中水回用是解决安阳市水资源短缺的有效途径
2013-04-15任静
【摘 要】阐述安阳市水资源短缺状况的同时,概述中水回用的必要性,基本工艺,及其对缓解供水紧张和节约用水的重要意义及前景。
【关键词】水资源;中水回用
一、水资源利用情况
安阳市处于太行山脉与华北平原交界的过渡地带,属半湿润温带大陆性季风气候区,降水量少,天然来水不足。安阳市水资源十分贫乏,安阳市2011年水资源总量9.9191亿m3,安阳市人均水资源量为322 m3/人,是河南省平均水平的69%,全国平均水平的14%。属典型的资源性缺水城市,需外流域调水解决。
随着城市的扩张和人口的增加,有限的水资源承载社会经济发展的形式将十分严峻。根据水资源公报,2011年安阳市总供水量已达12.5294亿m3,而2011年安阳市水资源总量仅为9.9191亿m3,其中地表水4.0139亿m3,地下水8.1838亿m3,地表水地下水重复计算2.2786亿m3。水资源承载能力已达极限,供需水平衡主要靠超采地下水来解决,地下水超采严重。根据地下水动态监测结果,安阳市地下水呈下降趋势,下降最严重的区域每年降幅约在0.5m以上。水资源短缺已成为安阳市经济可持续发展的瓶颈,寻找新的水源,已成为安阳市当务之急。虽然,南水北调中线工程已开工,工程建成后可以供给安阳市一定的水量,但从水资源的重复利用和供水成本角度出发,中水回用不失为解决安阳市水资源短缺的有效途径。
二、中水及中水利用
中水是水资源的一种形式,是指经处理后达到一定回用标准的城市工业、生活污水,主要用于灌溉、绿化、冲厕、消防、景观用水、基建施工、设备冷却、工业用水以及可以接受其水质标准的其它用水。中水回用是根据用水户对水质的需求,将工业和生活的废污水经过处理后再利用,是解决目前国内外大中城市缺水问题的重要途径,有着显著的社会和环境效益。有关人士指出,今后城市特别是大城市新增的用水需求,一半要靠节水来解决,可见,以中水回用的方式节约用水,是建设节水城市的一个重要途径。
安阳市中水资源十分丰富,而地下水超采严重,水资源短缺已严重制约安阳市经济社会可持续发展,提高水资源重复利用率。中水回用是解决安阳市城市缺水的有效途径。
(1)随着安阳市城市规模的不断扩大,城市生产、生活污水年排放已超过2.1299亿m3,这些污水进入城市排水系统后,具有水量稳定,易于采集的特点。在水资源日益紧缺的严峻形式下,如果将这些每天白白流走的污水处理成可回用的中水,不仅减少了对下游环境的污染,而且无异于为城市新增加了可控供水量。
(2)随着安阳市城市建设的不断发展,已建及新建大型宾馆、饭店、文化体育设施以及机关、大专院校、大型住宅越来越多。水资源的集中使用为污水的相对集中处理提供了机会,在这些新建筑中建设中水设施再回同,无论从技术手段还是经济可能性上,都不成问题。
(3)由于历史原因,安阳市目前中水回用仅限安钢、安彩等大型企业,中水回用空间和潜力都很大。
三、中水利用的几个途径
安阳市中水回用主要可以从以下几个方面进行:在已建或在建大型集中污水处理厂实施了二级中水的回用;在为大中型企业建设的集中污水处理厂实施中水回用;在面积集中而管网相对完善的公园和城市绿地灌溉系统实施中水回用;在用水量超过一定规模的建筑和建筑小区实施中水回用;工业用水及其他用水的循环利用。
安阳市已建晁家村城市污水处理厂1座,建成安阳钢铁公司生产污水处理水厂1座,在建宗村城市污水处理厂1座,二级污水处理厂总设计规模达10万m3/d。达到二级排放标准的中水除可用于农业灌溉及绿化外,以絮凝沉淀过滤消毒处理工艺或膜渗透等处理工艺对这些水再从深度处理,即可达到生活杂用水标准或部分工业用水标准。如宗村污水处理厂扩建后,中水深度处理达到100%,每天即可新增杂用水和工业供水10万m3,相当于节约新鲜水10万m3。如全市的绿化用水70%用中水,每年可节约大量新鲜水。凡城市规划区内的新建、扩建、改建项目,如果都要求必须配套建设中水设施,且建设项目的主体工程与节水措施同时设计、同时施工、同时使用;对已建成的住宅小区逐步配套建设中水设施,逐步实现小区杂用水和绿化用水采用小区自身产生的污水加以处理自给;再加大工业循环用水力度,完全可为严重缺水的安阳市另僻一个保证率高、水量丰富的水源。
中水回用在许多缺水城市中被广泛采用,但推广亦存在着一定的难度。由于人们长期以来对中水的片面认识以及水价的偏低,在一段时间内,中水即使白给也没有人要。人们眼睁睁地看者大面积的城市绿地与人们争抢着自来水,而处理达标的中水却白白地流向下游。安阳市自2012年1月1日起实行《安阳市建设项目节约用水设施与主体工程同时建设管理办法》,此办法对达到一定用水规模的宾馆、商场、居住小区、产业开发区等单位逐步推广中水回用。
