呼和浩特水资源利用情况调研报告

2019-08-30石建慧

城市建设理论研究（电子版） 2019年7期

石建慧

呼和浩特市新城区生态环境监测站内蒙古呼和浩特 010010

1、呼和浩特市水资源利用的现状及问题

1.1 地下水资源赋存不足。从前，人们认为“呼和浩特市的地下水资源丰富、质量优良、获取容易，是优质的天然‘矿泉水’”。但是这个情况随着社会的快速发展发生了巨大的变化。在2014年初，我市市区水资源量为11.88亿立方米/年，人均水资源占有量为537.8立方米/年。按照联合国公布的标准，人均水资源占有量少于700立方米为严重缺水城市，而我市人均水资源量远低于这一标准，属于全国严重缺水城市之一。正是由于我市是个严重缺水的城市，在市市政府的努力下我市常规水资源可利用总量约42万吨/天(其中黄河水20万吨/天，地下水650公里范围内22万吨/天)，全市人均水资源量465立方米/年，是全国平均水平的六分之一。”随着人口增长、经济社会的发展，我市水资源矛盾还将进一步加剧，水资源的缺口也会愈来愈大，供需矛盾将日益尖锐。因此，提高水资源的利用效率、降低经济社会发展对水资源的需求、增加水资源的可利用空间、提高水资源的承载能力、实现水资源的可持续利用，已成为我市目前需要解决的头等大事。[1]

1.2 地下水资源浪费严重。呼和浩特市地下水资源浪费严重，首先是地下水资源的浪费，一个是不管什么用途的用水都使用地下水，除了做饭饮水，连冲厕所都使用地下水。人们面临的严峻形势是呼和浩特市的地下水资源正在迅速减少，地表沉降日益突出，相信在不久的将来呼和浩特市将成为水资源枯竭城市。再次是污水处理的浪费，什么水都进污水处理厂，造成清洁污水污染化，导致清洁污水无法使用，重试污染废水由于稀释后超过污染处理厂容量而效率下降，引起污水处理厂加大投入，造成资源浪费。

1.3 再生水利用现状及原因分析：再生水水质不稳定，优质的再生水生产能力不足。

1.3.1 呼和浩特市污水处理现状：呼和浩特市有5座污水处理厂设计处理能力52万吨/日，2018年实际处理量为平均46.67万吨/日，生产再生水13927.10万吨，日均38.16万吨，回用6984.43万吨，日均回用19.14万吨，利用率达到50.15%。其中工业企业使用再生水1138.30万吨，园林绿化市政使用再生水251.54万吨，河道景观使用再生水5594.59万吨。

1.3.2 再生水水质不稳定原因分析：通过调查发现污水处理厂存在两个方面问题：（1）污水处理厂建设规模存在先天不足，污水处理设施应该建设为一用一备或者多用一备，而许多污水处理厂的建设均无备用设施，在遇到问题需要检修时，如何处置没有处理的污水成为困扰污水处理厂的问题。（2）污水在污水处理厂的驻留时间不足，以呼和浩特市污水处理厂为例污水需要在污水处理厂驻留36小时才能达到一级A标准，对比这两个数字52万吨/日与46.67万吨/日，可以看出呼和浩特市污水处理厂不能完全满足这个要求。通过调查发现呼和浩特市的城市污水处理厂都基本满负荷运行，平均负荷达到90%，可以预见在城市污水产生高峰期污水处理厂处理能力不能满足实际的需要。

1.3.3 两个污水处理厂的对比分析：污水处理厂投入不足，这分成两个部分，一是占地面积，一个是资金。下面举例进行占地面积与投资规模的对比：呼和浩特市金桥污水处理厂占地354.7亩，投资3.48亿，处理规模4万吨/日，托县污水处理厂占地4.2公顷，投资2650万元，处理规模1万吨/日，出水标准一级B，再投资1600万元，提标改造后达到与呼和浩特市金桥污水处理厂相同的出水标准，共计投资4250万元，从上表中对比可知：城镇污水处理厂的投资比城市同等污水处理规模、同一出水水质的污水处理厂投资节省3/4，究其原因是因为有充裕的土地。通过对比发现占地面积不足是造成污水处理厂投资高与处理效率低的主要因素。

