再生水利用规划与管理存在的问题及思考

陈 莹 ，耿 华 ，刘 静 ，欧阳如琳 ，韩宇平

（1.水利部水资源管理中心,100038，北京；2.中国水务投资集团有限公司，100053，北京；3.华北水利水电大学，450045，郑州）

持续的城市化和工业化带来城市用水量的增长，城市污水量也同步增加。 城市作为人口聚集的地方，对正确处理和再利用污废水提出了更高的要求。 近年再生水利用系统呈现加速发展态势，污水处理水平与处理量稳定提高， 再生水利用量逐年增加。 据全国水资源公报统计，我国再生水利用量由2005 年的 10.90 亿m3增加到 2018 年的 73.5 亿 m3、2019 年的87.3 亿m3， 占供水总量的比例由2005 年的 0.19%提高到 2018 年的1.22%； 北京市再生水利用量由2005年的 2.6 亿 m3增加到 2018 年的 10.8亿 m3。 据城市统计年鉴数据，2018 年全国设市城市与县城污水排放量为620.54 亿 m3， 建成污水处理厂 3 919座， 污水处理能力达 2.02 亿 m3/d，再生水生产能力0.4 亿m3/d， 再生水利用率为16.4%。

在各地推进再生水利用的过程中， 虽然有关部门出台了相关政策，制定了不同用户再生水利用水质国家标准和行业标准，但在污水处理厂出水已符合再生利用要求的情况下，全国再生水设施出力率（再生水利用量/再生水生产能力）为53.16%，北方16 个省（自治区、直辖市）为44.00%，京津冀仅为41.84%。再生水利用现状与生产能力的显著差距暴露了再生水利用工程规划阶段的论证不足。

再生水利用需要有效的管理，且需要从规划和设计阶段开始。 在再生水利用规划设计阶段，需要根据再生水用途利用方向、再生水水厂进水和出水水质、需水预测等，构建再生水纳入水资源统一配置工程的利用模式。 再生水利用涉及工程规划编制、生产与配置、安全使用以及监督管理等内容。 本文从再生水利用工程规划设计出发，针对再生水利用方向（谁必须用谁鼓励用）、供水规模（供多少用多少）、安全利用（怎么用）等方面的难点和制约因素进行剖析，提出再生水规划阶段应充分论证的难点，对再生水纳入水资源统一配置提出思考，为城市水利工程规划提供参考。

一、再生水利用规划与管理存在的问题

从再生水现状利用情况看，存在规划和实施层面的巨大差距。为了找准再生水利用存在的障碍，本研究收集了北京、广州、长春、西安、沈阳、天津等十余座城市的再生水利用规划或实施方案，北京、天津、宁波等十余座城市出台的再生水管理办法或条例，收集了新加坡、美国等国家再生水利用规划与管理相关做法，对再生水利用现状进行比对分析，总结出规划阶段再生水利用管理存在的问题。

1.再生水利用法规政策不完善

目前规范再生水利用的管理制度体系尚未形成。 国家层面尚未颁布关于再生水利用的法规， 仅北京、天津、宁波等城市出台了再生水管理条例， 大部分城市尚未制定地方性法规。 在落地实施层面，缺少具体的鼓励政策和定价标准，同时再生水规划与建设管理职责有待细化落实。

2.激励政策体系尚不健全

目前在国家层面，除再生水纳入资源综合利用范围免征增值税外，还没有出台制度化的财政补助和价格补贴等鼓励政策。 虽然在规划中列出了再生水用于工业、农业、景观生态、绿化和公共用水等的供需预测，但在实施过程中，再生水主要用于热电厂循环冷却水水源、道路浇洒、景观河道补水等，公共生活冲厕、洗车等领域利用很少，尚未在大型公建、学校、政府机关等建筑中广泛使用，再生水替代新水的比例小。

3.资金受限

资金是决定规划实施效果的关键问题。 再生水利用规划的经济可行性和竞争力在很大程度上取决于常规水市场的成本结构。 目前我国非常规水源设施建设投资主要来源于非财政投入，中央及地方财政投入不及水厂投资的一半，管网建设方面投入的比重更低。 目前再生水经营单位基本上处于勉强维持或亏损运营状态，限制了再生水利用规模与发展速度。

