劉洪波,菅浩然
(黃河水利職業技術學院,河南 開封 475003)
隨著世界人口增長和社會經濟的發展,城市用水量明顯增加,再加上水質不斷惡化,水資源情況日趨緊張。世界性用水危機首先在城市出現,而城市水資源緊張主要是工業用水造成的。城市缺水按原因不同,可分為資源性缺水、經濟性缺水和水質性缺水。我國在缺水城市中,60%~70%屬于水質性缺水。所謂水質性缺水,是指因水資源受到各種污染,水質惡化不能使用而缺水。據統計,我國有300多個城市不同程度缺水,其中包括北京、天津、上海等108個城市嚴重缺水,日缺水量達到1000多萬m3,水問題已經成為制約我國經濟可持續發展的重要因素。因此尋求保護水資源和使水資源增值的有效途徑,緩解水資源的緊缺問題已成為我國面臨的重要任務。
面對日益嚴峻的水資源短缺問題,全世界都在積極地探索新途徑以獲取足夠的淡水資源。其中跨流域調水、海水淡化、污水回用和雨水蓄用是目前普遍受到重視的開源措施,它們在一定程度上都能緩解水資源供需矛盾,尤其是中水回用經常被作為首選方案,一方面由于中水水源就近可得,水量穩定,不會發生與鄰相爭,不受氣候的影響;另一方面是因為國內外污水處理市場發展非常迅速,各種處理技術也日趨成熟,在水資源緊缺的現實下,將污水進行深度處理后作為再生資源是必然的發展趨勢。城市用水的80%轉化為污水,經收集凈化后,70%可再利用,這意味著通過污水再生利用,在現有水資源一定情況下,城市用水量可增加50%以上。
“中水”的定義有多種解釋,在污水工程方面稱為“再生水”,工廠方面稱為“回用水”,一般以水質作為區分的標志。人們平時所飲用的自來水為上水,而生活污水和工業廢水統稱為下水。中水介于上下水之間,其主要是指城市污水或生活污水經處理后達到一定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。過去許多人誤以為,城市污水達標排放后,對環境就沒有污染了。其實,達標排放水跟自然水相比,還有化學、生物耗氧量的消耗,以及各種微粒和細菌,倘若無節制地排放,對環境仍是有害的。中水雖然不可飲用,但可以被有效利用。比如,中水用于澆花、綠化、做水景,通過植物吸收和蒸發,而不是流入江河,可以起到保護環境的作用。所以污水處理并不是最終目的,實現水資源再利用才是其出發點。城市中水回用技術就是把經過處理的污水作為一種新的水資源,加以再利用,以緩和水危機,提高水資源綜合利用的經濟效益。
中水回用技術在國外早已應用于實踐。美國、日本、以色列等國廁所沖洗、園林和農田灌溉、道路保潔、洗車、城市噴泉、冷卻設備補充用水等都大量地使用中水,在利用中水方面積累了不少成功的經驗。以色列是眾所周知的貧水國家,在該國的《水法》中規定:水資源是指一切清水、排水和污水(不包括海水)。以色列的再生水回用率為 100%,其工農業及國民經濟發展之所以能取得驚人的成就,除大力發展高科技外,推行“中水”回用政策是一個非常重要的原因。如今,以色列是世界上最高的使用“中水”進行灌溉的國家。占全國污水處理總量46%的出水直接回用于灌溉,其余33.3%和約20%分別回灌于地下或排入河道,其中水回用程度之高堪稱世界第一。在回用方式上,包括小型社區的就地回用,中等規模城鎮和大城市的區域級回用等。
美國也是世界上中水利用最早的國家之一,1977年美國《水法》規定,凡申請聯邦城市污水治理項目補助者,必須同時提出結合進行回用的可行性研究報告,否則不予審批。在美國各州中,加利福尼亞州有關污水回用的立法與管理體制是完備的,該州法規定:“將采取一切可能步驟鼓勵發展污水回用設施,以滿足本州日益增長的用水需要?!辈⒅甘局菡?,撥款資助污水回用項目。該州的《水質控制法》還規定,當有中水可以利用時,禁止使用自來水進行綠地澆灌。中水回用工程主要分布于水資源短缺、地下水嚴重超采的加利福尼亞、亞利桑那、德克薩斯和佛羅里達等州,其中以南加州成績最為顯著。中水回用以農業灌溉居多,也有少量中水用于工業用水和作高層建筑生活用水。
日本從 80年代起大力提倡使用中水,并在上水道和下水道之間,專門設置了中水道。要求新建的政府機關、學校、企業辦公樓以及會館、公園、運動場等公共建筑物都須設置中水道。90年代初日本開發了很多污水深度處理工藝,建立起了許多“水再生工廠”。
新加坡為了更好地節約水資源,目前每天至少有數千萬升經過深度處理的中水已經加到飲用水管中,不是單純作為中水利用了。另外,德國、巴西和奧地利的中水回用處理程度也比較高。