1.3.4 在占地面积有限的情况下，提高污水处理质量存在的问题及对策：污水处理在当前形势下，在占地面积有限、国家政策严格、唯一的出路就是采取高效措施，高效措施必然导致高成本，同时带来其他环境问题，这个不量本文研究的重点，在此忽略。污水处理厂工艺中费用最高的是过虑膜，而这个膜中国无法生产是依赖进口的，一条就要2000多元，他还有使用寿命不是无限期的，大家都知道我们的饮水机大部分采用的膜过虑净化，这里用在污水处理上，可以想象成本的高昂，因为我们需要节约土地和时间所以这个高昂的成本我们不得不忍，但是我们要意识到这个消耗只要这个工艺存在就一直延续下去，所以建议研究生产自己的膜，或者采取低成本的工艺替代。

1.3.5 小结：造成污水处理厂规模不足，直接造成处理产生的中水水质不稳定，这将导致：再生水的利用率下降，再生水无法满足灌溉和景观的需要，水质不达标容易造成二次污染。

2.对策措施及可行性分析：

把整个水的应用联在一起系统的看，站在全局的高度，形成水的循环利用体系，包括取水系统，净化系统，利用系统，收集系统，处理系统，回用系统，排放系统，这几个系统循环联系成为一个复杂的体系。那一个系统出现问题都会对整体的水资源利用造成巨大的影响。

建议或应对措施，针对以上情况特提出以下解决方案：

2.1 减少清洁水使用量，同时减少污水产生量，开源节流从源头上减少清洁水的使用用量，提高用水效率。

2.1.1 加大居民清洁用水宣传，提高人民用水安全意识，提高清洁水使用效率，降低污水产生量及污水中污染物浓度，从而从源头上降低污水厂生产负荷。比如居民用洗衣废水洗地冲厕所，比如不把含有易产生异味及颜色的中水喷洒到无降解能力的环境中。

2.1.2 中水回用，减少清洁水资源利用，分类供水和分类用水，分类处理。大家都知道：不同的行业用水量不同，用水要求不同，生产工艺不同，产生的废水不同，对应的废水处理工艺不同，如何高效的利用品质不同的中水或废水，有针对性的废水利用，是很有发展潜力的。在调研中发现：电厂企业用水要求是低盐水，园林绿化可以是富氮、磷水，景观河流补水要求是低氮、磷水，那么有针对性分类供再生水是切实可行的。

2.1.3 建议：按用水目的要求对各种用水进行分类，再按照这个标准对种类供水及各种废水进行分类，把供水及排水与用水需求匹配，建设完善供水排水系统。利用大数据完善对接达到节约供水的目的。同时建设完善的污水与再生水分类输送系统，使不同类别的水分别输送互不影响，同时建设方便的取水点和明显的标识牌，标明水质性质、可用范围方便使用者使用。针对不同用水要求提供相应供水

2.1.4 分类供水可行性分析：绿化用水应该是用水标准最低的标准，而景观用水相对要严一些，由于城市生活污水中含有丰富的氮磷成分，很容易造成水体的富营养化，进而变成黑臭水体，电厂冷却产生高盐水，所以中水必须是低盐水，针对不同的用途供给不同的中水或污水是可行的也是必须的，我们没有必要把不同的污水处理成同一种水，是不是可以利用不同企业对水的不同要求，产生的废水不同，制定一套可以利用企业正常生产进行污水处理的方案。比如利用自然界的自然现象可以实现污水处理，就是现在污水处理厂中的氧化塘法的来源。

2.2 加大清洁污水及再生水利用力度，提高再生及清洁污水水利用效率。

2.2.1 提高中水、低污染废水利用率，减少排放量，降低清洁水用量。通过调查发现：园林绿化用水对水质要求远低于城市景观用水，而且其中有的污染物不用去除比如：氮、磷，但需要有个控制，其他营养成分，也需要控制，摸索出适合的量即不影响自然景观产生恶臭，又能满足生物生长需要，还能节约污水处理成本，这需要专门进行一个科研活动。同时需要有计划的对污水处理厂的来水和出水进行相应的改造。可以依赖大数据。

2.2.2 进一步解决城市园林绿化在利用清洁污水及再生水面临的问题：再生水网覆盖率低，绿化面积缺水严重，污水处理厂再生水当做废水外排，没有形成有效利用。

2.2.3 呼和浩特市再生水利用调查结果：

2018年呼和浩特市污水处理厂生产再生水13927.10万吨，日均38.16万吨，回用6984.43万吨，日均回用19.14万吨，利用率达到50.15%。其中工业企业使用再生水1138.30万吨，园林绿化市政使用再生水251.54万吨，河道景观使用再生水5594.59万吨。从这个数据上看呼和浩特市的再生水利用还有提升空间，从去向上看再生水利用横向还有扩展空间，从下面的例子中我们可以发现再生水的生产上还有细化空间。从这个数据上看再生水主要用于景观河补水，占80.1%；企业使用占16.3%，只占再生水的1/5，市政园林用水占3.6%，只是再生不的很少的一部分。而这部分正是应该加强的。

