乌鲁木齐市再生水资源利用与管理策略研究

张疆 顾艳珍

摘要：污水的再生使用具有两方面的重要意义，一方面使水资源得到重复循环利用，另一方面改善了生态环境，即解决了污水对自然环境影响又解决了城市水资源短缺的棘手问题。再生水的利用不仅有效的解决了河流污染问题，而且提高了城市的生态文明建设、改善河道流域的基流。本文以发现和解决乌鲁木齐再生水水资源推广发展的“瓶颈”为导向，首先对国内外研究进展进行梳理，其次对基本概念进行再生水领域下的重新诠释，通过对乌鲁木齐市再生水资源利用现状与政策进行分析，深入剖析制约再生水利用的因素，结合国内外的先进经验技术，提出了进一步完善再生水利用的策略。

关键词：再生水资源;因素分析;管理策略

1 乌鲁木齐市再生水资源利用现状

再生水是污水经过加工处理后达到某种使用功能的水资源，再生水的使用开辟了传统水源以外的“第二水源”。污水再生利用在节约用水方面逐渐为人们所接受。乌鲁木齐市是距离海洋最远的城市，深处欧亚大陆，干旱降水量低、水资源短缺。近年来，社会进步发展较快、城市过度膨胀、人口增多、第三产业发展迅速，水资源紧缺的局面一定程度上阻止了社会的进步和城市的发展。《UrumqiWaterResourcesReportBulletin》乌鲁木齐市2015年水资源年报显示，年供水量约10.9亿立方米，其中地表水供应约5.64亿立方米，占比约为51%;其中地下水供给量4.9113亿m³，占总供给量45%。2015年乌鲁木齐地区包括辖区七区一县和兵团农十二师人均用水量仅为409m³，远远低于全疆人均用水量，更低于全国人均用水量，与世界人均用水量也有着很大的差距，乌鲁木齐地区属于极度缺水的城市，所以有必要重视水资源的开发利用。今后发展的方向不仅仅是将处理过的污水直接排入自然水体补给河道，而是能够充分的将再生水资源回收利用，以最好最经济的方式来解决和缓解该地区水资源紧张的局面。但是，与此同时将是对当前传统的污水处理行业提出了更高的要求，不仅仅是达标排放的要求，更多的是要达到再生水资源回用的标准。

2 乌鲁木齐再生水回用现状

2.1 再生水处理工艺现状

再生水的水源通常是经过二级处理达标以后的出水，基本满足国家排水规范GB18918-2002的要求。二级处理的传统工艺对于市政污水处理比较常见的是物理过滤拦截-生物曝气活性污泥法-物理沉降沉淀-紫外消毒或加氯消毒排放。传统工艺基本是物理法-生物法-化学法。二级出水作为源水进入再生水厂进行深度处理生产出再生水，处理工艺要经过慎重考虑，因为现有的深度处理工艺很多例如：物理拦截+生物滤池+高效沉淀池+紫外消毒、物理拦截+水解+沉淀+氧化沟+膜处理+活性炭+臭氧高级催化氧化+加氯消毒、或者是MBBR+磁粉高效沉淀池+加氯消毒等等，在这些工艺当中都会遇到脱氮除磷需要外加碳源的情况，因为只有外加碳源才能够保障反硝化细菌（厌氧异氧型菌）存活工作，脱氮的过程会是有大量的外加碳源，通常选择有甲醇、乙酸钠、葡萄糖、复合碳源等，但在众多碳源中源水中的原始利用碳源利用成本最低、甲醇的碳源利用率最高，所以合理的利用污水中的碳源是关键，如何利用好外加碳源是控制处理成本最关键的点。反而在众多再生水厂的成功运行经验中利用原状污水作为深度处理的源水或者部分原状污水作为水源可以更好的利用碳源。现阶段常用的工艺是：生物滤池、高效沉淀池（磁粉或加砂、加药）、MBR、MBBR、超滤膜、反渗透等。

