李明生
(長江下游水文水資源勘測局 南京210011)
董小濤
(水利部綜合事業局 北京100053)
李 寧
(長江下游水文水資源勘測局 南京210011)
區域供水工程建設項目水資源論證是近年來剛開始進行的一項技術工作,目前尚無成熟的規范和范本供論證工作者參考使用,本文在分析長江流域水資源狀況和城市自來水項目特點的基礎上,以《泰州市區域供水水廠(45萬m3/天)水資源論證報告書》為例,歸納總結出了水資源論證的特點和重點,提出了此類項目具體的應對策略和方法。
區域供水建設項目水資源論證的最大特點是取用的原料是水資源,提供的銷售產品的同樣是水。供水對象不再是單一簡單的供水和退水對象。一般而言,區域供水一般為居民生活供水、城市公共設施和大部分工業企業供水,是用水的始端,不是用水耗水的終端。因此,報告的難點和重點主要體現在如何分析用水的合理性和退水的影響上。為此,提出了此類項目的論證思路:用水合理性論證應該把整個供水范圍內的用水戶看作一個分析對象來處理;對應的退水論證應涵蓋整個區域城市內排水狀況與規劃狀況。這樣處理后,雖然思路清晰啦,但由于論證所涉及的對象多且復雜,具體論證時工作量大,對資料的要求比較高,在實際論證中需要把握以下特點。
a.由于城市用水過程涉及面廣,可能不能像一般項目那樣能明確給出水平衡圖。因此,要在對其供水對象進行水平衡分析計算的基礎上,掌握整個城市整體用水狀況。
b.由于區域供水主要包括居民生活用水、工業用水以及城市綜合公共用水。因此,在分析其用水定額時,可分別分析計算,并給出對應的結論和節水潛力分析。
由于把用水戶與水廠一同看作是退水的整體,即由水廠供水范圍內的退水和水廠自身的退水構成。對于自身退水只要按一般項目論證即可;對于供水范圍內的退水,在收集整理工業和生活污水的排水系統、排口設置、污染因子、源強和污水處理的基礎上,在達標排放的基礎上有時還需要借助水質數模或實測水質成果來說明污染是否超出所在水功能區的納污能力。從而給出排口設置和退水是否合理及對潛在的第三者的影響程度。
針對上節區域供水中用水的合理性和退水論證特點,下面以《泰州市區域供水水廠(45萬m3/d)水資源論證報告書》為例,探究解決此問題的方法和應對措施。
隨著泰州市工農業生產的發展、鄉鎮企業的形成、城市化水平的提高,內河水質不斷下降,水環境惡化加劇,作為供水水源的主要水體普遍受到嚴重或比較嚴重的污染,直接威脅著城鄉人民的飲用水安全,其供水水質難以滿足國家新的供水水質標準。同時,城市供水的水量也不能滿足城市發展及鄉鎮改水的用水需求。為提高泰州的供水水質及供水保障率,擴大優質飲用水的供水范圍,提高泰州市農村的飲水質量,有必要實施泰州市區域供水規劃,擬建的泰州市區域供水水廠的近期規劃新建取水規模45萬m3/天。
3.1.1 現狀用水量指標與分析
a.泰州市單位人口綜合用水量指標。2006年,泰州市區平均日人均售水量指標為224L,平均日人均供水量指標為300L,最高日人均供水量指標為356 L。根據《給水工程規劃規范》,江蘇省中等城市最高日城市綜合用水量指標為600~1000 L,滿足此規劃之要求。
b.人均綜合生活用水量指標。2006年泰州市區居民平均日綜合生活用水量為118 L。
c.工業用水量指標:
2005年工程范圍內工業總供水量為2791萬m3,自備水源供水量約10017萬m3。工業產值增加值237億元,核算萬元工業增加值用水量為54m3。
2005年,全國萬元工業增加值用水量為169m3。比較高的地區包括貴州395m3、安徽369m3,湖南366m3;相對較低的地區包括山東23m3,天津24m3,北京38m3。
萬元工業增加值用水量可有效反映水資源利用效率和效益。發達國家萬元工業增加值用水量一般在50m3以下,工業用水重復利用率一般為80%~85%。
泰州市的萬元工業增加值用水量較低,遠低于全國的平均水平,說明其經濟結構和節水水平較好。
3.1.2 規劃年需水量預測與評價
根據泰州市城市供水現狀情況,參照《給水工程規劃規范》及《室外給水工程設計規范》中的有關要求,結合城市總體規劃,分別采用綜合指標法和分類計算法對泰州市區域用水量進行預測,其結論如下:采用綜合指標法:2015年總需水量為90.95萬m3/天,2020年總需水量134.74萬m3/天;采用分類計算法:2015年總需水量為90萬m3/天,2020年總需水量為為135萬m3/天。詳見表1和表2。