2.2.3.1 通过调研发现再生水利用作的好企业主要是电厂，电厂用水主要是循环冷却水，对水质的要求是低盐水，以大唐托电公司为例2018年取用黄河水3757万吨同比减少172万吨，使用中水243万吨同比增加51万吨，总体计算减少121万吨，产生各种工业废水493万吨同比减少194万吨，企业采取中水回用减少了对清洁水的利用，同时通过工艺改进减少了清洁水的用量同时提高了水利用效率，减少了污水产生量，同时采取加强管理和采取治理措施使外排废水减至110万吨同比减少125万吨，总之节水改造和优化运行加污水处理达到了污染减排的目的。

2.2.3.2 在调研金河环保公司时发现，电厂是主要的再生水利用大户，公司生产的16000吨/日，占污水总量的80%全部用作大唐托电的循环冷却水，余下的20%的高盐水只能晾晒蒸发处理。这说明企业的生产能力是有限的，只能尽可能的替代，如果达到一定高度，再硬拔高就会是不经济的，所以要控制在合理的范围之内，再生水利用要另辟蹊径。

2.2.4 鼓励企业中水回用，可以自建污水处理厂也可以利用城市污水处理厂的中水，中水回用的探索：我国目前中水回用处于探索阶段，再生水回用系统是广泛关注焦点，同时各社会部门和人民群众也日益认识到其重要性，积极主动参与到中水回用活动中来，通过各种途径有效调到各方积极性开发和完善中水回用系统是势在必行的。

2.3 实现清污分流，分类收集不同污水，从而实际降低污水处理厂的生产负荷，同时就近建设有针对性的前端污水处理厂（或设施），降低污水中污染物的浓度，不让高深度的污水在城市中随意流淌，从而降低污水对环境的影响。

2.3.1 废水分类，不把不同性质的废水混在一起，分类收集单独处理，就近利用：根据城市功能区的定位有针对性的把同类型的污水收集到一起，建设相应的污水处理设施，进行初步处理，并根据实际情况进行分类输送。有严重污染的、需要进行深度处理的经过专用管道，输送到下一级污水处理厂进行深度处理。污染物简单可用于园林绿化的进入相应的管网，满足园林市政生产活动的需求。不能完全利用的剩余再生水，通过专门的管道回流到污水处理厂的相应污水处理工艺段进行相应的处理，达到标准后根据实际情况再利用或者外排。

2.3.2 污水分类处理，把清洁污水与需要获得清洁用水的企业匹配，建设专门的再生水处理厂，生产再生水，比如电厂，这样企业的治理成本下降，用水成本也下降，社会负担也随之下降。

2.3.3 把污染物含量多，但不含危险废物的污水集中到一起，比如生活污水，一般工业污水，循环冷却水，通过初步处理形成可供农业和园林使用的再生水，对农业生产涉及的相关指标进行监测，并给出合理使用范围，由农业技术员指导使用，提高再生水用量，同时降低化肥等的使用量。

2.3.4 对含有危险废物及因子的废水进行专门的收集处理，并做好危险废物管理工作，做到坚决处理决不外排。从而减轻对环境的污染，及对再生水系统的污染。

2.3.5 加大污水分类利用研发力度，减少污水处理环节，增加污水利用途径，提高污水利用效率。污染物是放错了位置的资源。我们在治理污染的同时也浪费了大量的资源，如何有效、高效的开发利用这个资源，需要各方面的有识之士广泛参与。

2.4 建设完善的与地区环境匹配的污水处理设施。

根据不同功能区域污水成分不同的实际情况，建设相应的污水处理设施。做到污水处理设施与污水处理厂相结合，做到随产随消与重点处理相结合，做到减量化资源化，从而解决污水处理厂规模不足的问题。废水资源化，替代清洁水源，消化污水的生产工艺。研究制定一套可以利用企业正常生产工艺，进行污水处理的方案。

2.4.1 首先加强源头治理，有针对性的建设小型化多样化的污水处理设施，在充分发挥污水时间短、处理速度快、效率高的优势，实现污水污染减量化资源化。在相似功能片区就近建设小型污水处理设备，把简单的污水就近处理后，排入清洁污水管道，配套可使用的需求相应进行使用。对于污染因子多污染严重的污水，就近建设相应的污水处理设施，进行初步处理，然后再建设专门的输送管道把它输送到有能力的污水处理厂进行深度处理，达到某类要求后进入相应的，污水分类使用管道。合理规划利用水资源是政府工作的重中这重。

