高 丹,楊公平,成子寧
(長治市排水管理處,山西 長治 046000)
中水是區別于天然水(原生水)和污水之間的經過污水處理后達到國家排放標準,可排入水功能區,并在一定范圍內重復使用的非飲用水。中水在水質上次于天然水,優于污水、海水等,城市污水處理方面稱為“回用水”,工廠污水處理方面稱為“再生水”。
在各種中水利用中,城鎮污水處理廠污染物排放標準見表1。

表1 城鎮污水處理廠污染物排放標準
我國水資源緊缺,但用水效率不高、用水浪費現象普遍存在。我國的用水總量和美國相當,但GDP(國內生產總值)僅為美國的1/8。全國農業灌溉水利用系數平均為0.45,而先進國家為0.7~0.8。全國工業萬元產值用水量是發達國家的5~10倍。工業用水重復利用率僅為30%~40%。中水利用率極低或完全沒有中水利用是造成水資源利用率低的原因之一,如果能分水質、分水價逐步提高中水利用比例,同時大力發展節水技術、清潔生產技術、污染防治技術等,完全可以逐步提高用水效率。
根據規劃資料,在未來的十幾年中,全國1.7萬個建制鎮都要建設污水處理廠及中水回用設施。有關數據顯示,2009年全國年污水排放量約為400億m3,全國投運的城鎮污水處理設施共1500多座,總設計處理能力9000余萬t/d,平均日處理水量近7000萬t。全國城鎮污水處理率達到70%。在應對國際金融危機的背景下,我國把環保產業作為拉動經濟新的增長點,進一步加大了環保領域的投資力度,全國環保產業總產值約為8800億元,而中水利用方面的市場交易額所占比例大約只有1%~2%。
據了解,全國城鎮污水基本上都是不達標排放,經污水處理后的中水利用量不大。目前,各地正按國家節能減排的要求,大力興建城市污水處理廠。污水處理后不回用,污水就不能成為一種資源,因此,要把工作重點放在開發中水利用上,把污水處理廠建設與中水利用有機統一起來,積極開展城市污水資源化工作,提高污水回用率。
城市生活污水水質水量穩定可靠,僅有0.1%的污染物質,比海水污染物含量3.5%少得多,且絕大部分是可再生的清水,就近可得、易于收集、數量巨大,受氣候季節影響小,污水處理的基建投資和運行成本比長距離調水和海水淡化要經濟。目前城鎮供水的80%轉化為污水,經污水處理達標后,70%的中水可安全返回到城市水質要求較低的用戶使用,替換出等量的自來水,相當于增加了50%的城市供水。中水利用的實現足以解決城市的缺水問題。中水利用在國外很早就已開始,許多國家現已普遍利用。當天然水不足時,中水完全可以成為城市的第二水源,這將是未來發展的必然趨勢。
對城市各類水資源進行優化配置,供水次序和用戶用水次序應科學規劃,合理次序應該是地面水、地下水、中水、雨水、境外調水、淡化海水。中水利用既可大大緩解水資源危機,也可節約大量的水資源,降低用戶用水成本,經濟效益和社會效益十分顯著。
中水利用量越大,其噸水投資越小;噸水成本越低,經濟效益越顯著。目前中水價格一般為自來水價格的40%~60%,噸水處理成本一般在0.4~0.7元,隨著水價的進一步提升,其利潤空間將尤為廣闊。
加速中水利用會帶動中水產業的快速發展,中水產業的快速發展會帶動中水產業高新技術的快速發展,高新技術的快速發展又會促進中水利用的規模發展和市場化,使其良性循環、快速發展。中水產業還是環保產業的組成部分,大力發展環保產業是實施產業結構調整和可持續發展戰略的重要舉措。
污水處理后的中水能否利用主要取決于水質是否達到相應的水質標準。經污水處理后的中水大部分可直接使用,少部分指標要求略高,水質指標有物理指標、化學指標、生物化學指標、毒理學指標等。
工業用水有工業冷卻用水、原料用水、生產工藝用水、生產過程用水、鍋爐用水等,其工業類型有發電、造紙、化學、石油、紡織、采礦、洗煤、煉焦、金屬加工等。在工業用水中,冷卻用水占到70%,且對水質要求相對較低,目前,國內外中水利用的相當部分用作工業冷卻水。
農業用水是中水利用的重要途徑,可廣泛用于食用農作物、蔬菜、飼料農作物、果園、樹林、牧場、草場、公園綠地等。農業中水利用用水具有水質要求相對較低,投資和運行費用低,用水量大,可形成規模效益,需去除的氮和磷變成水肥資源等諸多優點。
城市生活雜用水和市政用水主要有沖廁、供暖、綠化、消防、建筑施工等,中水利用可替代城市用水量的5%~8%。
城市的河道景觀、公園湖泊、游園劃船等完全可以使用中水作為景觀用水,此類水對水質要求不高,容易滿足,并且供水量大。
污水處理后的中水向地下回灌是將水的回用和中水處理結合在一起,來彌補地下水的不足或補充作為飲用水原水;或向地下油層注水,以提高石油的開采量。
城市的中水利用最具利用價值的是中水經過進一步深度處理后,達到飲用標準的水,重新回送到城市飲用水供水管網內。該技術較為成熟,用水安全衛生,但目前尚未達到規模水平,未能引起足夠重視。
近幾年,各省市先后實行階梯水價,對節約用水提到較高的認識程度,也被廣大群眾所認可,是緩解水資源危機和理想的節流措施。雖然目前開源的辦法進展不大,中水利用率較低,但只要我們認清形勢,科學分析,積極推進,分期分階段實施,中水利用就完全能夠實現。