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黑龙江省水资源现状与中水回用前景展望

2012-08-15迟永山

黑龙江水利科技 2012年3期
关键词:中水城市污水处理厂

迟永山

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院,哈尔滨150080)

1 水资源现状与水资源短缺的问题

1.1 水资源现状

黑龙江省位于中国的东北部,全省土地总面积45.48 ×104km2。全省河流纵横,湖泊众多,集水面积在50 km2以上的河流共有1 918条,分属黑龙江、嫩江、松花江、乌苏里江、绥芬河五大水系。平原区面积19.4 万km2,省内多年平均水资源总量为 810.3 亿m3。P = 75% 保证率水资源总量为617.46 亿m3,P =95%保证率水资源总量为426.2 亿m3。单位耕地面积占有水资源量400 m3左右,与全国亩均水资源1 500 m3比较,我省境内水资源量并不十分丰富;人均占有水资源量为2 115 m3左右( 人口按第六次普查数3831 万人) ,与全国持平[1]。

1.2 水资源短缺的问题[2]

1) 水资源时空分布不均匀,水资源调节能力差,加上经济发展和人口增加,致使我省人均占有水资源降至2 115 m3左右,季节性、地域性缺水矛盾日益突出。

2) 水资源配置格局尚未形成,总体处于起步阶段。

黑龙江省水资源分布边缘多、腹地少,中部多、东西部少,水资源分布与生产力布局不完全匹配,缺乏必要的江河湖库连通工程和重点水源工程,水资源配置格局尚未形成。已建水库兴利库容90 亿m3,仅占多年平均径流量的13%,界河支流水库的兴利库容仅为多年平均径流量的5%左右。水资源统筹调配能力低,与经济社会又好又快发展的要求不相适应。

3) 水土流失严重,全省水土流失面积达13.4 万km2,约全省总土地面积的30%,严重破坏了水生态环境。全省向江河排放未经处理的污水10 亿m3,又加剧了水资源的供需矛盾。

4) 节水潜力较大,目前工业、农业和生活用水效率低下,浪费较为严重,1 m3的水平均产粮1 kg,而发达国家一般为2 kg;万元工业产值取水量为91 m3,是发达国家的5 至10倍,而生活用水浪费现象更为普遍。

2 国内外中水回用情况

2.1 国外中水回用概况

目前,各国都在开展污水回用技术的实施,美国和日本等发达国家走在了前列。

20 世纪70年代初美国开始大规模二级污水处理厂的建设,并注重回用污水。目前,有357个城市,再生回用点536个。包括污水灌溉、景观用水、工艺用水、工业冷却水、锅炉补水以及回灌地下水和娱乐养鱼等多种用途;其中灌溉用水量占回用量的60%,工业用水占回用量的30%,城市生活及其他回用占10%。日本早在1962年就开始污水回用,20 世纪70年代已初见规模。福冈地区由于没有大的河流和充足的地下水源,影响了当地经济和生活,从1980年在一些公共和私人的建筑物开始污水深度处理之后回用于冲洗和绿化,东京还将污水深度 处理后回用于恢复已经干涸的小河,收到了良好的社会效益和生态效益。1991年日本的“造水计划”中,建设了大量的示范工程。在濑户内海地区,污水回用量已达该地区淡水总量的2/3,新鲜水取水量仅为淡水用量的1/3[3]。

在西欧、北美、南美、中东、前苏联、以色列等地,污水回用也十分普遍。无论是发达国家还是发展中国家,城市污水回用的主要对象都是农业,除了与农业用水量大有关外,更重要的是农业回用污水与土地处理污水相结合的方式,能经济有效地利用水资源和经济有效地处理污水。

