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提升山西省区域再生水循环利用水平的建议

2023-10-21

科技创新与生产力 2023年9期
关键词:水循环处理厂山西省

魏 强

(山西省社会科学院(山西省人民政府发展研究中心),山西 太原 030012)

1 研究背景及意义

水是生命之源,生产之要,生态之基。2022 年习近平总书记在党的二十大报告中指出要“统筹水资源、水环境、水生态治理,推动重要江河湖库生态保护治理[1]。”实施区域再生水循环利用不仅是贯彻落实党中央、国务院重大决策部署的举措,而且是维护我国水资源安全、推动黄河流域高质量发展、推进生态文明建设的重要举措。

区域再生水循环利用是一种用于生产、生态、生活的污水资源化利用模式[2]。与污水被资源利用的常规做法相比,区域再生水循环利用更加强调区域统筹、生态净化、调蓄利用,综合效益更加显著,对于推动山西省及周边黄河流域缺水地区,探索协同推进降碳、减污、扩绿、增长的水生态环境保护新路径具有重要意义。

2 国内外再生水循环利用的先进经验及做法

国外对于再生水循环的开发和利用时间较早,积累了相当成熟的经验和做法;我国其他省市在区域再生水循环利用方面也采取了一系列好措施、好做法。

2.1 国外再生水循环利用的主要经验和做法

美国:再生水可用于农业灌溉、工业生产、河流复苏等。国家对于再生水的循环利用不制定统一标准,各州因地制宜制定地方标准。

新加坡:再生水直接用作饮用水。制定严格的再生水标准,追求水质的绝对安全。新加坡政府每年投入大量资金,兴建污水处理厂,进行再生水循环利用科研。新加坡的再生水利用要求极高,处理标准甚至达到严苛的程度。

日本:采用饮用水系统和再生循环水系统双管供水系统,再生水主要用于城市景观、河道、工业用水、融雪和居民卫生间冲厕。日本主要通过行政主管部门制定政策和标准体系。

以色列:再生水被广泛用于农业灌溉、工业生产、地下水补充、居民卫生间冲厕等。以色列以法律形式将水列为国家战略资源。各地污水处理厂通过征收污水处理费和出售再生水所得的收入保持运转。以色列城市污水回收利用率达80%,位居世界第一位。

2.2 我国其他省市区域再生水循环利用的措施及做法

北京:一是通过成本核算降低生态支出。经过提标污水处理厂的污水,北京市政府提供1 元/t 水的补贴,这样就可以保证污水处理厂的运行效益,提高污水处理厂的经营积极性。因为北京市域外调水的成本为4 元/t,如果利用达标的污水回用加上政府补贴成本,实际上小于域外调水成本,从而也可以节省当地的生态补水支出。二是生态办法解决生态问题。北京新凤河的6 段河道曾被判定为黑臭水体流域,2017 年启动综合治理PPP(Public Private Partnership)项目,通过区域再生水循环利用对河道进行补水,既修复了新凤河岸的植被缓冲带、水生动植物种群,又建立好新凤河道丰富多样的生态环境。目前新凤河流域普查到植物221 种,浮游动物231 种,底栖动物284 种,鱼类41 种,生物多样性指数较治理前提升5.7 倍,水生态系统生物多样性明显提升。

山东:发展“再生水+”生态产业。济宁市南四湖流域人工湿地工程在改善湖区水质的同时,种植的芦竹、芡实、莲藕等作物为农民增加了收入,不仅推动了当地生态养殖种植业的发展,还促进了当地互联网、文旅康养等产业的发展。

云南:集中式与分散式再生水利用相结合。昆明市区域再生水循环利用率达68%左右。其集中式区域再生水主要用于城区河道生态补水、市政环卫及管网覆盖范围内的单位和小区绿化浇灌用水。昆明市对分散式区域再生水循环运营管理单位给予0.7 元/m3的补助。分散式区域再生水循环利用设施广泛分布在住宅小区、学校、公交停车场、企业等区域。

