遼源市非常規(guī)水源開發(fā)利用分析

韓慶良，李克東，丁旭廣

（吉林省水文水資源局遼源水文分局，吉林遼源 136200）

在《中國節(jié)水技術(shù)政策大綱釋義》中把地下水、地表水稱為水資源。把海水、城市污水再生水（也稱中水）、礦井水等加以利用，統(tǒng)稱其為非常規(guī)水資源。遼源市非常規(guī)水源主要有城市污水經(jīng)過處理的再生水和礦井水。非常規(guī)水源的有效開發(fā)利用是改善水資源短缺的一項(xiàng)重要措施，既可以改變遼源市主要以地表水為主要水源的單一供水現(xiàn)狀，增加了水資源利用量，又提高了水環(huán)境承載能力。

1 非常規(guī)水源供用水現(xiàn)狀及效率

1.1 用水現(xiàn)狀

1）目前遼源市有污水處理廠1座，座落在遼源經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)。污水日處理能力為10萬m3，再生水日處理能力4萬m3，年可利用再生水950萬m3以上。目前大唐遼源熱電廠擴(kuò)建工程計(jì)劃年用再生水量622.8萬m3，遼源經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)友誼熱源有限公司二期煤矸石熱電聯(lián)產(chǎn)工程計(jì)劃年用再生水量85.25萬m3。

2）西安礦290號井排水口位于西安區(qū)的北部，西安礦一井排水口位于西安區(qū)的南部，兩排水口相距約3.5 km。根據(jù)對2個排水口現(xiàn)場勘查，地形條件較好，不容易受洪水影響；礦井排水口所在位置，無不利地質(zhì)構(gòu)造。礦井水多年平均排水量為230萬m3左右。

1.2 用水效率

1）由于污水處理廠目前還沒有真正的實(shí)際再生水用戶，污水一直沒有進(jìn)行深度處理。污水處理目前只是達(dá)到污水排放一級B標(biāo)準(zhǔn)后直接注入東遼河，根本談不上供用水效率問題。

2）礦井水一直沒有得到很好的開發(fā)利用，礦井排出的水大部分作為廢水排入河道后直接流走。西安礦一井的礦井水直接注入半截河，西安礦290號井礦井水部分用于六區(qū)洗煤廠和斜井洗煤廠，礦井水利用效率低下。

2 存在問題

1）對非常規(guī)水利用認(rèn)識存在誤區(qū)。人們對非常規(guī)水利用缺乏認(rèn)識，對于解決缺水的措施，相當(dāng)一部分人還是偏重于開辟傳統(tǒng)水源，對再生水回用等非常規(guī)水源沒有引起足夠重視。用水戶對再生水缺乏認(rèn)識，誤認(rèn)為再生水是污水不是好水。

2）開發(fā)利用非常規(guī)水投入資金不足。非常規(guī)水源利用基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，工程措施不到位。雖然目前有設(shè)計(jì)日處理4萬m3再生水處理設(shè)施，但再生水回用管道只有一條鋪向大唐遼源熱電廠的管道。在礦井水利用上，沒有相應(yīng)的礦井水處理設(shè)施。

3）缺乏行之有效的管理辦法。目前，國家還沒有出臺非常規(guī)水源開發(fā)利用方面的規(guī)章和法律。由于沒有上位法，地方政府很難出臺相應(yīng)的法規(guī)，無法通過法律法規(guī)約束非常規(guī)水源資源化行為，同時也為非常規(guī)水源的開發(fā)利用和管理帶來困難。

4）非常規(guī)水源的利用缺少激勵政策。在非常規(guī)水源管理政策上還缺乏鼓勵措施。當(dāng)前公共管網(wǎng)供水水價和自備井的水費(fèi)偏低，沒有制定有效的價格激勵機(jī)制和優(yōu)惠政策，許多用水戶不愿意使用非常規(guī)水源。

3 綜合評價分析

3.1 污水排放量年際變化

根據(jù)逐年供水量，采用污水排放系數(shù)法，計(jì)算城區(qū)污水排放量。2009年，污水排放量為3 113萬m3，日平均污水排放量8.52萬m3，統(tǒng)計(jì)1980至2009年多年污水排放量，從年際變化上來看，污水排放量隨著供水量的增加基本呈遞增趨勢，特別是隨著遼源市資源型城市轉(zhuǎn)型試點(diǎn)的推進(jìn)，工業(yè)化進(jìn)程加快，工業(yè)用水逐漸增加，污水排放量增加明顯。