2.2 国内中水回用概况

我国的城市污水回用研究早在“六五”其间已开展,“八五”其间,分别开展了以大连、太原、天津、泰安、燕山石化等位依托的工程性试验。2000年,以“十五”纲要为标志,污水回用被正式写入文件,表明全国全面启动污水回用工程,国内许多城市相继建设了中水回用工程。例如北京高碑店污水处理厂回用规模30 万m3/d; 天津东郊污水处理厂回用规模为7 万m3/d,邯郸市建成了10 万m3/d德回用工程等[4]。目前,我国中水回用已经形成一定规模,在北方一些严重缺水城市,如北京、天津等城市,中水回用工程已经相当普遍。

近年来,国家加大了污染治理的力度,各地相继建设了城镇污水处理厂,为推进中水回用奠定了基础。

3 生活污水理处状况与回用前景展望

3.1 废污水排放状况

根据《黑龙江水资源公报》( 2010) ,2010年黑龙江省废污水排放量21.98 亿t,其中城市生活污水4.57 亿t,工业废水16.39 亿t,第三产业1.02 亿t,废污水入河总量为16.04 亿t[5]。可见污废水的排放量相当可观。

3.2 生活污水处理状况

据黑龙江省环保局公布的数据,黑龙江省全力推进松花江流域污水处理“十一五”规划的实施,十一五期间黑龙江省城市污水处理厂新增36 座,城市污水处理厂从6 座增加到42 座,城市污水处理能力从每天74 万t增加到233 万t。

在十二五期间,黑龙江省所有县城建成污水处理厂,全省新增污水处理能力203 万t/d,城镇生活污水处理率达80%,哈尔滨、大庆市污水处理率达95%。扩大中水回用规模,加快矿井水利用和缺水地区再生水厂及利用工程建设[6]。

3.3 中水回用前景展望

人类使用过的水,污染杂质只占1% 左右,比海水的3.5%少的多,其余大部分是可用的清水,污水经过适当再生处理,可以重复利用,实现水灾自然界的良性循环。可以粗略地估算一下,城市供水量的80%变为城市污水排入管网中,收集起来再生处理后70%可以安全回用,二者合计起来,即城市供水量的一半以上,变成再生水返回到城市,用于水质要求较低的用户,替换等量的自来水,相当于增加了城市一半供水量,对于缺水的城市来讲,是一笔高贵的财富[7]。

根据国内外的成功经验,中水回用可用于农业、工业、景观、河道,卫生冲洗用水等,特别是作为电厂冷却用水比较普遍,同时经过三级处理后的中水,还可用于回注地下水或油田油井注水用,有效地缓解了水资源不足和水环境污染的矛盾,为实现水资源的可持续而利用提供了支持和保障。

4 黑龙江省中水回用存在的问题与应对措施

4.1 中水回用中存在的问题和障碍

1) 已建成的城镇污水处理厂运行效率低。据中国新闻网报道,在2011年10月召开的全省污染减排推进会上,部分运行效率偏低,已建成不能正常运行,没有形成减排效果的有3 家;调试环节问题较多,污水收集管网配套建设缓慢,处理负荷偏低,造成能力闲置的有4 家; 存在运行不稳定情况,在线监测和中控系统不完善的有4 家;未按照年度计划建设、投运,达不到计划减排量的有5 家[8]。全省实际的污水处理率仅为56.72%,低于“十一五”规划的目标。

2) 污水收集体系不健全。城市排水管网普及率的提高,有助于对城市排水的收集和处理。全省的城市排水管道普及率和污水回用率指标均处于很低的水平。排水管网普及率在全国除西藏、青海、宁夏以外最低,排水管道密度3.51 km/km2,低于全国平均水平5.893.51 km/km2。我省的城市用水普及率为86.14%,也是除西藏外最低的省份。

3) 中水回用的认识有待提高。长期以来,人们把用过一次的水称为“污水”、“下水”、“废弃水”,总是把这种水与“污垢的”、“肮脏的”形象相连系,难以相信它可以再生利用。事实上人类使用过的水中污染杂质很少,经过适当的处理完全可以利用。一方面,用水的目的不同,水质要求不同,不应该千篇一律地以人畜饮用的标准衡量所用的水源水质的优劣,对于城市景观用水、环卫用水等水质要求较低的用水,应该尽量采用中水;另外,就是城市供水中,50% ~80%是工业用水,工业用水中80%是水质要求不高的冷却用水,所以城市用水中的很大一部分是可以采用中水。

