城市再生水资源利用潜力与前景分析——以合肥市为例

许杰玉，王鹏腾，李英汉，汪自书，季海波

（北京清控人居环境研究院 生态环境中心，北京100083）

水文水资源

城市再生水资源利用潜力与前景分析
——以合肥市为例

许杰玉，王鹏腾，李英汉，汪自书，季海波

（北京清控人居环境研究院 生态环境中心，北京100083）

在分析合肥市水资源开发利用、水环境质量状况与水资源供需形势的基础上，探讨了合肥市开展再生水利用的必要性与意义，提出发展再生水回用是解决城市水资源短缺问题的有效途径之一。初步确定合肥市再生水利用的主要方式，同时对再生水可供水量规模进行预测，并对再生水的利用前景进行分析，根据合肥市污水回用存在的问题提出污水资源化利用的建议性对策，为合肥市水资源综合规划及节水型社会建设提供参考依据。

再生水利用；规模预测；必要性分析；前景分析；合肥市

城市污水是水量稳定、供给可靠的一种潜在水资源，城市污水的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水问题的有效途径之一［1］。目前，世界上无论是水资源丰富还是水资源紧缺的国家都将再生水利用作为节约用水、加强环境保护的一项重要举措。美国洛杉矶市制定了2050年城市再生水利用计划，再生水利用量将占污水总量的69%，相当于该市总需水量的42%；加利福尼亚州每年利用净化污水2.7亿m3，相当于100万人一年的用水量。作为中水回用成功的国家，日本和南非每年80%以上的废水得到回收再利用［2-3］。目前我国再生水利用还处于发展阶段，北京作为我国再生水利用的领军城市回用率已达到65%，再生水利用量占全市用水总量的20%［4］。国家建设部也颁发了城镇污水再生利用的指标。合肥市再生水利用还处于较低水平，回用率在20%以下，较国家规定指标还有很大差距。

开展再生水资源综合利用对缓解合肥市城市紧缺问题具有重大现实意义，一方面可以大量节约优质水资源，另一方面还可以减少污水排放量，保护城市水环境。

1 研究区概况

合肥市位于安徽省中部，地处江淮丘陵区，内辖巢湖。巢湖水资源丰富，多年平均径流量45亿m3，但随着经济与社会的发展，工业废水、生活污水、农田化肥农药对湖体污染严重。目前，巢湖平均水质为Ⅴ类，整体处于轻度富营养化水平［5］；西半湖水质为劣Ⅴ类，因此，合肥市目前及近期城市供水均没有把它作为城市饮用水水源。2012年合肥市常住人口为757.2万人，地区生产总值（GDP）4164.34亿元。

合肥市降水年内分配不均，梅雨显著、夏雨集中，多年平均降水量987mm。总趋势是南多北少，西多东少。年内降水大部分集中在汛期5～9月，汛期降雨占全年降雨比例60%以上。多年平均水资源量39.76亿m3，其中地表水资源量38.6亿m3，地下水资源量8.92亿m3，重复计算量7.76亿m3。水资源时空分布不均匀，位于合肥市南部的庐江县与巢湖市水资源相对丰富，分别占合肥市水资源总量的28.7%、22.0%。水资源相对匮乏的是肥西县、肥东县、长丰县与合肥市区，分别占合肥市水资源总量的16.4%、14.2%、11.5%及7.3%。

2 再生水利用的必要性

2.1 人均水资源占有量少

合肥市是缺水城市，2012年人均水资源量528m3，低于国际公认的人均1700m3的红线，相当于全国人均水资源占有量的1/4，世界人均水资源占有量的1/14。另外，合肥市对外调水的依存度逐年上升。从2006年的2.62亿m3到2011年的5.41亿m3，增加了一倍多。作为补给水源工程的淠史杭灌区承担合肥市区近60%的用水量，一旦遭遇大旱，合肥市供水将无法保障。因此，充足的优质水资源将成为影响合肥市跨越式发展的关键因素。

2.2 水体污染严重

目前，合肥市年污水排放量达110万m3/d（生活污水16万m3/d，工业94万m3/d）。2011年合肥市工业废水排放量5978.4万m3；城镇生活污水排放量34167万m3，中心城区排放量占70%以上。部分污水未经妥善处理直接排入南淝河、十五里河、塘西河等，致使地表水污染严重，可利用水资源减少。2000～2010年期间，西湖区入湖河流南淝河、十五里河和派河水质长期处于劣Ⅴ类水质，东湖区入湖河流水质以Ⅲ类水质为主，水质状况良好。未来随着城镇化的不断加快，工业生产和人民生活水平不断提高，城市用水量与排污量将不断增长，合肥市缺水形势还将进一步加大，如表1所示。

