佳县污废水产生与回用排放量预测

徐冬梅，李 莹

(佳县水资源服务中心，陕西 榆林 719200)

1 概 况

位于榆林市东南部的佳县，为黄土丘陵沟壑区第Ⅰ副区[1]，全县总土地面积2144 km2，人口25万人，属于北温带干旱半干旱大陆性季风气候，多年平均降雨量395 mm[2]，境内主要河流有佳芦河、乌龙河、五女河、车会河、坑镇河，过境河流有秃尾河、黄河。区内水资源缺乏，水土流失严重，给人畜饮水和生态环境建设及工农业生产用水造成极大困难。

2 水资源开发利用状况

2.1 水资源特点

佳县水资源总量为4.01亿m3，其中地表水资源1.53亿m3，地下水资源2.48亿m3，径流输入总量为4.85 m3/s，输出总量为1.31 m3/s。佳县水资源特点[3]：

(1)水资源缺乏，分布不均匀，地区差异大。沿黄地区过境水量充沛，而其他地区地表经流和过境水量严重缺乏，且地下水埋藏深度大，水量不足。

(2)径流年内分布不均匀，年际变化大。根据多年观测，七、八、九三个月径流之和占全年径流的45.6%，形成汛期弃水，使得汛期水量严重不足，水资源不能充分利用。

2.2 水资源开发利用情况

佳县目前建成自引灌渠19条，高抽提灌站56处，机电抽灌井13眼，集雨集灌水窖2190眼，中型水库2座，池塘89处，蓄水总量为3990万m3，县城供水工程1处。2013年佳县各产业、生活以及生态用水总量为1164×104m3，满足佳县水资源可利用量5999×104m3以及“三条红线”2015年用水指标2280×104m3的要求。从用水总量及水源分析，佳县地表水、地下水用水量分别占县地表水可利用量、地下水可开采量的10.7%和31.0%，满足水资源可利用量要求，同时，地表水与地下水尚有开发利用潜力，无开采深层地下水情况。

从用水结构分析，佳县农业灌溉用水量最多，为505×104m3，约占县总用水量的43.4%，其次为居民生活用水，占县总用水量的34.2%，说明佳县用水主要以农业用水为主。而农业用水大部分为地表水，约占佳县地表水用水量的58.3%。

总体来说，佳县地表水、地下水现状开发利用较小，未来开发利用潜力较大，但因地下水可开采量较小，因此，在发展工农业时，应谨慎使用地下水。从2020年能和2030年总量控制指标2300×104m3和3000×104m3来看，还存在一定的工业发展空间，但要考虑规模限制。

3 废污水产生量预测

再生水回用量主要根据城镇生态、河道内生态和工业等用水特征和污水处理设施、再生水利用设施实施情况等预测确定。这里选取耗水系数、污水处理率和再生水回用率三个指标，并根据榆林市发展目标和相关规划确定耗水系数、污水处理率和再生水回用率指标值。此处只计算工业、生活、建筑业和第三产业这四个部门的废污水产生量。采用的方法为排污系数法。各业的排污系数分析如下：

3.1 生活用水排污系数

生活用水分为城镇生活和农村生活用水两部分，其中城市生活污水通过城市的下水管网收集后进入污水处理厂；而农村生活产生的污水则直接消耗，一般不具有收集能力或仅有极少部分水量可以收集。研究整理了2004—2013年近10 a间佳县城镇生活污水用水量与排污量的统计数据，见表1。

表1 佳县2004—2013年城镇生活供、排水量数据统计

根据分析，排污系数呈现上下波动的状态，报告按照近10 a统计数据的平均值0.72进行取值。另考虑到随着我国污染物治理力度的加大，部分城区、乡镇周边的农村用水也会逐步纳入到乡镇污水收集系统，但这部分污水量比例很小，报告参考其他研究成果，按照0.03进行取值。

3.2 工业污水排放系数

收集了榆林市水资源公报统计数据及陕西省水利厅发布的《陕西省水资源公报》数据，进行对比分析，见表2。

表2 佳县2004—2013年工业供、排水量数据统计表

从两组数据对比来看，榆林市水资源公报中统计的工业排污水量数据相对偏小，对应的排污系数也偏小，参考其他区域的工业排污情况，认为省公报数据可靠性更高。榆林市水资源公报数据是工业的综合排污系数，其中规模以上的工业排污系数相对较低，而规模以下的工业排污系数相对较高。