3.2 廢污水量和再生水實(shí)際可處理量

遼源市現(xiàn)有供水廠3座，總凈水能力為14萬m3/d。加上企業(yè)自備水源和白泉水廠向開發(fā)區(qū)供水，2009年城區(qū)實(shí)際供水量為4 385萬m3，污水排放量為3 113萬m3/a。2009年可收集的廢污水量為1 922萬m3/a，目前污水收集5.81萬m3/d，收集率達(dá)70%，可處理再生水量能達(dá)到或超過設(shè)計(jì)的4.00萬m3/d標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 可收集的廢污水量預(yù)測

遼源市主要供水水源地楊木水庫除險加固建設(shè)工程竣工后，設(shè)計(jì)年供水量將明顯提高，在90%保證率來水量情況下，年供水能力可由目前的2 400萬m3/a增加到2950萬m3/a。同時隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，供水量會逐年增加。目前，遼源市污水處理廠正在對城市排水管網(wǎng)進(jìn)行新建和改造，2020年以后城區(qū)排水系統(tǒng)的污水收集率將達(dá)到90%，可供處理的污水也會隨著供水的增加和污水收集率的提高而增多。通過預(yù)測，2020年城區(qū)供水量將達(dá)1.192億m3，屆時污水排放量將達(dá)到22.8萬m3/d，污水收集量達(dá)20.5萬m3/d。

3.4 礦井排水量

通過對2007—2009年西安礦一井排水量資料分析，多年月平均排水量13.76萬m3，2007—2009年逐月排水量過程線見圖1。年平均排水量165萬m3。西安礦290號井根據(jù)用水系數(shù)和實(shí)際監(jiān)測資料分析計(jì)算，西安礦290號井排水量為68.9萬m3。綜合2007—2009年西安礦一井排水和西安礦290號井實(shí)際監(jiān)測資料分析計(jì)算，礦井水多年平均排水量為230萬m3。

3.5 水質(zhì)分析

1）再生水水質(zhì)。遼源市污水再生利用及配套工程根據(jù)遼源熱電廠的用水指標(biāo)，確定工程的回用水用途，主要回用于熱電廠用水。經(jīng)過深度處理后的再生水設(shè)計(jì)指標(biāo)符合再生水部分水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。適于做冷卻用水、景觀用水，不適合城鎮(zhèn)雜用水。

2）礦井水水質(zhì)。礦井水從水樣的水質(zhì)分析看，類別都為Ⅴ類，超出地下水Ⅲ類質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目有細(xì)菌總數(shù)、氨氮、亞硝酸鹽氮、大腸菌群、錳、肉眼可見物和濁度。適于做冷卻用水、景觀用水，大腸菌群達(dá)標(biāo)后能做城鎮(zhèn)雜用水。

4 非常規(guī)水源利用可行性分析

4.1 再生水利用可行性分析

1）遼源市污水廠座落在城區(qū)西部遼源經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，開發(fā)區(qū)內(nèi)工業(yè)布局相對密集，可以發(fā)揮再生水水源優(yōu)化配置和高效利用，利于園區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展。尤其是熱電聯(lián)產(chǎn)的友誼熱源有限公司就座落在污水處理廠附近，熱電廠取水口距離污水處理廠只有0.3 km的距離，再生水可以作為水源。同時，再生水回用輸水管道已經(jīng)鋪設(shè)到距大唐遼源電廠1.2 km處，已經(jīng)具備供水能力。

2）雖然近年來遼源市為緩解用水供需矛盾，在水源上采取了一些工程措施，但隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的加快、工業(yè)的快速發(fā)展，用水量不斷增加，用水水源還是比較緊張的，所以污水再生利用是可行的，也是必要的。污水經(jīng)深度處理后再生利用，不但能減少向東遼河的排污量，減輕污水對環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)城市污水資源化，還能替換出大量的優(yōu)質(zhì)水源，緩解遼源市區(qū)地下水源開采緊張的不利局面。