4) 相应配套设施的缺乏,导致中水回用难以实施。真正实现中水的回用,除了排水收集和城镇污水处理厂建设的必要条件外,还应适当投资建设一些配套的设施。一个是再生水处理或称污水深度处理厂,中水用户根据不同的用水要求必须对城镇污水处理厂的出水进行进一步的处理,才能满足用户的要求,目前深度处理往往由用户完成,不仅麻烦也增加了用水费用;另外,回用中水的管线也不完善,城镇污水处理厂基本都建设在城镇的末端,经过处理的水要通过一定的输水线路再能送到用户手中,而这部分管线在城镇污水处理厂的建设中基本没有考虑。

4.2 解决问题的对策

1) 完善城镇污水处理厂建设与配套设施的投入。目前建成的城镇污水处理厂的数量和规模已经基本上可以满足保护松花江流域水环境,实现节能减排的目的。如上所述,已建成的城镇污水处理厂运行效率低,很多污水处理厂的设施还非常地不完善,因此当务之急是完善现有的城镇污水处理厂,使其全部正常地运行起来,真正地发挥作用。

2) 大力推进城镇排水管网的建设。城镇排水管网的普及是实现中水回用的基础,是保证污水收集的关键。由于我省城镇的排水管道的密度远远低于全国的平均水平,因此要大力推进城镇排水管网的建设,提高城镇排水管网的普及率。同时,还要完善雨污分流系统,新建的城镇排水系统应按照排水规范的规定,采用分流制的排水系统,保障污水处理厂来水量和来水水质的稳定。

3) 加强中水回用的宣传和推广,各级水行政主管部门要利用各种形式,普及中水回用的知识,推广中水回用的成功经验。并在用水许可的审批过程中,除了严格按照国家的有关法律法规审理外,还要根据用水户的用水要求,分析使用中水的可能性。在多种水源可选的条件下,要优先考虑采用中水的可能性,以推进中水的回用力度。

4) 制定相应的鼓励政策,调动中水回用的积极性。当前,利用中水的用户还存在前期一定的投入和中水使用的费用问题,在于其它传统水源的比较过程中,中水就可能不具备优势,自然也就不被用水户所接受。所以,有关部门应制定相应的政策,为使用中水的用户提供优惠政策,降低中水的回用成本;政府应投入一定的资金建设相应的配套设施,减轻企业使用中水的费用,让使用中水的用户得到在经济上受益,这样才能调动用水户回用中水的积极性。

[1]黑龙江省水利水电勘测设计研究院. 黑龙江省水利建设“十二五”规划—水资源配置分析[R],哈尔滨: 黑龙江省水利水电勘测设计研究院,2011.

[2]央视国际. 黑龙江省水资源缺乏问题不容忽视[EB/OL]. ( 2003-06-08) [2011-11-01]. http: //international.dbw.cn.

[3]肖锦. 城市污水处技术及回用技术[M]. 北京: 化学工业出版社,2002.

[4]陈朝东. 中水处理与回用[M]. 北京: 化学工业出版社,2006:4-5.

[5]黑龙江省水利厅. 黑龙江省水资源公报: 2010[R]. 哈尔滨:2011.

[6]中国污水处理工程网. 黑龙江省环境保护“十二五”规划[EB/OL]. (2012-05-18) [2012-07-03]. http: //bai ke.baidu.com/view/85202886.htm.

[7]周彤. 污水回用决策与技术[M]. 北京:化学工业出版社,2002.

[8]中国新闻网. 黑龙江多家问题城镇污水处理厂被点名[EB/OL].(2011-10-27) [2012-07-03]. http: //www.chinanews.com.

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