4.缺少公众参与方式

再生水利用宣传力度不足，公众对污水资源化利用意识不强，用户对再生水水质安全存有疑虑，利用再生水的信息没有公开渠道。 新加坡NEWater 的经验值得借鉴。 15 年中该项目从示范规模发展成为广为接受的解决方案，长远能够持续满足新加坡一半以上的用水需求。 总结其供应规模不断扩大的经验，尽管技术使其生产可行，但强大的政治意愿、良好的治理和有效的公众参与也是其成功实施的关键，再加上严格的运营理念以及全面的水质监控和管理，确保了优质NEWater 的可靠供应。

5.再生水利用规划执行效果缺少动态评估与监督管理

从地方层面看， 全国共有20 个省（自治区、直辖市）、55 个市（县）编制了与再生水相关的规划，但普遍存在与现有城市规划不能有效衔接的问题。 以区域为单元，将非常规水源纳入水资源统一配置， 实行地表水、地下水和再生水等非常规水源联合调度的规划较少。 再生水利用涉及社区、监管机构和用户的利益，在规划阶段需整合利益相关者的意见，但对于潜在用户是否利用再生水、利用量和安全保障如何，缺少信息公开渠道和社会公开监督管理途径。

二、对再生水利用规划的认识

供水和污水处理利用在水文循环中相互联系，并影响满足社会经济和生态需求的可用水量和水质。 随着人们对水资源系统的综合性和可持续发展认识的提升，对污水进行深度处理达到水质标准后再利用，是对一个区域现状水问题或用户需求和期望的响应或解决方式，水资源综合规划体系，即将污水处理和再生利用纳入供水、 水资源需求管理 （包括节水）， 将污废水处理及生态环境恢复进行统一规划的应用越来越广泛。

再生水利用规划的组成部分包括污水来源识别、用户识别和相关需求（市场研究）、分配系统设计、成本和价格核算、确定设计和施工标准、制定再生水利用政策、开展公众宣传、信息公布等。 规划过程的难点是确定再生水的潜在来源和潜在市场。

再生水利用规划通常按三个阶段进行，调查阶段、可行性论证阶段和设计阶段。 调查阶段需要找准问题并找出可能的解决方案，可行性论证阶段需要对方案进行全面分析，通过初步设计和实施来完善方案，形成最终的再生水利用规划成果。

1.再生水利用方向——“谁用”

再生水在满足不同用水途径水 质 标 准 （GB/T 18921、GB/T 19923、GB/T 25499、GB/T 18920、GB 20922、GB/T 19772）的情形下，可用于景观环境、工业、绿地灌溉、城市杂用、农田灌溉等多种用途。 在规划设计时可将再生水优先配置到需水量大、经济和社会效益显著的用水途径。 与饮用水工程不同的是， 对非饮用水工程提供的产品和服务不存在有内在需求的“自然”用户群。因此，再生水利用的用途方向， 在工程规划设计阶段需要处理好谁必须用、谁可以用、谁能用等难点，合理配置、科学使用并经济可行。掌握各行业的再生水用水要求，是解决目前其用途单一的有效途径。

①工业用水。 在缺水及水污染严重城市，除食品加工、医疗或医药加工以及与人体密切接触行业外，火电、钢铁、纺织染整、石油炼制、化工、制浆造纸、印染等高用水行业应严格控制取用新水，冷却循环、锅炉、冲渣等用水环节应充分利用再生水，这类企业为必须利用再生水用户。

②城镇景观与生态环境用水。 在缺水及水污染严重区城，城镇景观与生态环境用水要优先配置利用再生水。 具备使用条件的其他地区，鼓励观赏性城镇景观环境用水使用再生水。 缺水地区的再生水优先满足生态环境用水，有条件的兼顾景观用水。

③城市杂用水。 以缺水及水污染严重城市为重点，杂用水优先使用再生水， 在规划论证阶段考虑管网布设，道路清洒、绿化、公共场所冲厕、洗车等属于必须配置使用再生水的用户。