2.2 再生水厂规划建设情况

乌鲁木齐市在上世纪末开始着手规划建设城市污水处理厂，1995年建成河东污水处理厂是当时西北最大的污水处理厂，日处理量20万立方米，为整个乌鲁木齐市的城市市政污水处理起到了举足轻重的作用。2003年建成的七道灣污水处理厂和虹桥污水处理厂陆续投入使用为水磨沟区和米东区的环境保护起到了重要的作用。虹桥污水处理厂设计规模三万方出水水质仅为三级农灌溉，所处的地理位置非常好地势较高，周围雪莲山生态园、水磨沟公园、东山公墓等景区绿化灌溉需水量大，所以虹桥污水处理厂为这一片区的绿化、环境改造立下汗马功劳。七道湾污水处理厂设计七万方每天出水水质二级标准，对红光山国际会展片区的绿化做出很大的贡献，2013-2016年，年均绿化用水量约132万立方米，彻底的改变了红光山片区的园林景观，使红光山景区成为国家5A级景区。2003年沙依巴克区为改善雅马里克山的绿化环境，提出荒山绿化项目，雅马里克山污水处理厂应运而生，雅山公园的绿化离不开雅马里克污水处理厂的贡献。早期的污水处理厂处理的再生水为整个乌鲁木齐市的绿城改造起到了非常重要的作用。后续各区县以及八钢、石化、米泉县、头屯河区、乌鲁木齐县也修建了几座日处理量较小出水水质也较低的污水处理厂，改善小范围的环境生态整治效果较好。2008年修建的乌鲁木齐河西污水处理厂是当时出水水质最高的再生水厂出水指标GB18918-2002一级B标准，在处理工艺上也采用了改良型的生物选择+双沟交替氧化沟+终沉池，设计规模每日10万方。

2.3 再生水资源利用方式

再生水的利用方式通常是采用集中式和分散式的方法。集中式通过城市排水管网将市政污水输送到大型的污水处理厂，从而集中处理，再集中地排放或者回收利用的一种模式。分散式再生水利用则是因地制宜，此处有再生水利用的需求刚好又有污水资源经过附近，则就地根据再生水的需求量建设再生水厂，满足当地需求，污水利用率高、投资成本大、见效快。由于乌鲁木齐市的地势和产业布局的特点必须把两种方式联合利用才能更大的发挥再生水资源的作用。集中式处理规模较大、工期长、见效慢，但是投资单方成本低、工艺通常运行稳定耐冲击能力强。对于集中式和分散式的再生水利用的方式在乌鲁木齐地区运用皆可，大型的再生水厂在节能减排的任务上更为重要，中小型再生水厂对改善小范围环境的作为更为突显。

3 乌鲁木齐市再生水回用与管理水平提升方法

3.1 制定再生水资源利用总体规划

乌鲁木齐市水务局牵头制定了《乌鲁木齐市再生水资源利用的专项规划》，明确再生水资源利用的水质标准以及利用的范围，进一步完善再生水厂至各个片区用水点的管网规划，并对全乌鲁木齐市再生水使用的总体目标做出规划和再生水推广利用的方案。再生水资源回收利用的方针“集中处理集中利用、分散处理分散使用”充分利用现状再生水厂处理能力和地理位置，根据现有用户和水质水量分配情况，合理布局再生水利用设施和管网铺设，开发新用户。规划指出“高水高用低水低用”，供给工业企业优质再生水同时收取合理再生水费，对于城市绿化、道路养护等可以供给低质量的再生水，收取较低水费。统筹建设再生水厂，有计划的实施现有污水处理厂的提标改造，以及再生水厂的建设，逐步满足全乌鲁木齐市的再生水供给需求，逐渐形成再生水市场规模效应。

3.2 推广先进的再生水资源管理技术

加大再生水资源的利用更大程度的减轻乌鲁木齐市自来水供水压力，污水处理的方式依然要采用集中处理和分散处理相结合的方式。不但能减轻城市排水管网的输送压力，也能够降低污水处理厂投资建设的成本。对于集中式污水处理厂投资大建设周期长资金回收慢，通常大型污水处理厂的投资建设有市政府投资建设。污水处理厂周边的再生水需求企业用水质量不是很高，用水量比较大的工业企业、河道补水、景观用水、园林绿化非常适宜。分散式处理方式更适合距离集中处理的污水处理厂较远或地势较高等原因无法将再生水引致用水点的片区。可以在该片区建设小型再生水处理站，用于本片区的绿化园林景观用水，就地集中处理片区污水而后再生利用，利用效率高，但是單方运营成本也较高。借鉴日本等国外再生水使用的经验，可以鼓励学校、住宅小区、企事业办公区域、公共休闲区域，建立中水回用设施，作为试点工程不断向社会推广。