4.2 礦井水利用可行性分析

礦區(qū)內(nèi)的礦井水主要是接受大氣降水的補(bǔ)給及地下徑流補(bǔ)給，礦井水的排泄主要為礦坑疏干排泄。西安煤礦為井工式開采煤礦，礦井水涌水量充足且穩(wěn)定。直接開發(fā)利用礦井水沒有經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題需要深入研究，所以礦井水源作為給水水源取水是有保證的。取礦井水作為供水水源，完全符合國家的政策。并且兩處排水口和下游地區(qū)地面高程相差近20 m左右，通過輸水管道完全可以自流到下游，開發(fā)利用礦井水切實(shí)可行。

5 非常規(guī)水源利用方向分析

非常規(guī)水源利用以提高水資源利用效率為主要目的，重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)用水、擴(kuò)大市政用水、增加生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)灌溉的原則。要通過行政手段和經(jīng)濟(jì)杠桿作用鼓勵使用非常規(guī)水源替代部分工業(yè)、生態(tài)、市政等用水。

1）工業(yè)企業(yè)在規(guī)劃布局選址上應(yīng)當(dāng)盡量考慮非常規(guī)水源利用。新建工業(yè)企業(yè)，在水資源論證中要考慮使用非常規(guī)水源。原有工業(yè)企業(yè)，在設(shè)備更新改造時，也應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮使用非常規(guī)水源。

2）河道水生態(tài)環(huán)境建設(shè)應(yīng)當(dāng)盡量使用非常規(guī)水源。

3）市政領(lǐng)域使用非常規(guī)水源應(yīng)當(dāng)以園林綠化澆灌和道路清掃為重點(diǎn)，在非常規(guī)水源管線覆蓋范圍內(nèi)的原有綠地應(yīng)當(dāng)使用非常規(guī)水源；新建綠地的，在規(guī)劃過程中應(yīng)當(dāng)考慮非常規(guī)水源利用。

4）新建、改建、擴(kuò)建住宅小區(qū)、機(jī)關(guān)辦公用房、大型文化體育綜合服務(wù)設(shè)施等建設(shè)工程中應(yīng)該同期建設(shè)中水管網(wǎng)設(shè)施，盡量考慮使用非常規(guī)水沖洗廁所。

6 非常規(guī)水源開發(fā)利用風(fēng)險分析

6.1 再生水利用風(fēng)險分析

污水處理廠出水水質(zhì)在不同環(huán)境因素影響下會出現(xiàn)波動，水質(zhì)指標(biāo)可能會滿足不了用戶的使用要求，用水戶應(yīng)制定完備的污水處理廠，再生水出水量減少和水質(zhì)出現(xiàn)波動時能保證正常生產(chǎn)的應(yīng)急措施。在污水處理廠出現(xiàn)事故時，不能正常生產(chǎn)或者停產(chǎn)，不能及時為用水戶供水或停止供水時，建議以自來水或其他水源作為各再生水用戶的備用水源。

6.2 礦井水利用風(fēng)險分析

西安礦一井和290號井均有獨(dú)立的供電和通風(fēng)系統(tǒng)，由于供電和通風(fēng)系統(tǒng)是按照該礦井正常生產(chǎn)來設(shè)置的，目前煤炭產(chǎn)量只有正常產(chǎn)量的39%，因此大量的供電容量及設(shè)備閑置。為了維護(hù)當(dāng)前的安全生產(chǎn)，礦上每年仍然投入資金進(jìn)行正常的維護(hù)、維修，因此涉及煤炭安全生產(chǎn)的機(jī)械系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)都處在良好的運(yùn)行狀態(tài)。在閉礦后，為了減少巷道維護(hù)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，防止因塌方等因素導(dǎo)致礦井水利用出現(xiàn)困難的情況，可以采用管井的方式取用礦井水，保障礦井水利用安全可靠。

7 結(jié)語

從遼源市水資源供需平衡分析，該地現(xiàn)有的常規(guī)水資源承載能力已無法支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展預(yù)測指標(biāo)的用水需求，水資源嚴(yán)重短缺是遼源市經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的瓶頸，開發(fā)利用非常規(guī)水源是解決供水緊張局面的最直接、最有效的辦法。通過非常規(guī)水源開發(fā)利用，大大提高水資源利用效率，有利于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。非常規(guī)水源利用是構(gòu)建和諧社會，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展的必然要求，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的重要組成部分，是解決遼源市水資源短缺問題的一條有效途徑。