四、加快安阳市中水回用的措施
1、加大宣传力度,树立和深化污水也是一种可贵的水资源的观念
兴建污水处理厂工程不单是公益事业,还应视作开发资源、发展生产的必要措施。应将污水资源化及再生水的利用作为水资源开发利用的一个方向,加快污水的处理及再生水资源开发利用的一个方向,加快污水的处理及再生水开发利用步伐,提高水资源利用率。加大投入、大力兴建污水处理及再生水利用工程,提高污水处理率及回用率。增加投入,加强污水资源化的科学研究,引进国内外的先进技术和设备,修建污水处理工程及再生水利用工程设施,把中水及再生水利用当成一项产业来开发。进一步调整和完善水价体系,建立合理的水价体制,尽快出台污水资源化的优惠政策,用经济手段推动全社会对中水设施建设的重视。如果政府解决了中水替代自然水源和自来水的成本补偿机制与价格激励机制,使自来水、污水及回水用水三者间形成合理的比价,推广应用中水一定会成为必然趋势。
2、利用中水首先应解决的问题
安阳市全面推广利用中水,首先要具体解决好以下几个问题。
(1)观念问题。改变人们和用水户对中水的片面认识及偏见,将中水利用的范围逐步从只局限于荒山绿化及农业灌溉扩展到除生活用水以外的全经济领域。
(2)技术问题。因中水的获得是来源于生活及工业污水,污染成分复杂,必须采用工艺可靠,运行稳定的水处理技术,使中水水质安全可靠地达到各行业用水的水质要求。
(3)经济问题。新采用的水处理厂工艺成本必须低于目前经济发展水平下各行业的经济承受能力,也即必须低于自来水价格,否则政府应采取补偿措施,并且建立健全分行业水价及严格的水费征收机制。
(4)市场问题。中水(再生水)生产出来后必须要有相对集中而稳定的市场需求,即有相对稳定的用户,否则中水利用将无法推广。
(5)管网建设问题。安阳市的中水利用尚处于起步阶段,中水管网建设几乎为零。今后需要全面建设管网,所需工程投资巨大,建设难度很大。
3、中水回用的发展思路
安阳市中水回用按照先规划后实施、先集中后分散、先试点后推广的发展思路,结合安阳市的地形,排水区域的划分、污水处理的现状、工农业发展布局等特点、重点从集中和分散两个方面推广利用中水。
(1)集中处理利用。主要是已建成和在建的大型集中污水处理厂的中水利用。在不经深度处理的情况下,可用于绿化及农业灌溉;经深度处理后,可用于城市园林绿化、市政及工业用水。工作的重点是将晁家村污水处理厂处理达标的二级中水深度处理后,用于高新技术开发区以及东区的工业及市政用水。宗村污水处理厂建成后,其处理达标的二级中水深度处理后主要用于安阳大唐电厂等铁西主要工厂的生产用水。
(2)分散处理利用。分散处理利用是针对全市凡是有条件建设中心设施的用水户,应因地制宜地建设小型中水处理设施进行中水利用。对于已经建设完成的项目,凡具备条件的应加以改造,加设中水回用设施;对于未建或待建项目,在项目建设时就强制要求配套中水设施且要与建设项目同期设计、批准、施工。分散处理利用主要应用于小区、大学校园、公园绿地绿化、小区杂用水、市政杂用水等。
4、选择正确的处理工艺,分等级工艺处理
国内外现有的水处理工艺日渐成熟。国内常用的有混凝土过滤沉淀消毒工艺,该工艺运行稳定,水处理价格低,不超过1.0元/m3,处理后水质满足市政园林绿化用水标准的要求;膜处理工艺,为国外中水回用的重要方式,其出水指标达到WHO饮用水水质的标准,主要用于精细化工、机械制造等行业,但其成本较高,水处理成本在2.6元/m3以上;另一种方式为国内新近发明的硅藻精土是处理工艺,该工艺水处理出水水质稳定,处理成本较低,在水处理成本不超过1.0元/m3时,能将处理后的水质达到或优于国家一级A标准,可用于大部分工业用水。
5、开展试点工作
为尽快推广中水(再生水)利用,在进行中水资源再生利用规划的同时,加紧进行试点工作,为安阳市推广利用中水找到符合实际情况的、运行稳定的、水处理成本较低的中水处理工艺,突破安阳市无工艺利用中水的现状,为在各行业推广利用中水创造示例。
中水试点可从四方面进行:(1)对晁家村污水厂及在建的宗村污水厂的二级中水进行深度处理,达到工业用水标准后先供给东区近期绿化、景观及铁西工业用水;(2)安阳钢铁公司等用水量大的大型企业采取自建中水系统,做为城市中水系统的补充;(3)对安阳师范学院、安阳工学院等建筑物、人口相对集中的单位自建中水系统,用于绿化、冲厕、浇洒道路等杂用水;(4)对游泳池、洗车厂等具备循环用水的选1-2个试点单位,采用中水处理设备用循环水代替自来水。在试点经验成熟后,向全市推广。
作者简介:
任静:女,1977年12月出生,河南省安阳市计划节约用水办公室水利专业助理工程师。