我国是水资源短缺的国家,城市缺水问题尤为突出。截止到2003年上半年,全国有11个省(市) 的103座县级以上城市供水严重短缺,其中严重缺水城市占56%。很多城市生产和生活用水困难,城市供水安全受到严重威胁。与此同时,由于水污染控制相对滞后,使得受污染的水体逐年增加,又加剧了水资源的短缺。据统计,2002年我国城市污水排放量已达338亿m3,大部分未经有效处理而排入江河湖海。
由于水体环境的污染,我国南方多水地区已经出现水质型缺水的趋势,一些城市面临有水难用的困境。在北方,不少城市受到资源型缺水和水质型缺水的双重困扰。水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的重要因素,有的地方的水资源短缺甚至成为制约城市发展的最主要因素。在面临水资源危机的时刻,应当更加清醒地认识到,加强水资源保护、实现水资源的可持续利用,是保障和支持城市可持续发展的必然选择,是实现可持续发展战略的重要举措。
1 城市污水再生利用现状
十五期间,在科技部的支持下,城市污水再生利用政策、标准、技术研究与示范课题列入国家十五科技攻关计划,目前建设部正在组织开展相关研究与示范工作。与此同时,城市污水再生利用相关的技术标准规范不断完善。2002年以来,国家陆续颁布了《城市污水再生利用 分类标准》、《城市污水再生利用 城市杂用水水质标准》、《城市污水再生利用景观环境用水水质标准》、《污水再生利用工程设汁规范》、《建筑中水设计规范》等技术标准,规范了污水再生利用设计工作,也为城市污水再生利用工程设计提供了依据。
目前,我国城市污水再生利用工作已经启动,国家和地方都开展了相关的科学研究和工程实践。一些城市和地区正全面规划和实施污水再生利用工程,有的已经取得较好成效。例如北京、天津、新疆部分地区、西安、合肥、大连、青岛、郑州等地积极开展城市污水再生利用,在制定地方污水再生利用规划和管理措施,发展再生水用户等方面积累了较好的经验,为下一步工作奠定了坚实的基础。
天津市是资源型缺水城市,对再生水资源利用的研究起步较早,从七五开始,国家环保总局和天津市政府组织有关单位对城市污水资源化进行了较系统的研究,并进行了一些实践。目前已建成天津开发区污水再生利用综合研究和示范工程,近期内计划完成咸阳路污水处理厂再生水回用工程和纪庄子污水处理厂再生水入静(海)工程。其中,天津经济开发区污水再生利用综合研究与示范工程在借鉴发达国家成功经验和科技成果的基础上,结合当地的实际需求和水环境特点,率先采用膜技术生产高质量的再生水,并制定了一系列政策措施扩大再生水的用水渠道,制定了保障供水安全的技术规程』分替代优质水源,有效地缓解了当地的缺水状况。
北京市目前城市污水再生利用率为20%,预计 2005年达30%,2008年将达到50%。已建成200 余个建筑再生水设施,在建的有100多个。已建成的设施规模一般在50~300 m3/d,污水再生利用总量约2.4万m3/d。在2008年前北京将新建再生水厂9座,敷设再生水管线398.5 km,新增再生水处理能力37.6万m3/d。届时,清河、北苑、肖家河、北小河等再生水厂分别向北郊地区、西北郊地区、西苑集团、清河集团、望京地区提供再生水,并为清河、北小河等城市河湖提供景观用水;酒仙桥、东坝再生水厂分别向东北郊地区、酒仙桥地区、东坝集团提供再生水,为坝河、亮马河、水碓湖等城市河湖提供景观用水;吴家村、卢沟桥、小红门再生水厂分别向南郊地区、西南郊地区、丰台集团、南苑集团提供再生水,并为凉水河、马草河、旱河、小龙河等城市河湖提供景观用水;五里坨、方庄再生水厂分别向五里坨、方庄地区提供再生水。在再生水厂建设的同时,配套建设再生水管网。
西安市开源与节流并重,近期(2001~2005)建成并运行北石桥污水处理厂污水再生利用设施,建设邓家村污水处理厂污水再生利用设施,建设西安市第三、第四污水处理厂及其污水再生利用设施及部分管网;远期(2006~2010)将建设第五、第六污水处理厂及其污水再生利用设施,并逐步健全与六个再生利用设施配套的管网,使污水经深度处理的再生利用量达到46万m3/d以上。
合肥市属于水质型缺水城市。为推广分类用水,节约优质水资源,合肥市兴建总规模20万m3/d 的王小郢污水深度处理厂工程,出水主要用于城市景观水体补给水、部分生态小区的水景、绿化用水和工业冷却用水,预计2005年投入使用。值得一提的是,合肥市在污水处理厂建设时,考虑到污水的再生利用,做到了统筹规划。
大连市淡水资源主要为大气降水,资源紧缺。目前再生水供应能力为5万m3/d。到2005年,将新、扩建凌水、马栏河、老虎滩、春柳河、泡崖等污水处理厂污水再生利用工程。
青岛市目前污水集中处理率达59.96%,污水处理水平居全国前列。目前青岛市已建、在建污水再生利用工程有13个,设计处理能力3 324 m3/d,再生水主要用于绿化、景观和冲厕等方面。
其他城市和地区如新疆乌鲁木齐市、鄯善县,河南郑州市等也开始开展污水再生利用工作。国内外的实践经验表明,城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,缓解水资源短缺矛盾,减轻水体污染的有效途径之一。城市污水经过深度处理后,可替代优质水,用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等。应用先进的膜技术,可生产达到饮用水标准的再生水。澳大利亚、新加坡在这方面开展了大规模的生产应用,将优质再生水用作电路板加工过程中的超纯水,工业生产中的工艺用水和空调冷却水,也在尝试将部分再生水送入水库,对原水水源进行补充,有效地解决了缺水问题。
必须充分认识到,污水再生利用作为城市补充水源,是缓解城市水资源短缺,保障供水安全的重要措施。在解决城市缺水问题时,应当首先立足于本地自有水源,最大限度地实现水的再生利用,籍此增加可用水量,提高城市供水的可靠性。尽可能降低对外部水源的依赖程度,减少或避免远距离调水对生态环境可能产生的不利影响。远距离调水除了经济成本外,还存在潜在的生态影响和工程控制成本问题。各地在制定城镇节约用水发展规划中,应该充分重视污水再生利用这一有效途径,将再生水作为水资源的组成部分,直接纳入城镇用水供需平衡中,实行综合管理。