沙特阿拉伯污水處理與再利用

[] O.K. M.

水文水資源

沙特阿拉伯污水處理與再利用

[沙特阿拉伯] O.K. M.烏達

在沙特阿拉伯，經過處理的污水是一種重要的水資源，該國計劃于2025年實現污水處理利用率100%的目標?；仡櫫松程匕⒗鬯幚淼睦们闆r。介紹了污水處理服務需求大幅增長、現有污水收集處理及其利用系統覆蓋率低、基礎設施發展所需投資大等當局面臨的主要挑戰。詳述了應對這些挑戰的措施，并就實現該國污水處理利用目標采取的進一步行動計劃提出了建議。

水質；水價；污水處理；沙特阿拉伯

過去40 a里，原油獲得高收入這一主因使得沙特阿拉伯(KSA，以下簡稱沙特)的社會經濟獲得了重大發展。 該國人口從20世紀70年代初期的700萬增加到2010年的約2 700萬，年平均增長率3.4%，同期城市化水平從50%增加到80%。沙特作為一個氣候干旱、天然水資源極其有限的國家，各種用途的用水需求大幅增加。 2010年，其供水缺口約為11.5 km3。 這一缺口只能通過地下水掠奪式開采、海水淡化以及使用少量處理后的污水來彌補。 因此，該國特別重視污水處理與利用，將其視為解決水需求不斷增加而導致供水缺口問題的重要途徑。

沙特國家水戰略中強調，污水處理是沙特水資源規劃的組成部分，并將其作為農業、商業和工業等非飲用水需求的主要供水來源。 政府計劃到2025年為人口超過5 000人的城市提供100%的污水收集和處理服務，處理后的污水將全部得到使用。 為此，污水管理和政策都需要做出實質性改變。 現有污水處理系統僅能為50%的城市人口提供服務，其余50%人口排放的污水采用有襯和無襯化糞池及淺井進行處理。 約25%的處理后的污水用于景觀和作物灌溉。目前，污水處理服務完全免費，而且水價非常低，阻礙了污水處理的使用。 此外，原油作為沙特的主要收入來源，其價格的波動引發了人們對政府是否有能力為污水處理服務提供所需資金的擔憂。

本文回顧了沙特的污水處理和利用狀況，重點介紹當局實現污水處理和利用目標所面臨的關鍵挑戰，并討論應對這些挑戰的舉措。

1 沙特的污水處理服務

沙特的污水系統覆蓋情況因城市而異，大城市覆蓋率往往更高。 2010年，首都利雅得的污水處理率為60%，吉達(Jeddah)市為50%，達曼(Dammam)市為78%。 同時，阿爾巴哈(Al Baha)以及尼加蘭(Najaran)等城市沒有建立污水收集系統。 鑒于此，需要對污水處理服務進行大量投資以滿足當前需求，實現在2025年達到污水處理系統100%覆蓋人口5 000及以上城市的計劃。 沙特的行政區域為13個，預計到2035年，可利用的處理污水約680萬m3/d(2.5 km3/a)。

沙特大部分地區都建有污水處理廠，主要服務于大中城市。 目前，很多污水處理廠正在建設中，主要分布在國家水務公司管理的城市，如利雅得、吉達、麥加(Makkah)、塔伊夫(Al Taif)和麥地那(Medinah)。 這6個最大城市(利雅得、吉達、麥加、塔伊夫、麥地那和達曼)的污水處理達到了二級或三級的水平。 沙特最常用的二級處理技術為常規的活性污泥系統。 介質過濾和氯化消毒是最常見的三級處理技術。 另外，在工業城市也存在一些使用反滲透技術的先進污水處理設施。 只要處理廠根據國際最佳實踐進行設計和運行，經三級處理的污水可適用于各種再生應用，包括工業、景觀和農業灌溉。