根据水资源管理要求，对于进入工业园区的企业，要求其在生产过程中，产生的生产废水必须进行处理后自身回用，实现近“零”排放，故预测中按照这部分废污水全部自身回用处理。故综合考虑后，工业园区内的排污系数取0，园区外的工业项目排污系数取0.2，城区内的规模以下工业项目排污系数取0.4。

3.3 建筑业和服务业排污系数

在公报数据中未对建筑业和服务业的排污水量进行单独统计，参考其他项目的经验取值，建筑业排污系数取值为0.5；服务业排污系数取值0.7。根据以上系数，乘以相应部门的用水量，可以得到不同水平年的废污水量。

3.4 污废水产生量预测

根据以上各行业排污系数，计算污废水产生量。佳县2020年生活用水量700.7×104m3，生产需水量1848.5×104m3，生态环境需水量83.6×104m3；2030年生活用水量961.4×104m3，生产需水量3326.4×104m3，生态环境需水量105.2×104m3，经计算，佳县的污水量2020年为376.5×104m3，2030年为629.7×104m3，计算结果见表3。

从表3可以看出，从污水来源来说，生活污水量最多，2020年占到总废污水产生量的82.6%，2030年占总废污水产生量的79.4%；其次为工业废水，2020年占到总污水量的8.8%，2030年占总污水量的7.3%。从污水产生的区域来说，县城还是相对较多，因此要加强县城污水处理厂建设。

表3 佳县废污水产生量计算结果 104 m3

4 废污水排放及回用情况分析

4.1 污水回用情况

2020年，佳县污废水总量为376.5×104m3，处理后得到中水总量为287.4×104m3。佳县污废水主要来自县城城区佳芦镇(县城城区污废水主要来自城镇生活废水)，为101.6×104m3，约占总废水量的27.0%，处理后得到中水量为76.2×104m3。

2030年，佳县污废水总量为629.7×104m3，处理后得到中水总量为512.8×104m3。佳县污废水主要来自县城城区佳芦镇(县城城区污废水主要来自城镇生活废水)，为138.0×104m3，约占总废水量的21.9%，处理后得到中水量为110.3×104m3。佳县各区域中水可利用量统计见表4。

表4 佳县中水可利用量统计表 104 m3

4.2 污废水达标排放水量及污染物排放量预测

(1)2020年达标排放水量及污染物排放量。2020年，佳县城区、典型乡镇以及其它区域产生的中水总量为282.4×104m3，主要来源于城镇生活、工业以及服务业，分别占区域中水总量的80.5%、8.8%及7.0%。

佳县中水回用总量为153.4×104m3，包括工业回用量69.8×104m3，生态环境(主要包括道路广场路面喷洒、城镇绿化、生态林地以及生态草地)回用量83.6×104m3。区域废污水达标排放量为141.17×104m3，COD和氨氮排放总量分别为70.58 t、7.06 t，主要来源于王家砭以及店镇、乌镇等其它区域。其它地区中水全部回收自用，不再排放。

(2)2030年达标排放水量及污染物排放量。2030年，县城城区、典型乡镇以及其它区域产生的中水总量为503.7×104m3，主要来源于城镇生活、工业以及服务业，分别占区域中水总量的78.2%、7.3%及10.8%。

佳县中水回用总量为207.7×104m3，包括工业回用量102.5×104m3，生态环境(主要包括道路广场路面喷洒、城镇绿化、生态林地以及生态草地)回用量105.2×104m3。

区域废污水达标排放量为321.18×104m3，COD和氨氮排放总量分别为160.59 t、16.06 t，主要来源于县城城区、王家砭以及店镇、乌镇等区域。其它地区中水量全部回收自用，不再排放。佳县中心城区、典型乡镇以及其它区域废污水达标排放量以及污染物排放量见表5。

表5 佳县达标排放水量及污染物排放量统计表

5 结 语

佳县水资源极度紧缺，为了节约用水，提高用水效益，文章根据佳县水资源开发利用情况，对2020年、2030年佳县污水产生量、中水总量、回用量、排放量分别进行了分析预测，经探讨分析，2020年佳县污废水产生总量为376.5×104m3，处理后得到中水总量为282.4×104m3，回用总量为153.4×104m3，排放量为141.16×104m3。2030年佳县污废水产生总量为629.7×104m3，处理后得到中水总量为503.7×104m3，回用总量为207.7×104m3，排放量为321.18×104m3，为加强水资源管理，提高污水处理，促进节水高效起到了重要技术支撑。