谈临汾市再生水资源的发展与利用
2012-08-21裴秋菊
裴秋菊
(山西临汾市政工程集团有限责任公司,山西临汾 041000)
1 临汾市面临的水资源问题
临汾市水资源主要由地表河流、岩溶泉水和地下水组成,我市河流均属于黄河流域,全市有大小河流200余条。主要河流有:汾河、昕水河、芝河、州川河、鄂河、沁河等。中部平川地区有霍泉、郭庄泉、龙子祠泉三大泉水出露,广布于平川地区的松散岩类孔隙水是主要的地下水资源。大气降水是我市水资源的主要补给来源。自然淡水量明显不足,近十几年来的经济蓬勃发展,也带来了一系列问题,用水量加大,污水量排放也在增加,这就需要我们改变现状,污水经过处理后要变废为宝,既改变了水资源污染严重的现状,也缓解了水资源比较紧张的问题。我市亟待解决和探索如何获得足够的淡水资源。
2 再生水的可行性
由于城市人口的密度越来越大,以及工业的迅猛发展,生活污水、工业废水已经成为水污染的主要来源,同时生活用水和工业用水需求量也在不断加大,鉴于现状污水的再生和回用势在必行,同时大量资料提供的数据显示城市供水的80%变成了生活污水,如经过处理约有70%的再生水可以回用,这就使城市的可使用水在供水量不变的情况下,可用水量得到了增加,缓解了水资源比较紧张的状况。水资源紧张是世界性的问题,自然界的水97%存在于海洋且都是盐水,仅剩余的3%水中,2/3是以雪和冰的形式存在于极地和阿尔卑斯山地区,仅有大约1%的水是以液态淡水的形式存在。提供给我们的数据说明了迫在眉睫的问题,要快速发展再生水的利用和回用。
“再生水”是指城市污水经处理后,达到一定的水质指标、满足某种使用要求、可以进行使用的水。城市污水再生回用系统一般由污水收集、二级处理、深度处理、再生水输配、用户用水管理等部分组成。
污水的最后出路有三种渠道:
1)排放水体;
2)灌溉农田;
3)重复使用。
第三条渠道就是我们现在要解决的问题,我们国家在这方面的研究开始较晚,美国、日本在20世纪60年代已经开始进行污水处理,由于工业的快速发展,对用水需求量也急剧猛增,才引起人们对重复利用城市污水和工业废水的重视,有些国家已逐年提高了重复利用处理污水的比例,并扩大了使用部门和领域。
根据各国多年的经验总结,城市污水重复利用的领域包括如下方面:
1)回用于工业。
a.冷却水,这是主要用途。
b.生产工艺用水和洗涤水,此时,水需经过三级处理后方可使用。
c.锅炉用水。要去除硬度和溶解固体等。
2)回用于城市。
a.城市杂用水:主要用作绿化、冲洗公共厕所,车辆冲洗,喷水池,冲洗街道,浇灌公园用水,消防用水,建筑施工等。有的国家为此特设置专门的管道系统,如在日本称它为中水道,以区别于给水、排水,中水道的处理水也用于工业。
b.在经过一定的补充处理后,排放于供作旅游、体育用途的水域等。
3)水源补充。
即将深度处理后的污水回灌地下,补充地下水和地表水,回灌的方式有渗滤和井灌两种,这是一种经济的补充地下水的方法,但是会对地下水造成污染,宜慎重对待。是解决水资源短缺的很好的方法,是缺水城市势在必行的重大决策。它既能缓解水资源紧缺矛盾,又可以减少水环境污染,是贯彻可持续发展战略的重要措施,也是城市污水处理厂节能减排的有效方案。
2000年9月25日~26日,国务院在京召开全国城市供水节水与水污染防治工作会议[1]。温家宝总理指出,要深刻认识我国水资源特别是城市水资源问题的严重性和解决这个问题的紧迫性,我国已对水资源的紧缺高度重视,已纳入了工作日程,同时要大力发展污水的再生和回用是当前非常紧迫的任务,那么我市更要抓紧步伐,真正把节水和治污双重功能工作开展起来,把再生水利用当成一种战略去实施。