2010年，沙特的一些城市，包括利雅得、塔伊夫、吉達、達哈蘭和朱拜勒(Jubail)，大約1/4的處理污水(2.4億m3)用于市政公園景觀植物、樹木和草地的灌溉。 利雅得成功使用了近50%的處理后的污水(約1.2億m3)，其用途包括：

(1) 農業。灌溉約9 000 hm2的棗樹和飼料作物。

(2) 娛樂和生態。大量經過處理的污水排放到位于利雅得東部的哈尼法(Hanifa)河谷，并延伸到城市周圍的農村地區。哈尼法河谷的發展愿景是使用經過處理的污水將城市化的山谷變成自然化的公園帶，推動該地區安全、綠色和健康環境的建設。 此外，這也將推動該區域的住宅開發、農業、娛樂、文化活動和旅游業的發展。

(3) 園林景觀。處理后的廢水用于城市各處的景觀灌溉。

(4) 工業。目前，處理后的污水已用于城市各類工商企業，由于淡化水成本高(0.8美元/m3)，因此，未來處理污水的使用率有可能進一步增高。

(5) 地下水補給。處理后的污水由阿爾海耶(Al khaj)南部地區一條長40 km的運河排放，并存儲在該地區的儲水池，經砂質土壤過濾后補給地下水。

將來，污水收集和處理服務預計將進一步增多，污水處理量也將增大(2035年達到2.5 km3/a)。 預計，處理后的污水使用范圍將從目前主要的農業用途轉向工業用途，預期財政收入更高。 據預測，利雅得、麥加、麥地那和東部省份使用這種再生水量最大，前面提到的6個最大城市正位于這一區域。

2 污水處理和利用法規

20世紀70年代，沙特就開始關注經處理污水的利用并考慮實施。 1978年，沙特伊斯蘭高級學者委員會發布了一項法令(伊斯蘭聲明)，鼓勵使用這種再生水，該法令為沙特廣泛使用再生水鋪平了道路：

2000年5月，沙特頒布了第一個污水處理和再生利用條例——《生活污水處理及其再利用條例》，要求達到二級或三級污水處理水平。 之后，沙特水電部(MWE: Ministry of Water & Electricity)于2006年出版了《沙特阿拉伯污水處理廠設計指南》和《利用處理污水灌溉：控制、條件、違法與處罰》。這些舉措在建立安全污水處理和再生利用技術標準方面發揮了重要作用。 2006年制定的污水處理和利用標準，規定了限制使用和非限制使用處理后的污水最低質量要求。 企業層面上，朱拜勒-延布皇家委員會等機構所采用的污水處理標準，在許多參數上甚至超過沙特國家標準，如濁度、糞大腸菌群和總溶解固體等參數。

3 污水處理和利用：挑戰與舉措

在發展污水服務、污水處理和利用方面，沙特制定了雄心勃勃的愿景規劃，但是完成這一愿景還面臨許多挑戰。 下面詳細介紹面臨的主要挑戰及政府的各種應對舉措。

3.1 挑 戰

沙特現有的下水道系統存在漏水的情況，整個基礎設施網絡沒有充分連接，污水處理所需的先進處理廠也比較缺乏。 現有污水處理服務的條件可能會帶來環境和公共衛生問題，包括土壤污染、海洋污染和地下水污染。 沙特仍然缺少為終端用戶提供處理污水的配送管網，卡車是目前的主要配送手段。 此外，與其他海灣國家相比，沙特的污水處理服務并不理想。 服務的區域差異給政府造成了額外的壓力，政府需要為所有地區提供污水服務。 污水服務現狀表明，公共部門在污水系統管理和處理污水使用計劃方面的表現并不理想，與沙特的經濟地位不相適應。 成功實現污水系統和污水處理利用的目標，需要綜合解決能力建設、管理、體制改革以及開發污水處理綜合數據庫等問題。

