裴秋菊
(山西臨汾市政工程集團有限責任公司,山西臨汾 041000)
臨汾市水資源主要由地表河流、巖溶泉水和地下水組成,我市河流均屬于黃河流域,全市有大小河流200余條。主要河流有:汾河、昕水河、芝河、州川河、鄂河、沁河等。中部平川地區有霍泉、郭莊泉、龍子祠泉三大泉水出露,廣布于平川地區的松散巖類孔隙水是主要的地下水資源。大氣降水是我市水資源的主要補給來源。自然淡水量明顯不足,近十幾年來的經濟蓬勃發展,也帶來了一系列問題,用水量加大,污水量排放也在增加,這就需要我們改變現狀,污水經過處理后要變廢為寶,既改變了水資源污染嚴重的現狀,也緩解了水資源比較緊張的問題。我市亟待解決和探索如何獲得足夠的淡水資源。
由于城市人口的密度越來越大,以及工業的迅猛發展,生活污水、工業廢水已經成為水污染的主要來源,同時生活用水和工業用水需求量也在不斷加大,鑒于現狀污水的再生和回用勢在必行,同時大量資料提供的數據顯示城市供水的80%變成了生活污水,如經過處理約有70%的再生水可以回用,這就使城市的可使用水在供水量不變的情況下,可用水量得到了增加,緩解了水資源比較緊張的狀況。水資源緊張是世界性的問題,自然界的水97%存在于海洋且都是鹽水,僅剩余的3%水中,2/3是以雪和冰的形式存在于極地和阿爾卑斯山地區,僅有大約1%的水是以液態淡水的形式存在。提供給我們的數據說明了迫在眉睫的問題,要快速發展再生水的利用和回用。
“再生水”是指城市污水經處理后,達到一定的水質指標、滿足某種使用要求、可以進行使用的水。城市污水再生回用系統一般由污水收集、二級處理、深度處理、再生水輸配、用戶用水管理等部分組成。
污水的最后出路有三種渠道:
1)排放水體;
2)灌溉農田;
3)重復使用。
第三條渠道就是我們現在要解決的問題,我們國家在這方面的研究開始較晚,美國、日本在20世紀60年代已經開始進行污水處理,由于工業的快速發展,對用水需求量也急劇猛增,才引起人們對重復利用城市污水和工業廢水的重視,有些國家已逐年提高了重復利用處理污水的比例,并擴大了使用部門和領域。
根據各國多年的經驗總結,城市污水重復利用的領域包括如下方面:
1)回用于工業。
a.冷卻水,這是主要用途。
b.生產工藝用水和洗滌水,此時,水需經過三級處理后方可使用。
c.鍋爐用水。要去除硬度和溶解固體等。
2)回用于城市。
a.城市雜用水:主要用作綠化、沖洗公共廁所,車輛沖洗,噴水池,沖洗街道,澆灌公園用水,消防用水,建筑施工等。有的國家為此特設置專門的管道系統,如在日本稱它為中水道,以區別于給水、排水,中水道的處理水也用于工業。
b.在經過一定的補充處理后,排放于供作旅游、體育用途的水域等。
3)水源補充。
即將深度處理后的污水回灌地下,補充地下水和地表水,回灌的方式有滲濾和井灌兩種,這是一種經濟的補充地下水的方法,但是會對地下水造成污染,宜慎重對待。是解決水資源短缺的很好的方法,是缺水城市勢在必行的重大決策。它既能緩解水資源緊缺矛盾,又可以減少水環境污染,是貫徹可持續發展戰略的重要措施,也是城市污水處理廠節能減排的有效方案。
2000年9月25日~26日,國務院在京召開全國城市供水節水與水污染防治工作會議[1]。溫家寶總理指出,要深刻認識我國水資源特別是城市水資源問題的嚴重性和解決這個問題的緊迫性,我國已對水資源的緊缺高度重視,已納入了工作日程,同時要大力發展污水的再生和回用是當前非常緊迫的任務,那么我市更要抓緊步伐,真正把節水和治污雙重功能工作開展起來,把再生水利用當成一種戰略去實施。
我國的幾個城市如大連、青島、太原、北京等城市大力發展中水回用。大連春柳河水質凈化廠是我國第一個再生水利用示范工程,它是在二級處理的基礎上增加了三級處理,將處理后的中水作為工藝用冷卻水、消防、市政雜用水等。北京的高碑店污水處理廠30萬t/d的污水回用工程已經正式運行。還有長春、邯鄲、太原、天津、西安、廈門、沈陽等大中城市的污水回用也取得了相當好的效果。這些工程為污水再生水利用的進一步開展樹立了樣板和經驗參考。
不同的水質要求,處理工藝亦不同,城市污水處理流程比較典型,通過三級處理即可,但工業廢水由于水質的多樣性,處理流程也各不相同。在確定工藝流程的過程中,根據不同的條件和要求選擇處理構筑物的形式。主要構筑物的選型,是確定處理方案的難點之一,必須以處理效益為第一基點,綜合考慮各方面因素,如技術性能、投資多少、施工難易、運行管理等綜合比較,以便選擇最合理的構筑物形式。因再生水原水中有機物或懸浮物濃度高,處理目的是同時去除水中的有機物和懸浮物,宜采用二級生物處理與物化處理相結合的工藝。當利用城市污水處理站二級處理出水作為再生水水源時,宜選用物理處理與化學處理相結合或與生物化學處理結合的深度處理工藝流程。當采用膜處理工藝時,應有保障其可靠進水水質的預處理工藝和易于膜的清洗、更換的技術措施。在確保再生水水質的前提下,可采用耗能低、效率高、經過實驗或實踐檢驗的新工藝流程。當再生水用于采暖系統補充水等用途,采用一般處理工藝不能達到相應水質標準要求時,應增加深度處理設施。再生水處理產生的沉淀污泥、活性污泥和化學污泥,當污泥量較小時,可排至化糞池處理,當污泥較大時,可采用機械脫水裝置或其他方法進行妥善處理。
1)物化處理工藝流程(適用于優質雜排水)。