2.4.2 可行性分析：污水处理厂在污水前端处理上技术非常成熟，并且消耗物资少效率高成果显著，这是一个不能忽视的强大优势。可是若再进一步的处理，就要消费大量的能源、资源、占用大面积的土地，这是由水的特性，现阶段的处理技术方法，治理成本和治理空间等等的影响，因而困难重重且收效甚微，这就造成了中水回用道路还很长。

2.4.3 对于污水中污染物种类复杂含量较高的重污染污水，建设专门的污水处理厂或者根据实际情况有针对性的对当前的污水处理厂进行提标改造，专门用来处理污染严重，污染因子危害性强势的污水，污水处理系统要一用一备，或者多用一备，这样即便有突发情况发生，含有有害物质的污水也能够及时处理，决不外排。这个建立在清洁污水、可利用污水分类输送的基础上，由于污水总量减少，以目前污水处理厂的规模，稍做改造就可以达到目标。达到节能降耗，生态发展可持续的目标。

2.5 利用自然生态或人工生境进行污水处理，污水处理厂建设要与城市景观相融合，严格管理不显突兀，可以把最后的氧化塘建成湿地公园，可以使后半段与服务周边的景观河湖相通，形成风景浏览区。使景观河也参与到服务于区域的污水处理的工程中来，形成融合发展。

2.5.1 充分利用城市公共资源增对污水处理厂排出的中水进行深度处理，从而实际增加污水处理后半段处理工艺规模，解决污水处理厂污水处理能力不高的问题。利用城市景观河、湖、湿地建设大型氧化塘处理设施，使污水处理设施隐藏在景观中，从而增加污水处理厂的规模，增加污水处理能力，使污水处理厂出来的中水得到进一步处理，能达到进入环境的标准，从而流入各种河流，为其补充水量。也能够用于农业灌溉或者用于园林绿化，都会缓解地区缺水的压力。

2.5.2 利用城市湿地、景观河、湖等建设再生水深度处理生态系统，通过此系统对污水处理厂生产的中水进行生态处理生成更清洁的水，形成美化城市的水生生态环境。比如可以把污水处理厂的氧化塘建成湿地公园，或者开发引导景观河、湖对再生水的生物净化能力，使再生水流过这个区域后，水质得到改善和提高，形成景观和水质的良性循环。这样景观河、湖也参与到城市相应区域的污水处理的系统中来，形成融合发展，取得水生景观生态环境与水质质量提升双赢的效果。

2.5.3 在景观河内适度种植、养殖水生生物，利用大自然的自然物质循环完成污水、再生水深度处理，提高景观水体水质质量，这是一个即节约投资，又改善生态环境的双赢措施。比如我们可以利用水葫芦生长迅速的特点，在景观水体内进行养殖，同时派出专人对其进行监控，在达到一定量的时候进行人为干预，把部分水葫芦打捞出来，集中到一起然后送到火力发电厂进行发电，在减少污染的同时也减少了能源消耗，同时降低了污水处理成本，同时也美化了生态环境。这个方案在南方可能不好实现，但是在内蒙古是很容易实现的，因为我们遍地都是火力发电厂。

2.5.4 打通可用于景观河、湖、湿地补水的再生水进入限制，使再生水进入景观河、湖、湿地常态化。把雨水从污水管道中分离出来，这样雨水不再受到城市污水管网中污水的污染，同时打开雨水进入景观河、湖、湿地的限制，使清洁的雨水进入景观河、湖、湿地成为可能，这样即可以降低污水处理厂的负荷，也可以避免城市内涝的危害。

2.6 采取多种措施增加有效途径促进再生水再利用，增加污水处理厂再生水使用量，全面推广道路清扫中使用中水，建筑施工场所洒水降尘全面使用中水，等等。同时注意保障社会安全，保障人身健康。

2.7 改进污水处理厂生产工艺，提高处理效率，减少污染物排放。采用添加剂少能耗少，处理效率高的污染处理工艺，充分利用自然环境的生态特性提高处理效率，不片面的追求污水处理效率，总体减少污染物的产生量，实现生态环保可持续发展。

2.8 利用地理环境因素和气候因素等进行污水处理。比如我们可以参照：南水北调这一巨大历史工程，建设一个污水的跨区域调运，比如阿拉善严重缺水且地表蒸发量大土地贫瘠，是不是可以把污水引到此地利用自然蒸腾作用，利用污水中的有机质改善土地的肥力，蒸腾的水蒸气改善地方的局地气候，从而达到改良环境的目的。