我国中水回用技术存在的问题及建议
2010-09-07沈阳市排水设施抢险维修中心
◎ 沈阳市排水设施抢险维修中心 海 洋
沈阳大学 姜 波
1 基本概念
中水是相对于上水〔给水〕、下水〔排水〕而言的。也因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准,但又高于污水允许排入地面水体排放标准,故取名为“中水”。
中水回用主处理技术有生物法、物化法及膜分离法。其中生物法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物;物化法以混凝沉淀(气浮)技术及活性炭吸附相结合为基本方式,提高出水水质;膜分离法一般采用超滤(微滤)或反渗透膜处理。
2 国外中水回用技术的发展现状
目前,国外不同类型住宅商业小区内设立中水系统的节水率已达70%;研究单位设立中水系统节水40%;居民住宅区设立中水系统节水30%。
以色列的中水回用程度之高堪称世界第一,全国污水处理总量的46%直接回用于灌溉,其余33.3%和约20%分别回灌地下和排入河道,最终又被间接回用于各方面。
日本有众多中水系统供生活杂用,约占中水回用量的40%。新建的政府机关、学校、企业办公大楼以及会馆、公园、运动场等公共建筑物基本都设置了中水道。
美国城镇中水回用已处于大规模生产应用阶段。目前的城市污水处理等级基本上都在二级以上,美国城市中水回用量达每年9亿m3,处理率达100%。
英国南部有392个废水处理厂,其中242个服务人口小于2000人,占总的人口数的2.5%。法国在20世纪90年代也开始重视起中水回用,已建立了二十多个水处理厂。
俄罗斯、西欧、印度、南非和纳米比亚的污水再生事业也比较普遍。在利用中水方面积累了不少成功的经验,在厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等都大量使用。
3 国内中水回用技术的发展
3.1 发展历程
我国的中水技术发展和应用是从改革开放时开始的。
1982年,青岛市将中水回用作为市政及其它杂用水,以缓解其面临的淡水危机;1984年北京召开的第二次室内给水排水技术交流会,出现了介绍日本中水技术的文章;之后开始进行中水回用工程试点,中水设施建设得到一定发展。
1987年,北京市规定凡建筑面积超过2万m2的旅馆、饭店和公寓及建筑面积超过3万m2以上的机关科研单位和新建生活小区都要建立中水设施。
1991年,中国工程建设标准化委员会颁发了《建筑中水设计规范》CECS30:91,适时满足了工程建设的需要。但由于对缺水和水污染的形势及污废水资源化的重要性认识不足,实施不力,中水设施的建设在全国是很不平衡的,走了不少曲折弯路。
90年代中期,我国才开始有真正意义上的中水回用,这与世界先进水平相差15-20年。当时主要用于居民冲厕、灌溉、景观用水、洗车。1995年,北京市有中水设施115个,日回用污水达1.2万m3,中水建设已初具规模。
2000年,中水回用被正式写入“十五”规划纲要,表明全国开始启动中水回用工程,大力开展节水和污废水资源化的工作,加强制定有关规范、规定管理法规的工作。
2002年,新国标《建筑中水设计规范》GB50336-2002[1]发布,标志着中水设施建设进入全国推进的新阶段。
近几年,随着国标《建筑中水设计规范》的发布和《建筑中水工程》标准图集的发行。中水设施建设更广泛地展开,中水回用技术登上了一个新台阶。
3.2 发展现状
当前,我国中水回用模式主要有“建筑中水”和“市政中水”两种。“建筑中水”主要考虑生活污水和雨水等中水来源的收集,以及中水输送问题,其优点是节约中水的采集费用和输送费用,初期投资较低,是目前中水回用的主要方式;其缺点是规模较小,中水系统的管理水平不高,运行不够稳定,水质水量难以保证,且中水价格过高。“市政中水”考虑到中水回用的规模经济优势,初步具备中水回用产业化的特征,克服了“建筑中水”的管理、技术问题存在的弊端,其不足是管网和运输成本问题等,限制了发展空间。