表1 巢湖主要出入湖河流水质状况

2.3 供需矛盾日益突出

随着合肥市城镇化和工业化加速发展，全市生活用水量将出现较大增长；工业产值大幅增加，但工业用水效率提升抵消了工业产值提升所需水量，但工业用水量总体仍有所增加；随着城市绿地、湿地面积大幅增加，以及巢湖水环境修复治理，全市生态用水将呈大幅增长态势。根据 《合肥市城市总体规划2011～2020》，2020年合肥市域总人口1088万人，中心城区城市人口360万人，城镇化水平为80.3%。2020年合肥市需水量将达到46亿m3，局部缺水量为1.75亿m3。

根据合肥市水资源节约利用目标，统筹考虑节水、雨洪利用、再生水利用，开发新水源，形成优水优用、一水多用的水循环系统。污水资源化利用作为建设节水型城市的措施之一，将有效地缓解城市供水和用水矛盾，从根本上解决城市水体污染问题。

3 再生水利用与发展预测

3.1 再生水利用现状与规模

目前合肥市有10万m3/d规模的王小郢污水厂与3万m3/d规模的塘西中水厂。污水处理厂的尾水，主要用于河道补水、电厂发电等用途。2011年合肥市总供水量32.18亿m3，地表水供水占供水总量的98.1%。除了合肥市区与巢湖市利用少量的其他水源外 （再生水利用），其余各区县均利用地表水（地下水极少利用）。

3.2 再生水可供水量预测

根据《合肥市城市总体规划2011～2020》，2015年、2020年合肥市城镇生活污水处理率分别达到95%、98%。2015年，扩建11座、新建9座污水处理厂，建设总规模达90.2万m3/d，合肥市污水处理能力将达到217.15万m3/d，2020年，扩建污水处理厂总规模76.3万m3/d；污水处理能力达到293.45万m3/d。2020年合肥市污水排放总量60587万m3，可提供的再生水量4.3亿m3。不同水平年再生水可供水量预测如表2所示。

表2 不同水平年再生水可供水量预测 单位：万m3

3.3 再生水利用途径分析

3.3.1 回用于农业灌溉

再生水回用于农灌是降低农业面源污染、减轻农业淡水资源不足的有效途径。在世界范围内，农业灌溉用水与工业用水已成为再生水回用的主要领域。合肥市农业需水量大，2011年合肥市农业用水量19.23亿m3，占用水总量的59.8%。且水质要求一般不高，是未来污水资源化利用的主要途径之一。

污水回用于农业应按照土地处理技术和农灌要求合理安排再生水的灌溉使用，以减轻污水回用对土壤和地下水产生不良影响。再生水回用于农灌不仅可以节约农业生产成本，而且也是水资源保护的一种方式。

3.3.2 回用于工业用水

合肥市工业用水占到用水总量的24.5%，合肥市区工业用水占工业用水总量的51%，随着社会的快速发展，工业相对与其他行业来说，对水的需求量最大，预测2020年合肥市工业需水占到需水总量的34%。2012年合肥市中水回用率不到20%。如果能建成中水管道，将吃水和用水分开，则可节省下20%的优质水。未来合肥市的城市中水管道将主要通向开发区、工业园区等工业集聚区和比较集中的工业用水。

再生水回用于工业用水的途径主要为：工业冷却水、锅炉用水、冲洗与洗涤水及杂用水。

3.3.3 回用于城市生态用水

将城市污水净化回用于城市生态用水，不仅利于环境的保护，降低美化环境的费用，而且也利于保护水生生物的生态平衡。2011年合肥市生态用水0.64亿m3，到2020年将达到3.29亿m3。

将再生水用于城市生态可以减少新鲜取水量，还可以提升城市美观与居民生活环境。

3.3.4 回用于市政杂用水

市政杂用水主要包括建筑施工降尘用水、环卫用水及洗车用水。建筑施工降尘用水对水质要求不高，再生水回用可以节约优质水资源。目前，环卫部门对市区主要道路进行浇洒所用水完全可用再生水实现。再生水在水质与水量上均能满足洗车用水要求，既提高了水的利用效率，更有助于节水型社会建设。

此外，再生水还可用于地下水回灌与生活杂用。生活杂用主要包括居住小区和公共建筑的绿化、建筑施工、厕所冲洗等。此种污水回用规模相对较小，通常不涉及市政管网。

3.4 再生水利用规划

合肥市除了利用本地水与外调水外，应加强非常规水资源的综合利用，提高再生水的生产配置能力。随着未来再生水水质提高、水量增大，应重点推进再生水在景观补水、工业冷却、生活杂用、绿化、施工等领域的使用，以节约优质水资源。