2)生物處理和物理處理相結合的工藝流程。

3)預處理和膜分離相結合的工藝流程。

4)生物處理和深度處理相結合的工藝流程。

1)借目前在全國大力開展的節能減排工作和建設國家節水型城市的契機,大力宣傳再生水回用的必要性與迫切性,同時對再生水的衛生性、安全性進行宣講,解除市民心存的顧慮,降低因感情上無法接受再生水而影響其普及的可能。
2)改革水管理體制。多龍管水,職能交叉,權益關系復雜,不僅影響水資源優化配置,而且還造成諸多矛盾。按照有利于對水資源開發利用和保護的統一管理;有利于實現政企分開、政事分開;有利于政府對水資源宏觀調控等原則,規劃提出了水管理體制改革方案,最終組建水務局,實現防洪、蓄水、供水、用水、節水、排水、治理污水及回用再生水等全過程管理。水務局通過制定實施規劃計劃、政策法規和實施監督實現對水的統一管理。
3)將污水處理廠的再生水回用納入城市基礎建設規劃和污水治理規劃中,按污水治理片區相應規劃再生水回用系統和專用的再生水輸送管道,管道在城市建設時一并鋪設連接各潛在用戶,同時在可能用到再生水的城市基礎設施的內部設計相應配套再生水回用管道。另外,在各地區的水資源總體規劃中,應當將再生水作為可利用的水資源形式之一,在規劃中予以統籌考慮。
4)政府可對開展再生水回用的污水廠進行適當獎勵或補貼。如對再生水處理設施進行補貼;對開展再生水回用的污水廠減免相關的稅收和費用等,以提高城市污水廠特別是私營污水廠對再生水回用的積極性,使再生水回用在污水廠能進一步普及。
5)加大城市污水廠再生水生產的監管力度,提高再生水水質的穩定性。其實再生水水質用于景觀、綠化、道路噴灑等用途時比污水廠尾水更加容易與人身接觸,故更應受嚴格的監控。通過加大采樣頻率、檢驗指標和加強設備日常的維護保養等措施可降低再生水水質出現不穩定的可能。另外,對再生水管道特別是用水口必須加以標識,避免與廠區自來水源產生混淆而誤用。
隨著臨汾市水資源短缺問題的日益突出,發展再生水回用以實現水資源的可持續利用是一個值得研究的課題。正視目前城市污水廠再生水回用方面存在的問題,從政策、管理、技術等層面全面加強對污水廠再生水的重視與扶持很有必要。
[1]溫家寶在全國城市供水節水與水污染防治工作會議上發表重要講話[N].第3版.中國環境報,2000-09-30.