在北方一些缺水城市,如北京、天津、青岛等已把中水回用列入城市总体规划之中。在北京,许多居住区和集中建筑均要求配套建设中水处理站或中水机房,将沐浴、盥洗、洗衣等优质杂排水收集处理后供冲厕、绿化、洗车等,再生水回用率将达到50%。天津一些小区都使用中水来替换自来水用于景观用水,以及浇灌绿地,还为此专门出台了关于住宅使用中水的规定。沈阳市已有50多个中水回用工程,目前有5家投入运营的大型污水处理厂,设计处理规模为117万吨/日。
4 国内中水回用技术的问题及改革措施
4.1 存在问题
目前,我国中水回用技术还有许多问题急需研究和解决。
(1) 公民资源意识缺乏。公众对中水还缺乏认识,对其安全性不够信任,制约着中水回用的发展。
(2) 应用范围不够广泛。应用仍限于部分缺水严重的城市,且大多数中水工程是由政府强制安装;在一些已经开展中水回用的地区,中水回用工程运营状况不佳。
(3) 回用率低。中水回用系统仅限于新建筑中使用;由于技术问题导致中水质量差,造成系统的闲置和浪费,中水回用率很低。
(4) 资金投入不足。建设中水回用设施,需要大量的投资,中水回用建设单位的工程资金投入不足,直接经济效益也不尽人意。
(5) 费用高。国外中水价格是自来水价格的80%左右。而我国中水成本偏高,一些小规模中水回用工程甚至超过了自来水价格,因此没有竞争优势;水源不稳定,设施得不到充分利用,运行成本高。
(6) 法规政策不完善。目前还没有一套适应中水回用的制度体系,包括中水回用标准、中水监管、中水工程投入等;监管也存在缺位,很多中水设施的运行实际上处于失控状态,无法保证用户用水要求。
(7) 输配水管道质量差。能耗高、异味、泡沫等工程质量问题尚未得到解决。
4.2 改革措施
提出进一步改革措施如下:
(1) 转变观念、加强宣传。使人们认识到中水回用的社会经济意义,同时要解决公众心理问题,去除对回用水不正确的观点。
(2) 改革水价。提高自来水价格是促进中水回用的一个可选择的措施。但是自来水水价改革将直接增加社会经济发展和人民生活的成本,仅为促进中水回用而提高水价,是不可行的。设法降低中水价格才是正确途径。
(3) 政府支持。对中水处理设施进行补贴;对开展中水回用的企业减免相关税收和费用;投资建设一批“样板工程”,促成实践上的示范效应和技术上的溢出效应等。建立中水回用产业所需的软硬件环境是政府部门工作重点。
(4) 引入市场机制,实现产业化。中水回用产业化、市场化能避免政府主导带来的种种弊端,消除小规模中水回用工程成本过高问题。对中水处理单位要实行独立核算、自负盈亏,按照现代企业的要求加以规范。
(5) 因地制宜,灵活处理。如在有条件的城市污水处理厂旁,将达到2级处理标准的排放水稍作处理,作为生活杂用或工业回用水、农田灌溉水;大型污水处理厂大都位于近郊,也为农田灌溉提供了可能性。
(6) 加强监管,保证健康发展。有必要对中水市场形或有效的监管。避免中水被用于非法领域,导致消费者对中水丧失信心,破坏中水市场的秩序,不利于中水产业的发展。
(7) 加大规模建设。在不断壮大规模和实力的基础上,适时组建企业集团。建设生产能力10000m3/d以上的水回用厂,保证中水成本远低于自来水价格,并能在较短的时间内收回投资。
(8) 鼓励多元化投资机制。拓宽融资渠道,鼓励和吸引社会资金和外资投向中水回用项目的建设和运营;积极争取世行等国际金融组织贷款、国外政府低息贷款及赠款,积极探索发行建设债券等多种融资方式,加大对中水回用市场的资金投入。
5 结语
建立完善的中水回用系统既可缓解缺水危机,又可加快减少水污染的步伐。我国的中水回用技术正逐步走上正轨,随着经济的发展,水资源的日益短缺,中水回用技术在减少城市水污染,保证城市可持续发展等方面必将做出更大贡献,创造出更多的经济效益和环境效益,前景十分广阔。