2015年，合肥市王小郢污水处理厂中水回用工程扩大中水处理规模，增至30万m3/d，另合肥市新增5个再生水处理厂，再生水利用量达61.3万m3/d，再生水利用率达30%。再生水可利用量0.6亿m3。主要用于开发区、工业园区等工业集聚区等工业用水。至2020年，再生水利用规模达到141.3万m3/d，再生水利用率达50%，可新增中水资源2亿m3，其中1.4亿m3可回用于工业用水，0.4亿m3可回用于城市绿地及道路浇灌，其余主要用于补充河道水系用水。合肥市再生水厂规模如表3所示。

表3 合肥市再生水厂规模 单位：万m3/d

4 推进再生水利用措施

4.1 完善再生水回用的政策法规

根据合肥市具体情况，立足于现有的资金、技术、设施等，通过促进各级地方政府完善城市再生水管网建设。根据不同区域、不同的用水水质要求制定回用水水质标准及相应的技术标准。

4.2 利用价格杠杆，促进再生水利用

加快城市污水资源化的利用步伐，合理确定再生水价格，以价格杠杆促进再生水利用。可借鉴国外的收费浮动政策，一般将中水水价控制在自来水水价的75%～80%较适宜，并且给予再生水使用者优惠，以鼓励再生水的大面积推广。

4.3 因地制宜，灵活铺设再生管网

合肥市主城区再生水主要用于景观补水、工业用水及市政浇洒用水3个方面，相应的再生水管道可分为景观补水和工业再生水管道两类。景观补水管道以点对点的方式，沿景观水系敷设自再生水厂至补水点的输水管道。工业再生水管道可分为电厂再生水管网和工业区再生水管网。电厂再生水管道主要以点对点的方式敷设自再生水厂至电厂的输水管线；工业区再生水管网根据各工业集聚区工业用

地的分布，采用环状和枝状相结合的方式，根据规划在道路建设时预埋或预留再生水管道位置。

4.4 提高公众对再生水的认识

利用各种媒介大力宣传，提高公众对再生水利用的认识与觉悟，充分意识到水资源短缺的现实性与严峻性，理解再生水使用的意义。认识到再生水利用是开源节流的有效措施之一，是解决城市缺水问题的必经之路。

5 结语

（1）合肥市属于水质型与资源型双重缺水城市，污水资源化利用在一定程度上可以有效缓解合肥市水资源短缺，保障合肥市用水安全。但污水资源化利用有一定的使用范围，需要根据具体情况来进行分析。

（2）未来合肥市将重点推进再生水在景观补水、工业冷却、生活杂用、绿化、施工等领域的使用。从生态学的角度出发，应该减少污水向巢湖直接排放，改变当前以巢湖作为循环水池的现状，污水的循环使用应在湖泊水体外实现。

［1］李燕群，王彬，何通国，等.德阳市再生水利用可行性与利用前景分析［J］.四川环境，2012，31（1）:65-69.

［2］陈立，王启山，邱慎初，等.缺水地区实现水资源良性循环的技术途径［J］.中国给水排水，2003，19（2）:32-35.

［3］McPherson J B.Land treatment of wastewater at Werribee:past， present and future ［J］.Progress in Water Technology，1978（11）:15-31.

［4］吴庆林.唐山市再生水回用途径探讨［J］.水科学与工程技术，2010（6）：26-27.

［5］徐微，吕锡武，余亚琴.巢湖水体富营养化主要驱动因子的模糊数学评价［J］.沈阳建筑大学学报（自然科学版），2007，23（4）:651-654.

Analysis on Utilization Potential and Prospect of Reclaimed Wastewater in Hefei City

XU Jie-yu,WANG Peng-teng,LI Ying-han,WANG Zi-shu,JI Hai-bo
（Department of Ecology&Environment,Beijing Tsinghua Holdings Environment Settlements Institute,Beijing 100083，China）

Based on the analysis of the development and utilization of water resources， the condition of water environment quality and the supply and demand situation of water resources of Hefei，the paper discussed the necessity and significance of reclaimed water reuse and putted forward the development of reclaimed water reuse was one of the effective ways to solve the problem of urban water shortage.The paper preliminary determined the main way to use recycled water in hefei and predicted the scale of reclaimed water supply amounte.Besides，the use prospect of reclaimed water is analyzed.According to the problems existing in the hefei city sewage reuse，the countermeasures of wastewater reuse was proposed，which provided some references for comprehensive planning of water resources and the construction of water-saving society in Hefei.

reclaimed water utilization； scale prediction； necessity analysis； prospect analysis； Hefei City

TV213

B

1672-9900（2014）05-0030-04

2014-06-13

许杰玉（1986-），女（汉族），硕士，河南鹤壁人，主要从事资源环境保护规划工作，（Tel）15811462420。