3 山西省水资源现状和存在问题

3.1 山西省水资源的现状

山西省分属黄河、海河两大流域,其中黄河流域占62%,海河流域占38%。山西省平均年降水量508.8 mm,降水量年内分配不均、年际变化大。山西省是典型的水资源禀赋不足省份(见图1),水资源总量123.8×108m3,水资源总量仅占全国2.8×1012m3的0.4%;人均水资源量为全国人均水资源量的17%,处于全国的倒数第七位。

图1 人均水资源量对比图

3.2 山西省水资源存在的问题

3.2.1 总量少,人均少

山西省人均水资源量为世界人均水平的5%,如图1 所示,远低于国际公认的500 m3的缺水界限,较干旱的西北六省区人均水资源量为1 600 m3,也远高于山西省。

3.2.2 供水结构不合理

与全国平均水平相比,山西省地表水供水量占比偏少,地下水占比较大,供水结构需要进一步优化。2021 年,山西省全省供水总量72.7×108m3中,地表水38.5×108m3,占比53%(全国占比为83.2%),地下水28.2×108m3,占比38.8%(全国占比为14.5%),非常规水6×108m3,占比8.2%(全国占比为2.3%)。

3.2.3 采煤影响破坏水资源

水煤共生,水在“楼上”,煤在“楼下”。由于采煤工艺的影响,地下采煤工业深度破坏了地下水资源。据调查,每开采1 t 煤影响破坏2.48 m3水资源。按2022 年山西省煤炭产量13×108t 计算,要影响破坏超过20×108m3的水资源,山西省采矿区及周边都存在水位下降、水井报废、泉水锐减等突出问题。

3.2.4 重点领域节水存在短板

山西省农田灌溉水有效利用系数0.556,低于全国0.568 的平均值;大型灌区平均值0.505,中型灌区平均值0.530,与《灌溉与排水工程设计标准》要求的0.585、0.630 相比,还有较大差距。城镇污水再生水利用工程建设不到位,节水型社会建设工作任重道远。

4 山西省再生水循环利用的现状和存在问题

2021 年全国各省(区、市)和新疆生产建设兵团城市人均日生活用水量见图2,山西省人均日生活用水量138 L,位于全国倒数第六位。山西省再生水循环利用率24.47%(全国26.32%),低于全国平均水平。

图2 2021 年全国各省(区、市)和新疆生产建设兵团城市人均日生活用水量

2021 年,我国再生水循环利用量达到176.13×108m3,从我国各省市再生水循环利用量排名来看,第一梯队为广东、山东及江苏。其中广东省2021年再生水循环利用量为37.56×108m3;山西省再生水循环利用量在全国处于第三梯队,再生水循环利用量和再生水利用率均低于全国平均水平。

近年来,国家相继出台了一系列鼓励再生水循环利用的方案及规划。2022 年12 月,山西省晋城市、运城市被列入全国首批再生水循环利用试点城市。根据《山西省“十四五”城镇生活污水处理及资源化利用发展规划》要求,2025 年山西省再生水利用率达到25%以上,黄河流域城市再生水利用率力争达到30%;再生水设施规模达到110×104m3/d[3]。

由于山西省各地区再生水循环利用建设时间、投入力度不同,目前再生水循环利用主要存在发展不均衡、使用方向单一、再生水利用设施及管网短缺等问题。一些城市如太原、长治、晋城等,再生水循环利用量和利用率较高。但是另一些城市存在再生水利用率低于相关规划要求的问题,如吕梁再生水利用率低于15%。

5 提升山西省区域再生水循环利用水平的对策建议

山西省承担着“中华水塔”的责任,提升区域再生水循环利用,既是贯彻习近平总书记治水思路的重要措施之一,又是合理破解水资源、水环境和水生态“三水统筹”治理难题的绿色可持续方案[4]。