2008年以來，主要城市供水服務的發展導致污水量大幅增加。 例如，利雅得市污水量從2008年每天約63.6萬m3增加到2014年的每天約95.3萬m3，6 a內增加近50%。 沙特其他主要城市的情況也與之類似。 沙特為消費者免費提供污水收集和處理服務。 目前，沙特采取政府大量補貼的水價制度，消費者支付的水費低于水成本的5%。 公眾對水資源問題的認識嚴重不足，表現在大多數社區居民不了解水資源生產和配送的成本以及水資源短缺情況。 在這樣的情況下，無法開展水資源保護，這一制度的經濟可持續性和運營效率也受到了挑戰。 同時，對處理污水作為商業、工業和農業用途的主要潛在水源，公眾對其益處的理解也被削弱。

政府和水電部計劃擴大污水處理的工業使用，促進地下水含水層補給。 然而，對于這兩種污水處理的應用方式尚未制定合理的標準。 污水處理中的污染物，包括重金屬、藥物化學品和消毒副產品，如果在污水處理廠設計中沒有得到妥善處理和仔細考慮，則會導致重大公共衛生問題。

3.2 舉 措

沙特歷屆政府都對污水部門的制度和管理體系進行過調整。 歷史上，污水系統由地方市政當局負責管理和運行，并向市政和農村事務部報告。 為了強調處理后的污水是一種水資源，2007年污水系統轉交由水電部管理。 2007年，水電部成立了污水管理局，通過地方辦事處管理全國污水處理服務。 此外，水電部制定了戰略轉型計劃，在淡水和污水管理部門逐步建立公私伙伴關系。 該計劃已在城市按階段實施。 2008年，頒布了M/1號皇家法令和部長理事會第5號決議，批準建立國家水務公司及其章程。 沙特國家水務公司是政府全資擁有的股份公司，旨在2024年實現沙特供水和污水服務達到世界發達國家水平。 目前，該公司管理4個最大城市(利雅得、吉達、麥加和塔伊夫)的污水，服務人口占全國人口42%。 國家水務公司成立章程授權水電部監管和監控公司業績，評估公司是否遵守相關法律法規。 這是水電部的一項重要任務，為了有效地發揮其作為監管機構的作用，水電部需要全面加強能力建設、監管和體制改革。

該公司認為，預計污水處理需求量很大，污水處理是沙特的重要財政收入來源。 因此，公司成立了污水處理業務部門，管理公司業務范圍內城市的污水處理生產、營銷和配送。 污水處理業務部門確定了5個行業，不同行業對污水處理的終端應用不同，污水處理對其市場吸引力也不同。 該公司完成了一項綜合研究，評估上述不同行業為污水處理付費的意愿和支付能力，并估算了污水處理的生產成本。 研究結果用于確定各行業污水處理價格。 處理后的污水應該優先供應工業和商業部門，這些行業的付費意愿和支付能力最高。 此外，該公司與19家公共和私營機構簽署了合同和諒解備忘錄，每天提供處理后的污水約110萬m3。 到目前為止，該公司已經獲得了10個可盈利的長期(20～30 a)合同，合同總價值21億美元。 此外，還在與沙特石油公司和馬登公司等其他機構進行新合同的談判。 該公司正在與私營公司談判組建新的合資企業，推進私營部門進入污水處理市場。

2014年12月，沙特部長理事會宣布提高飲用水價格，公布了政府、商業和工業部門使用經處理污水的新價格，于2015年12月實施。 目標部門包括酒店、私人醫療保健設施、精裝住宅單元、商業市場(商場)等大型商業機構以及其他商業和工業消費者。 實施新水價的主要目的是鼓勵工業和商業部門使用再生水，將其用于非飲用用途，確保水和污水處理基礎設施的長期可持續性。 新水價將飲用水成本從平均0.03美元/m3提高到1.6美元/m3，并引入0.8美元/m3的污水服務成本。 新水價對污水處理市場將產生明顯影響，預計商業和工業部門的污水處理回用需求將增加，同時這種再生水水價將低于飲用水水價。 新水價也將鼓勵政府、商業和工業部門節約用水。