比較兩種測算法,測算結果差異不大。但分類計算法以現狀綜合生活用水指標及工業供水量為基礎,分別考慮了居民生活水平的提高及工業的發展因素,測算了不同類別的用水量,其測算結果更符合實際。因此,采用分類計算法測算結果,即:供水總規模2015年為90萬m3/天,2020年為135萬m3/天。
由此可知,本項目近期新建取水規模45萬m3/天水廠后,配合已建水廠能滿足2015年為90萬m3/天的用水要求;通過以上分析本項目的用水量是合理和必要的。
區域水廠的退水系統主要由水廠供水范圍內的退水和水廠自身的退水構成。水廠供水范圍內的退水主要由工業和生活污水所構成,這些污水絕大數都排入污水處理廠處理后達標排放。

表2 分類計算法總需水預測 單位:萬m3/天
3.2.1 水廠自身的退水
泰州區域水廠凈水工藝為:預加氯+常規處理工藝。工藝僅限于混凝、沉淀(氣?。?、過濾和消毒,在生產過程中僅施加液體堿式氯化鋁(PAC)混凝劑和液氯消毒劑,污泥脫水工藝采用投加陰離子型PAM助凝劑,經凈水工藝后污泥中的主要成分為無機物,具有較好的環境可接受性。其產生的主要污廢水為生產廢水和生活污水。
水廠制水過程產生的生產廢水主要為沉淀池排泥廢水和濾池反沖洗水,其主要含原水分離物——經過絮凝沉淀的泥沙等無機物,凈水工藝過程也無其他有毒有害物質產生。廢水中的主要污染指標為SS,包括原水中夾帶的泥沙和膠體、混凝劑及絮凝劑成分,除SS外,其他水污染指標值都很低。
另外,施工期間為減少施工廢水、生活污水對水環境的影響,應保持施工場地的清潔,加強對施工現場的監督和管理,施工人員生活污水、施工機械沖洗廢水不可任意隨地漫流,應按規定處理后排放。
水廠供水范圍內用水戶的退水由各污水系統統一收集。排入長江的污水,按國家GB8978—1996《污水綜合排放標準》要求排放,污泥處理滿足《城市污水處理廠污水污泥排放標準》,并與污泥處置相結合,處理后的污泥脫水泥餅運至生活垃圾填埋場與生活垃圾共同填埋。
該項目的施工廢水擬采用一級物化方法處理,廢水由明溝收集后進入沉沙池,去除大部分粒徑較大的顆粒,SS去除率可達到85%左右,若部分泥沙含量較高的生產廢水進入反應池時SS濃度仍然很高,可加入混凝劑進行混凝沉淀,SS去除率可達到90%以上,基本滿足SS一級排放要求后,排入市政管網。
該項目產生的生活污水,排入市政管網進入污水處理廠處理,達標后排放。
3.2.2 水廠供水范圍內的退水
該項目取水規模45萬m3/天,年取水量1.64億m3,供水范圍為泰州市區及姜堰、興化部分區域。
根據泰州市污水處理系統的現狀和規劃,水廠供水對象的退水絕大部分經城市污水管網收集后,進入城市污水處理廠處理達標后排放。因此,考慮到系統退水的復雜性和資料的不完整性,現主要從泰州市污水處理系統的現狀和規劃來分析說明水廠供水范圍內的退水狀況。
根據相關資料,截至2006年底,泰州市已建成4座污水處理廠,污水管網總長度184.8km,總設計處理能力9.5萬t/日,合計實際處理量4.15萬t/日,污水再生利用量1.5萬t/日,總污泥產生量2.3t/日。
截至2006年底,泰州市已建、在建污水處理項目總設計處理能力11.5萬t/日,設計污水再生利用量1.4萬t/日,設計污泥產生量1.7t/日,已建成和在建污水一、二級干管193.9km,管網覆蓋面積65km2。
為適應社會經濟發展的需要,泰州市“十一五”期間規劃實施的城市污水處理項目共21個。
根據泰州市污水處理系統規劃,至2010新建擴建污水處理項目21項,新增污水處理能力23.5萬t/日,新增再生水利用量1.4萬t/日,新建改造配套管網長度423.5km,基本覆蓋泰州市大部分地區。
區域供水項目因其重要性和廣泛性的特點,與一般建設項目的水資源論證有所區別,其主要難點在于如何分析用水和退水的合理性。本文的探究結果,僅供同行參考。由于此類項目的差異性和復雜性,在今后的實際工作中還要逐步摸索,進一步提高用、耗和排環節的論證水平。通過水資源論證,為建設項目取水許可申請提供技術依據,論證結論將為水行政主管部門加強流域水資源統一管理和行政機關科學審批、規范科學許可提供依據。