5.1 充分发挥区域再生循环水利用的综合效益

发展区域再生水循环利用,可以强化黄河流域地区水资源刚性约束,推动水资源集约节约利用,改善水生态环境质量,促进经济社会绿色低碳发展。一是改革再生水市场定价模式。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,通过对新鲜水、再生水、域外调水差别定价,充分保障污水再生处理厂获得合理的“供水经济效益”。让供需双方自主协商区域再生水的价格,改革区域再生水循环利用的市场定价模式。二是改革再生水补贴机制。可借鉴北京市对提标污水处理厂的污水回用补贴政策,出台山西省水污染物排放标准,提高污水处理厂的运行效益,规范污水处理厂的稳定达标率。三是改革再生水循环利用结构。农业灌溉、工业用水用量较大,用水点相对集中,敷设管道要求较小,可以作为区域再生水的主要回用渠道;市政杂用用水量较小且用户相对分散,缺少储存设施用地和输配管线,利用难度较大,可以作为再生水补充渠道;生态环境补水可以作为接受剩余再生水的备用渠道。四是培育大型环保集团发展新业态。培育具有国际竞争力的大型绿色环保企业集团,推动企业水资源循环使用,开展示范工程建设。五是探索“再生水+”产业发展模式,推动绿色低碳产业模式发展。借鉴山东省建设人工湿地水质净化工程模式,改善当地水生态系统的同时,辐射周边的种植、养殖、旅游康养等相关产业发展。一方面可以提高当地居民的日常收入,提升群众的获得感、幸福感、安全感;另一方面可以促进当地生态环境的保护修复,推动经济社会绿色低碳发展。

5.2 着力提升区域再生水循环利用“黄河”优势

紧紧围绕黄河流域生态保护和高质量发展重要实验区建设要求,找准科学技术的切入点和突破口,加快数字化绿色化协同转型,打造缓解水资源供需矛盾的“山西样本”。一是融入“数字孪生黄河”智慧水利系统。以数字遥感监测技术连接黄河干流和重点支流排污口、污水处理厂、人工湿地、调蓄库塘,推动黄河流域数据和人工智能、云技术与节水技术的深度融合,完善自然资源三维立体“一张图”,扩大黄河流域生态治理的倍增效应。二是夯实黄河实验室科技研究体系。在科技发展规划、生态环境的科技创新专项规划等规划中纳入区域再生水循环的基础研究、应用技术转化及创新性研究。在用水节水精准计量、水资源高效循环利用领域,开展创新性、先导性技术研究,攻克核心技术,创新技术机构及平台。三是加快科技成果转化机制建设。建立黄河流域非常规水源、煤矿疏干水源、微咸井水开发利用等科技示范园区,建成一批科技成果转化基地。因地制宜攻关水循环技术创新,推动资源再生循环产业体系建设,提升再生资源规模化、规范化、清洁化利用水平。四是加快高水平、高层次科技队伍建设。加强山西省高校对黄河再生水循环利用相关人才的培养,做好人才储备。加强国内外交流合作,促进再生水循环利用技术“引进来”“走出去”。

5.3 努力做好区域再生水循环利用试点示范

区域再生水循环利用涉及环节众多,包括再生水的规划、建设、生产、调配、利用、监管、运管等过程,需要系统推进、整体布局。一是推广试点经验。山西省属于黄河流域缺水地区,再生水需求量大,再生水利用具备一定基础。及时总结晋城、运城关于区域再生循环水利用的试点经验,形成相关技术指南,推动其他城市积极开展区域再生水循环利用。二是强化整体布局。加快海绵城市建设,转变高耗水利用方式,提升水资源集约节约利用能力。对再生循环水进行梯级、多元化利用。三是加强区域统筹。通过加强对再生水循环利用设施、污水处理厂、人工湿地水质净化系统、调蓄库塘等环节的调配和衔接,确保再生水利用全过程运转顺畅。

5.4 着力强化全社会再生水意识

一是党建引领。号召机关事业单位及企业推进再生水循环利用政策宣讲活动,开展山西省专项培训,并开展再生水循环利用的交流调研活动,研商对接再生水循环利用合作。二是身边宣传。以“世界水日”“全国生态日”“全国城市节约用水宣传周”等时间为契机,充分利用省、市全媒体平台,全方位宣传再生水循环利用,让节水理念深入人心。三是共同参与。通过新闻媒体、公益广告等,鼓励公众积极参与到人工湿地水质净化工程的建设运维、再生水调蓄利用的工作中[5],提高公众对再生水循环利用的认识程度,保障公众知情权、参与权与监督权。

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