因此,要把工作重点放在开发中水利用上,把污水处理厂建设与中水利用有机统一起来,积极开展城市污水资源化工作,提高污水回用率。
3 中水利用价值
3.1 缓解水资源危机
城市生活污水水质水量稳定可靠,仅有0.1%的污染物质,比海水污染物含量3.5%少得多,且绝大部分是可再生的清水,就近可得、易于收集、数量巨大,受气候季节影响小,污水处理的基建投资和运行成本比长距离调水和海水淡化要经济。目前城镇供水的80%转化为污水,经污水处理达标后,70%的中水可安全返回到城市水质要求较低的用户使用,替换出等量的自来水,相当于增加了50%的城市供水。中水利用的实现足以解决城市的缺水问题。中水利用在国外很早就已开始,许多国家现已普遍利用。当天然水不足时,中水完全可以成为城市的第二水源,这将是未来发展的必然趋势。
3.2 社会经济价值显著
对城市各类水资源进行优化配置,供水次序和用户用水次序应科学规划,合理次序应该是地面水、地下水、中水、雨水、境外调水、淡化海水。中水利用既可大大缓解水资源危机,也可节约大量的水资源,降低用户用水成本,经济效益和社会效益十分显著。
中水利用量越大,其吨水投资越小;吨水成本越低,经济效益越显著。目前中水价格一般为自来水价格的40%~60%,吨水处理成本一般在0.4~0.7元,随着水价的进一步提升,其利润空间将尤为广阔。
3.3 朝阳产业的快速发展
加速中水利用会带动中水产业的快速发展,中水产业的快速发展会带动中水产业高新技术的快速发展,高新技术的快速发展又会促进中水利用的规模发展和市场化,使其良性循环、快速发展。中水产业还是环保产业的组成部分,大力发展环保产业是实施产业结构调整和可持续发展战略的重要举措。
4 中水利用的广阔前景
污水处理后的中水能否利用主要取决于水质是否达到相应的水质标准。经污水处理后的中水大部分可直接使用,少部分指标要求略高,水质指标有物理指标、化学指标、生物化学指标、毒理学指标等。
4.1 工业用水
工业用水有工业冷却用水、原料用水、生产工艺用水、生产过程用水、锅炉用水等,其工业类型有发电、造纸、化学、石油、纺织、采矿、洗煤、炼焦、金属加工等。在工业用水中,冷却用水占到70%,且对水质要求相对较低,目前,国内外中水利用的相当部分用作工业冷却水。
4.2 农业用水
农业用水是中水利用的重要途径,可广泛用于食用农作物、蔬菜、饲料农作物、果园、树林、牧场、草场、公园绿地等。农业中水利用用水具有水质要求相对较低,投资和运行费用低,用水量大,可形成规模效益,需去除的氮和磷变成水肥资源等诸多优点。
4.3 城市生活杂用水和市政用水
城市生活杂用水和市政用水主要有冲厕、供暖、绿化、消防、建筑施工等,中水利用可替代城市用水量的5%~8%。
4.4 景观用水
城市的河道景观、公园湖泊、游园划船等完全可以使用中水作为景观用水,此类水对水质要求不高,容易满足,并且供水量大。
4.5 地下水回灌用水
污水处理后的中水向地下回灌是将水的回用和中水处理结合在一起,来弥补地下水的不足或补充作为饮用水原水;或向地下油层注水,以提高石油的开采量。
4.6 饮用用水
城市的中水利用最具利用价值的是中水经过进一步深度处理后,达到饮用标准的水,重新回送到城市饮用水供水管网内。该技术较为成熟,用水安全卫生,但目前尚未达到规模水平,未能引起足够重视。
5 结语
近几年,各省市先后实行阶梯水价,对节约用水提到较高的认识程度,也被广大群众所认可,是缓解水资源危机和理想的节流措施。虽然目前开源的办法进展不大,中水利用率较低,但只要我们认清形势,科学分析,积极推进,分期分阶段实施,中水利用就完全能够实现。