3.3 确立统一的再生水水质标准

近年来我国已经逐步制定了再生水的水质标准，对缺水城市推进使用再生水的利用起了重要作用，一方面缓解了本地区水资源短缺的现状，另一方面形成了水资源的可持续发展的循环经济模式。

我国再生水循环利用在工业循环冷却水、园林景观绿化、地表河流补给、地下水潜水补给、城市杂用水等几大类，且都用相应的使用标准。再生水水质标准要求过高尤其是出水总氮、总磷等指标标准高于欧美、日本等发达国家，不利于再生水项目的定位、实施难度大，缺少针对性的再生水回用标准，所以应着力研究制定适合再生水推广利用的再生水水质标准。

3.4 切实鼓励技术创新

政府鼓励科研院校、再生水生产企业、环保企业研究开发创新再生水应用的新技术新方法新材料新管理模式。大力研究如何推进再生水科技发展，科学化的运行管理再生水设施，如何融资建设再生水厂和配套设施，使再生水更广泛的为社会所用。围绕再生水延伸拓展新技术、新领域、新工艺、新管理运作模式。例如：利用再生水厂的场地优势开展太阳能发电项目、利用市政污水的热源采用热泵技术提取水中热量采暖供给、利用再生水生产过程中产生的污泥加工处理制肥等领域的研究。

3.5 提高对水资源紧缺形势的认识

2015年乌鲁木齐市水资源公报总供水量10.9亿立方米，较2014年、2013年显著提高，在水资源“开源”的同时中也要注重“节流”倡导广大民众节约用水，加强节水宣传工作，引导广大居民放弃以前粗放型的用水模式和用水习惯，采用文明的消费方式适度的节约用水，保护水环境。积极创新开辟宣传教育的新方法新途径，充分利用微信、网络、抖音、微博、收音广播、流动宣传车、便民服务站、公交站台、宣传大屏、校园广播介绍水资源使用现状、普及水资源节约方式方法和水环境保护的相关法律法规及政策，加强广大民众的节水意识、水资源生态环境保护意识，强化资源节约型和环境友好型的发展理念。

3.6 管理体制改革

乌鲁木齐市再生水资源的推广使用涉及各级政府及各个行业的主管部门，例如财政、发改、环保、交通、水利（水务）、市政、电力、规划、国土、国资、城投公司、水业集团、再生水公司等等多个部门的协调推进，为了保障再生水资源的合理科学分配利用，必须提高现行管理体制的工作效率，而且明确各方管理职责和权力。确定推进再生水行业发展的主体单位，例如发达城市专门成立再生水公司牵头协调各方推进项再生水总体规划和项目建设运行。使得水资源利用的统一规划，统一分配和调度。再具体工作中，健全再生水管理体制。通过环保、水务、国资、环监等部门联合对再生水企业加强监管力度，保障再生水企业严格按照政府相关法律法规的要求处理达标再生水供给城市，并且保障城市的节能减排落到实处，同时着力制定一套适宜本地区的再生水推广利用的相关政策以及管理的办法、标准等。为推动本地区的再生水资源制定相关政策、办法、条例，例如天津市城市排水和再生利用管理条例、北京市排水和再生水管理办法等。

4 结语：

再生水资源正逐渐成为城市发展的“新势力”，通过对再生水技术研发、产业发展、政策制定和调整、市场经济手段分析，认为乌鲁木齐市再生水资源的有效供给侧改革对乌鲁木齐市的可持续发展具有重要意义。通过制定和完善再生水管理政策和措施为再生水的推广和利用提供政策上的支持，因地制宜地开发出适应于乌鲁木齐市再生水行业发展的新策略，提高再生水资源化处理技术，发动社会各界尤其是政府、企事业单位加大宣传力度，共同努力推进再生水事业的发展。

参考文献：

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