我国的几个城市如大连、青岛、太原、北京等城市大力发展中水回用。大连春柳河水质净化厂是我国第一个再生水利用示范工程,它是在二级处理的基础上增加了三级处理,将处理后的中水作为工艺用冷却水、消防、市政杂用水等。北京的高碑店污水处理厂30万t/d的污水回用工程已经正式运行。还有长春、邯郸、太原、天津、西安、厦门、沈阳等大中城市的污水回用也取得了相当好的效果。这些工程为污水再生水利用的进一步开展树立了样板和经验参考。
3 再生水利用方式
不同的水质要求,处理工艺亦不同,城市污水处理流程比较典型,通过三级处理即可,但工业废水由于水质的多样性,处理流程也各不相同。在确定工艺流程的过程中,根据不同的条件和要求选择处理构筑物的形式。主要构筑物的选型,是确定处理方案的难点之一,必须以处理效益为第一基点,综合考虑各方面因素,如技术性能、投资多少、施工难易、运行管理等综合比较,以便选择最合理的构筑物形式。因再生水原水中有机物或悬浮物浓度高,处理目的是同时去除水中的有机物和悬浮物,宜采用二级生物处理与物化处理相结合的工艺。当利用城市污水处理站二级处理出水作为再生水水源时,宜选用物理处理与化学处理相结合或与生物化学处理结合的深度处理工艺流程。当采用膜处理工艺时,应有保障其可靠进水水质的预处理工艺和易于膜的清洗、更换的技术措施。在确保再生水水质的前提下,可采用耗能低、效率高、经过实验或实践检验的新工艺流程。当再生水用于采暖系统补充水等用途,采用一般处理工艺不能达到相应水质标准要求时,应增加深度处理设施。再生水处理产生的沉淀污泥、活性污泥和化学污泥,当污泥量较小时,可排至化粪池处理,当污泥较大时,可采用机械脱水装置或其他方法进行妥善处理。
1)物化处理工艺流程(适用于优质杂排水)。
2)生物处理和物理处理相结合的工艺流程。
3)预处理和膜分离相结合的工艺流程。
4)生物处理和深度处理相结合的工艺流程。
4 建议
1)借目前在全国大力开展的节能减排工作和建设国家节水型城市的契机,大力宣传再生水回用的必要性与迫切性,同时对再生水的卫生性、安全性进行宣讲,解除市民心存的顾虑,降低因感情上无法接受再生水而影响其普及的可能。
2)改革水管理体制。多龙管水,职能交叉,权益关系复杂,不仅影响水资源优化配置,而且还造成诸多矛盾。按照有利于对水资源开发利用和保护的统一管理;有利于实现政企分开、政事分开;有利于政府对水资源宏观调控等原则,规划提出了水管理体制改革方案,最终组建水务局,实现防洪、蓄水、供水、用水、节水、排水、治理污水及回用再生水等全过程管理。水务局通过制定实施规划计划、政策法规和实施监督实现对水的统一管理。
3)将污水处理厂的再生水回用纳入城市基础建设规划和污水治理规划中,按污水治理片区相应规划再生水回用系统和专用的再生水输送管道,管道在城市建设时一并铺设连接各潜在用户,同时在可能用到再生水的城市基础设施的内部设计相应配套再生水回用管道。另外,在各地区的水资源总体规划中,应当将再生水作为可利用的水资源形式之一,在规划中予以统筹考虑。
4)政府可对开展再生水回用的污水厂进行适当奖励或补贴。如对再生水处理设施进行补贴;对开展再生水回用的污水厂减免相关的税收和费用等,以提高城市污水厂特别是私营污水厂对再生水回用的积极性,使再生水回用在污水厂能进一步普及。
5)加大城市污水厂再生水生产的监管力度,提高再生水水质的稳定性。其实再生水水质用于景观、绿化、道路喷洒等用途时比污水厂尾水更加容易与人身接触,故更应受严格的监控。通过加大采样频率、检验指标和加强设备日常的维护保养等措施可降低再生水水质出现不稳定的可能。另外,对再生水管道特别是用水口必须加以标识,避免与厂区自来水源产生混淆而误用。
5 结语
随着临汾市水资源短缺问题的日益突出,发展再生水回用以实现水资源的可持续利用是一个值得研究的课题。正视目前城市污水厂再生水回用方面存在的问题,从政策、管理、技术等层面全面加强对污水厂再生水的重视与扶持很有必要。
[1]温家宝在全国城市供水节水与水污染防治工作会议上发表重要讲话[N].第3版.中国环境报,2000-09-30.