2008年，沙特水電部制定了各地區污水處理利用的總體規劃。 規劃確定了實現污水處理系統及其再利用目標所需的所有項目。 到2025年，總共需要投資大約2 000億美元。 目前，沙特13個地區正在進行污水項目建設。 考慮到最近國際原油價格急劇下降，而原油又是沙特的主要收入來源，因此，沙特是否有能力提供污水服務所需資金尚存疑問。 因此，需要調整水和污水價格制度，加大私營部門對污水處理參與力度。

4 結論與建議

沙特面臨長期缺水，當前的用水需求是常規和非常規水資源可持續總產量的許多倍。 國家水資源戰略認為，污水處理是沙特水資源的組成部分，并計劃將其作為非飲用水用途的主要供水來源，包括政府、商業、工業和農業部門用水。 沙特規劃目標是使其污水處理市場達到世界第三的位置，僅次于美國和中國。 這是一個雄心勃勃的愿景，鑒于目前的污水系統服務于大約50%的城市人口，實現這一愿景需對沙特的污水管理進行改革。 其余50%人口排放的污水采用有襯和無襯化糞池及淺井進行處理。 目前，僅有少量處理過的污水用于景觀和作物灌溉。 飲用水價格非常低，阻礙了處理后的污水的廣泛使用。 政府的目標是，到2025年為人口數量超過5 000的城市100%提供所需污水收集和處理服務，所有處理后的污水用于非飲用水用途，重點是商業和工業用戶。

沙特正在逐步實現其污水收集和處理系統的覆蓋范圍和污水處理利用目標。 雖然目前的舉措值得關注，效果也不錯，但仍然迫切需要更多的舉措。 考慮到最近原油價格下跌、對水價的大量補貼和用水部門免費的污水處理服務等因素，政府實現污水處理愿景的財政保障能力存在疑問。 因此，需要調整水和污水價格，以反映服務的經濟價值，確保系統的長期可持續性。 應在國內各部門引入污水收費制度，完善最近在政府、商業和工業部門實行的污水價格制度。 此外，水價制度應為污水系統提供可持續性的財政保障，并根據社會、文化和政治條件鼓勵節水。 然而，由于公眾對該國水資源短缺問題認識不足，如果實施水和污水價格調整，可能面臨公眾的強烈反對。 因此，需要實施積極、長期和精心設計的宣傳策略，提高公眾和機構的意識，推進水和污水價格調整以及社會各行業使用處理后的污水。

還應該重點考慮將沖積含水層三級處理污水補給與下游油井油田開發相結合。 這樣，可以通過含水層自然凈化過程為工業和城市供水提供水源，并確保應急戰略儲備。 因此，地下水含水層補給和工業用途污水處理指導大綱中應該引入新的指導原則。 建議進一步研究確定最佳污水處理技術，評估和減少污水處理污染物對人類健康的潛在影響。

沙特政府制定的污水行業發展和執行措施以及引入私營部門參與機制，是改善污水供應的有效步驟。 然而，私營部門成功參與也需要相應強大的公共部門。 因此，為了私營部門長期可持續性的參與，應進一步加強公共部門的能力建設。 此外，公共部門需要綜合解決能力建設、管理、體制改革以及建立污水處理綜合數據庫等問題。 這些措施將會最大程度地發揮污水處理利用的價值和私營部門參與污水供應所起到的作用。

農業是沙特第一大用水行業，2010年農業用水量占總需水量的84%。 國家水務公司認為污水處理是重要的收入來源，因此將其作為純粹的商業案例，側重于高收入的工業和商業消費者。 然而2010年，工業和商業部門用水量僅占沙特總需水量的5%，污水處理量遠遠超過工業和商業的用水需求,因此還應重點關注農業部門的用水需求，在農業生產中不斷優化污水處理利用的經濟效率和可持續性。

朱慶云譯

2017-05-10

1006-0081(2017)10-0018-04

X703

A

朱慶云，男，江蘇省水文水資源勘測局南京分局，高級工程師，主要從事站網及水文分析計算工作。)

(編輯李慧)