烏魯木齊市再生水處理效果分析與評價

朱燕榮　冶軍　張建

【摘 要】當前，烏魯木齊市對水資源開發的需求日漸增大，地下水資源出現枯竭的現象，人均水資源占有率不足500 m3/a。文章通過調查、統計與分析烏魯木齊市污水廠水質的標準體系、處理工藝發現：烏魯木齊市污水處理廠采用了目前國內最先進的處理工藝處理污水，采用國標分析方法，根據進出水的指標、污染物去除率的高低，判斷污水處理效果是否達標。目前，烏魯木齊市的再生水回用僅限于水廠周邊園林綠化和工業冷卻用水，處理完的污水大部分直接排放到江河湖泊中，沒有得到充分的利用，資源浪費較大。文章對烏魯木齊市污水回用的途徑、回用的目標進行研究和闡述，以期推動烏魯木齊市水資源的可持續發展和利用。

【關鍵詞】烏魯木齊市;污水處理廠;處理效果;分析評價

【中圖分類號】X703 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2019）04-0125-03

近年來，烏魯木齊市的工業發展水平不斷提升，人口的不斷增長，導致污水處理量不斷增加，長期以來，沒有經過處理的污水直接排放到農田或用于綠化中，使烏魯木齊市的土地遭到嚴重污染，地下水水質也受到威脅，污水接納的土壤中的硝酸鹽、亞硝酸鹽及鈣鎂離子含量逐漸增高。大量需氧有機物在土壤中發酵分解，嚴重影響了農業的發展和農民生活水平的提高。據水利部門的統計，全國共有32個嚴重缺水干旱的城市，其中烏魯木齊市的缺水程度排名第4位。為此，2010年以來，烏魯木齊市已建成的污水處理廠有17座;2015年新建成的污水廠有7座、擴建的污水廠有3座;截至2020年，將繼續擴建的污水處理廠有10座。

1 國內外研究現狀

一些發達國家在再生水利用方面取得了比較好的成績，最具有代表性的國家有美國、日本和以色列，其政府投入大量精力，積極探索研究、大力深入挖掘再生水的回用技術，并制定有關法律法規，不斷完善再生水水質標準。

目前，美國對再生水資源的利用已經達到2.6×106 m3/d，其中在工業用水所占比例為30%、農業灌溉用水所占比例為62%[1-5];2007年，日本東京對再生水的利用率已然達到9.3%;以色列作為全球利用再生水程度最高的國家[6-8]，以法律的形式，給予污水再生利用保障。

我國的污水再生技術起步比較晚。分析相關資料發現，我國對于污水的回用發展大體可以分為3個階段：起步階段，即“六五”期間;引導階段，為“六五”后10年間的技術儲備、示范工程;2001年開始為全面啟動階段[4]。目前，全國城鎮污水的處理率已經達到45%，城鎮污水的排放量已達到414億m3/a[9-11]。今后，我國對于再生水資源的利用，必然會成為農業灌溉方面重要的補充水源，并且可降低缺水導致農業生產上的損失，達到農業上的增產、增量及農民的增收，還有利于解決“三農”問題，不斷推動我國經濟的可持續發展。

2 調查材料與方法

本文所用的調查方法為抽樣調查法，統一收集了烏魯木齊市及其附近具有代表性的6座污水處理廠的污水處理信息，綜合分析污水廠的處理工藝與規模，并且進行了現場監測與取樣分析，具體情況見表1。

2.1 數據來源與監測項目

根據新疆環境保護廳2017年環境監測工作計劃，烏魯木齊市每天對所有污水處理廠的進水入口和出水出口進行在線監測，同時派專人每天巡視現場，每4 h取一次進出水水樣，共計取樣6次，并于第二天早上進行6個時間段水樣的混合，做綜合水樣化驗分析，并及時將檢測數據上報環保部門，由于數據較多，本文只針對主要進出水的8個監測項目（BOD、SS、COD、NH4-N、TP、TN、pH、糞大腸桿菌）進行分析與評價。

2.2 分析方法

目前，采用國標分析方法的試驗有稀釋接種法、重鉻酸鉀法、蒸餾滴定法、紫外分光光度法、鉬銻抗分光光度法、多管發酵法、稱量法[12]。

2.3 評價標準與評價方法

烏魯木齊市污水處理廠出水水質是否達標，具體水質要求見表2、表3、表4。

2.4 結果與討論

通過以上分析可以得出結論：烏魯木齊市的污水處理廠均采用國家規定的進出水指標、污染物去除率判斷污水處理最終的效果是否達標;每個污水處理廠處理的工藝、方式都不同，但最終達到的處理效果均相同，符合國家節能、環保、可持續發展的理念。但是，對再生水回用方面，目前只用于水廠周邊園林綠化和工業冷卻用水，大部分直接排放到江河湖泊中，在農業方面的利用幾乎沒有，技術比較落后。

3 烏魯木齊市再生水利用存在問題及解決方案

3.1 烏魯木齊市再生水存在的問題

{1}再生水利用方面的政策存在漏洞、價格優勢不大。污水要進行一系列復雜的處理且達標后，才能作為工業用水。但是，目前沒有對再生水進行統一定價，每平方米的成本水價為4元，均比自來水高，如果沒有相關法律法規的支持，大多數企業都不會選擇利用再生水。{2}再生水沒有相對的水庫儲存，處理完后都排入江河湖泊當中，留不住水資源。按市區人均每日用水量0.1 m3計算，足夠供給16萬～17萬人全天的水量。如果每天能夠處理存儲5萬m3再生水，相當于烏魯木齊市50萬人一天的用水量。但是烏魯木齊市的再生水由于沒有地方放置存儲，所以都直接排到江河湖泊中。{3}再生水利用率不高，目前在農業、綠化等方面還是主要利用自來水。通過分析烏魯木齊市水務局統計的數據可以看出，到2017年底，全市所有的污水處理廠處理能力約93萬m3/d。但是全市對于再生水的利用量僅為40%左右，主要用于園林的綠化、農業的灌溉，小部分用于工業。{4}再生水處理一般都設在河道下游，處理后的再生水需要往上游輸送，目前管道無法滿足，需要相應的工程建設提供支持與保障。