④农业用水。 再生水氮磷丰富，因此可利用再生水进行灌溉，但应确保水质满足农业灌溉标准，食用作物以及接触性的乔、灌林绿地的灌溉用水尽量避免利用再生水。 在集中式水源保护区、泉水出露区、岩石裂缝及碳酸岩溶发育区、地下水埋深小的地区、经常受淹的河滩和洼涝地，不应利用再生水灌溉。

2.再生水安全利用——“怎么用”

在工程设计阶段需要进行充分论证，对现有再生水水厂进水水源评估，对再生水潜在需求量进行预测， 充分论证再生水水质、 再生水供需平衡调节措施、 再生水输配管网及调压设施建设、环境影响等。建立再生水利用系统时，要综合考虑潜在用户的类型、位置和需求，法律法规政策要求、区域的产业结构以及可用的现有设施等。

城市集纳的雨水、 工业排水、生活排水可作为再生水水源，含放射性物质的废水、重金属和有毒有害物质超标的排水不能作为再生水水源。 集中型再生水利用系统的进水水源宜以城市污水处理厂二级及以上处理出水为主， 分散型系统位于相对独立或较为分散的居住小区、开发区、度假区或其他公共设施中，宜以符合《污水排入城镇下水道水质标准》（CJ 343）的污水为水源。

3.再生水利用供水规模——“用多少”

再生水利用工程供水规模的预测，一是考虑用户的需求量，二是可供再生水量。 再生水需求量包括现状用户与潜在用户需求量，应根据当地水资源供需现状及发展规划、再生水需求用户位置特征分析再生水需求用户，明确用水户对水质、水量和供水时段的要求。 需求量可按照能用尽用、必须用、鼓励用等类别分别测算。确定不同类别的需求量，主要方法有用户调查法、定额法或经验法等。 一般情况下，可根据用户调查确定的用水量加上适当的管网漏损水量和未预见水量确定再生水需求量。 可供再生水量预测是根据污水排放量、污水处理能力、 污水处理厂建设规划、污水处理量等测算，提出再生水可利用量的时空分布。

对于新建或拟建社区，再生水利用规划需考虑需求潜力，其用途可能从灌溉到厕所冲洗，从工业到商业。对于已经具备基础设施的老社区， 规划阶段有必要完成市场调查研究， 以确定社区中潜在的再生水需求。

4.再生水利用工程

再生水利用工程涉及制水水源工程、输配系统以及附属设施等。 在规划阶段，需依据再生水水源位置和水量供给，现状用户和潜在用户的分布、水量水质的要求，确定集中型系统或分散型系统的供水方案，在优先满足大用户、兼顾小用户需求的基础上，进行经济方案比选，确定再生水水厂的建设布局、利用范围和工程方案以及用水、配送方式。

①制水工程是将污水处理到某种水质标准的不同工艺组合与设施的集成。 再生水制水工艺的选择应根据进水水质、水量和用户的使用要求等因素， 通过技术经济比较研究确定。 再生水处理技术和工艺的选择应因地制宜。 采用人工湿地等生态处理工艺时，需考虑气候、土地、来水水质、受纳水体水质要求等因素。

②再生水输配系统是指再生水干管、将再生水从干管输送到用户区域的管网（或河道、输水车）和配水设施。 再生水输配系统布设应优先考虑城市综合管廊的方式，因地制宜采用河道、输水车等多种方式。

③再生水附属设施包括泵站和储存构筑物等。 集中式再生水处理工程供水泵站内工作泵不得少于2 台，并应设置备用泵。 考虑到生产和使用的时间差异，再生水利用工程应设置调蓄设施。

三、结 语

推进再生水利用是缓解我国水资源短缺、改善水生态环境的战略性举措。随着水处理技术的进步，再生水利用逐渐被不同用户接受， 需求和供给要求增大。 再生水利用管理贯穿工程设计规划阶段、 基础工程建设和利用过程监管， 本文考虑许多再生水利用规划不能落地实施的现状， 为设计规划阶段提供有针对性的建议。 针对一个地区或城镇再生水利用规划的案例还需根据实际情况细化相关标准和要求， 并与城市总体规划和水资源规划相一致，使再生水利用发挥城市“第二水源”的保障作用，在缓解水资源短缺的同时减少污染物排放， 推进水资源节约集约利用，促进绿色发展。