我國從上個世紀 90年代末開始使用中水回用技術,起步較晚,與世界先進水平的差距在20年左右。北京、天津、青島等缺水嚴重地區走在中水市場的最前面,這些城市都把中水回用列入城市大的總體規劃之中。在北京,許多居住區和集中建筑均要求配套建設中水處理站或中水機房,將沐浴、盥洗、洗衣等優質雜排水收集處理后供沖廁、綠化、洗車等。目前天津一些小區都使用中水來替換自來水用于景觀用水,以及澆灌綠地,還為此專門出臺了關于住宅使用中水的規定。規定中指出城市規劃面積5萬km2以上的新建住宅小區,規劃人口在1萬人以上的住宅小區都要使用中水,配有中水管道。目前天津一些小區都使用中水來替換自來水用于景觀用水,以及澆灌綠地。其它一些城市也在積極探索城市中水利用的問題,擬建中水輸配管網。
由于水資源危機感和節水意識不強,污水回用方面的科技、資金投入不足等導致全國大型污水回用項目為數不多,回用率較低,與發達國家相比,有明顯的差距。概括起來,我國城市污水回用存在的問題主要有:
(1)投資渠道窄。我國污水回用主要是靠政府投資,而單靠政府很難把這件事情做好,應該靠民間集資或多方面、多渠道集資。
(2)法規政策不完善。目前還沒有一部關于中水回用方面的法律或法規,缺乏法律強制性條款作為保障。如果僅僅依靠節水部門的一些規章制度來規范,在執行力度上遠遠不夠。實踐證明,城市中水回用事業的發展需要國家強制法律法規的支持和約束。除了從法律法規方面進行強制推廣外,還應從政策方面予以扶植。
(3)設施布局不合理,輸配水管道系統不健全,施工難度大。由于以前在道路和市政管道建設時未考慮修建中水管道,一些道路下面各種管道已安排得很滿,沒有中水管道的位置,還有的道路雖然可安排中水管道,但需破路才能埋設,影響交通。如果中水管網配建完善,可以節省70%投資,因為70%的達標污水可以“加工”成中水加以回用。
(4)管理體制沒有理順。實施城市中水回用是一項龐大而復雜的系統工程,涉及到城市規劃、建設、環保、市政、工業、農業、水利、衛生等眾多單位與部門,但長期以來,沒有一個具體的機構來統一協調、規劃及管理城市的中水回用。應該建立統一管理部門從節約用水和保護水資源可持續發展的高度來負責解決中水回用過程中存在的問題。另外,中水回用技術還不健全,也是一個急需研究和探討的問題。
(1)加強中水宣傳。水資源管理部門要把推廣使用中水作為節約用水的重要內容,讓人們意識到水危機的存在。在此基礎上,大力宣傳中水的節水效益、環境效益和資源效益,向人們普及中水利用的技術、水質標準等常識,樹立使用中水的信心。提高人們中水回用的意識和覺悟,讓人人都重視水資源,不斷增強節水意識,從而自覺使用中水。
(2)規范中水利用工程的建設與管理。要求新建居住區和集中公共建筑區在編制各項市政專業規劃時,必須同時編制中水回用規劃,中水回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收;在城市道路的市政管線中,必須預留中水管道的位置,有條件的路段應預埋中水管道;制訂鼓勵城市中水利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策,采取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段,促進生產部門和市政用水部門積極使用再生水。對新開工以及改擴建的項目進行審批時,凡是有污水產生的,政府相關職能部門必須對該項目的污水收集處理和中水回用系統進行嚴格的審批和管理。
(3)建立健全配套政策法規。在現有中水處理利用相關政策的基礎上,進一步制訂和完善有關政策法規,使我國的中水處理利用有法可依。如規定在城市各項用水中能夠使用再生水的必須使用再生水;制訂鼓勵城市中水利用工程建設與運營的經濟政策,采取行之有效的經濟手段和行政管理手段;規定城建部門鋪設市政管線時,必須預留再生水管道位置有條件的路段應預埋再生水管等。對自籌資金建設中水設施的企業,政府可優先提供一定的環保項目貸款,或給予財政貼息;減免中水生產企業的增值稅等。
(4)適當調整水價。就我國目前現狀而言,中水的價格區間非常有限,這是由我國過低的自來水價格決定的。對于中水價格,政府有關部門可制定相應的配套政策,如已建污水處理利用設施的,其所交納的排水費根據對應的設施處理能力予以返回,同時也可借鑒國外的收費浮動政策,適當調高自來水水價。
解決我國城市大面積缺水的對策主要集中在開源和節流兩個方面上,在開源不能根本解決城市供水緊張問題時,中水回用可以說是最好的解決辦法。大力發展中水,建設節水型城市,是保護和節約水資源的重要途徑,也是實現水資源可持續發展的需要。要在廣泛宣傳節水的方針、政策的基礎上,宣傳使用中水的價值,使城市中水利用步入良性的科學發展道路。
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