3.2 烏魯木齊市再生水解決方案

{1}留住水資源，調整供水結構。再生水作為烏魯木齊市的第二水源，必須充分發揮其價值，建設相應的基礎設施，調整供水結構。{2}優化水資源，修建水庫。每年汛期時，為了防洪，必須降低水庫水位來調節汛期水量，汛期過后，水庫水量一直供應不上，出現旱季時，水庫的水又不能及時補上，出現供水緊張的情況。所以，烏魯木齊市應該修建再生水儲水水庫，當出現居民自來水供水緊張情況時，就能及時抽調再生水進行農業、綠化灌溉，緩解供水緊張狀況。{3}提升再生水利用率。烏魯木齊受氣候條件的影響，目前再生水的利用率僅為30%，歷年再生水的主要利用方向為城北綠化;2018年，政府計劃將再生水的資源利用擴展至旅游景觀方面，以此提升再生水的利用率。{4}應加強對再生水利用的政策支持，加強再生水的科普宣傳。在政策方面，政府應盡快研究制定《烏魯木齊市再生水資源利用方案》，建立健全法律法規體系，明確規定綠化、農業灌溉、工業用水等必須使用再生水，同時制定相應的優惠補貼政策及措施，通過政府的支持，推動再生水利用工作的開展。依據不同市場的需求，在可控范圍內合理地制定水價，提高企業、群眾對污水回用方面的積極性。此外，一定要加強對市民科普知識的宣傳工作，為后續科學合理地利用再生水打下堅實的基礎。再生水不僅具有經濟效益，而且產生的社會效益也是巨大的。

4 烏魯木齊市再生水在農業方面的利用

為了合理地利用再生水進行農業灌溉，1973年，世界衛生組織出版了《關于污水回用于農田灌溉和水產養殖的健康指南》;1979年，我國頒布了《農田灌溉水質標準》;2003年，我國又修訂《城市污水再生利用》系列標準，作為其中的《城市污水再生利用農田灌溉用水水質》也已頒布實施[13-14]，這無疑對烏魯木齊市的再生水在農業方面的安全回用起到了巨大的促進作用[15-18]。但是，再生水不是普通的自來水，用于農業灌溉時必須考慮再生水的水質、灌溉的制度、灌溉的技術等多個方面的因素，而目前對于烏魯木齊市來說，利用再生水進行農田的灌溉還存在很多工程技術、安全利用及規范方面的問題，急需制定一套能夠完善再生水資源安全回用到農業灌溉的相關標準及規范。

參 考 文 獻

[1]石輝，彭可珊.我國的水資源問題與持續利用[J].中國人口資源與境，2002，12（6）：23-25.

[2]Sally M.Stewart-wade plant pathogens in recycled irrigation water in commercial plant nurseries and greenhouses[J].their detection and management. Irrigation Science，2011，29：267-269.

[3]動鍵一郎.日本下水道等再生水利用現狀相關技術及措施[A].中日合作節水型社會建設示范項目節水技術培訓教材[C].東京：科學出版社，2010：134-145.

[4]王燕，李華.城市再生水利用的研究進展[J].北方環境，2011，23（7）：55-56.

[5]楊茂鋼，趙樹旗，王乾勛，等.國外再生水利用進展綜述[J].海河水利，2013（8）：31-33.

[6]劉鳳枝.城鎮再生水農業利用一舉多得[J].農業環境與發展，2006（1）：1-2.

[7]陳衛平，張煒鈴，潘能，等.再生水灌溉利用的生態風險研究進展[J].環境科學，2012，33（12）：4070-4080.

[8]慈教進.再生水：再利用還是再污染[J].生態經濟，2014，30（12）：10-13.

[9]張道方，史雪霏，魏宇.SBR及其改良型技術分析[J].北方環境，2005，30（1）：55-58.

[10]岳寶，徐亞同，徐辟.城市污處理新工藝概述[J].上海化工，2002（3）：4-8.

[11]熊志斌，邵林廣.曝氣生物濾池技術研究進展[J].當代化工，2009（1）：61-64.

[12]國家環境保護總局，《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法（增補版）[M].第4版.北京：中國環境出版社，2016.

[13]李盛，許小華.淺析幾種城市污水處理工藝[J].江西水利科技，2013，39（2）：155-159.

[14]戴紅玲，等.氧化溝工藝在污水處理中的應用與發展[J].科技資訊，2007（32）.

[15]WHO Scientific Group. Health guidelines for the useof wastewater in agriculture and aquaculture. Technical Report Series，778，1989.

[16]U.S.Environmental Protection Agency.Guidelines?for water reuse.EPA/625/R-92/004. Washington，D. C.：GPO，1992.

[17]Tsagarakis K P，Dialynas G E，Angelakis A N.Water resources management in Crete（Greece）including water recycling and reuse and proposed quality criteria.Agricultural Water Management，2004，66：35-47.

[18]師榮光，劉鳳枝.中國城市再生水安全回用農業的對策研究[J].中國農業科學，2008，41（8）：2355-2361.

[責任編輯：陳澤琦]