沈陽市中水回用現狀分析及展望

朱娜 荊勇 苗永剛 所芳

（1. 沈陽環境科學研究院，遼寧沈陽 110167；2. 沈陽市環境技術評估中心，遼寧沈陽 110167）

1 引言

據水利部2018 年度《中國水資源公報》［1］，2018年全國水資源總量為27 462.5 億m3，與多年平均值基本持平，比2017 年減少4.5%；據遼寧省水利廳2019 年度《遼寧省水資源公報》［2］，2019 年全省水資源總量255.98 億m3，比多年平均值少25.1%。沈陽市是全國嚴重缺水的城市之一，多年平均水資源總量為23.56 億m3，按《沈陽市統計年鑒》中2019 年的人口數量計算，人均水資源占有量約為283 m3，與嚴重缺水的以色列（人均水資源量260 m3）相差無幾。對照聯合國公布的標準，人均水資源占有量少于700 m3為嚴重缺水城市［3］，沈陽市人均水資源量遠遠低于這一標準，水資源十分匱乏。

2 沈陽市中水回用現狀及存在的制約因素

2.1 中水的概念

“中水”一詞出自日本，通常人們將自來水稱“上水”，將污水稱“下水”，而水質介于上水和下水之間的稱“中水”［4］。“中水”的定義有多種解釋，在污水工程方面稱為“再生水”，工廠方面稱為“回用水”，一般以水質作為區分的標志［5］。《沈陽市中水回用管理暫行辦法》中指出，中水是指城市污水和廢水經過凈化處理后，達到有關水質標準，可以在一定范圍內重復使用的非飲用水。

2.2 沈陽市中水回用概況

目前沈陽市共有萬噸以上污水處理廠39 座，總設計處理能力為298 萬t/d，實際處理污水量約為230 萬t/d。經污水處理廠深度處理的出水，具備提供中水條件，可作為中水利用。目前沈陽市污水處理廠尾水可利用的水資源量約為200 萬t/d，主要分布在沈陽市城區靠近渾河沈陽城市段下游兩岸和滿堂河、輝山明渠、南小河、蒲河附近。此外，目前沈陽市雖有4 座污水處理廠（永安新城污水處理廠、棋盤山泗水污水處理廠、康平縣孔家污水處理廠、沈陽市近海經濟區污水處理廠）已完成建設，但處理水量仍不足，且其均分布于郊區縣，暫不具備提供中水條件。

沈陽市現階段污水處理廠的中水利用領域主要包括部分熱電企業和個別工業園區企業回用。其中，熱電企業主要通過對污水處理廠中水進行深度處理后，用其對生產機組實施冷卻，沈陽全市僅康平電廠、金山熱電、沈陽熱電3 家熱電企業使用污水處理廠中水，中水回用總量約9.5 萬t/d；個別工業園區企業如法庫陶瓷城，中水全部回用于生產。目前沈陽市中水總用量不足10 萬t/d，中水回用率僅約5%，與國務院發布的《水污染防治行動計劃》及遼寧省人民政府印發的《遼寧省水污染防治工作方案》的要求存在較大差距。

根據沈陽市第二次全國污染源普查數據，以2017 年為基準年，沈陽市涉及用排水的工業企業（涉密企業除外）共1 307 家，取水量約為5.1 億m3，在全部1 307 家工業企業中有熱電、熱力生產和供應企業202 家，其取水量達到0.5 億m3。

由上述可見，沈陽市工業用水重復利用率較低，中水利用仍有較大的潛力。

2.3 沈陽市中水回用制約因素

沈陽市中水回用量及回用范圍遠沒有達到國家及省、市相關文件要求，綜合分析制約沈陽市中水回用的原因主要有以下幾個方面。

（1）缺乏有效宣傳，思想認識不足。公眾不了解沈陽市乃至全國的水資源和水環境現狀，未認識到水資源匱乏的嚴重性，日常生活中未養成節水習慣，水資源浪費情況普遍存在；另一方面，對中水沒有正確的認識，部分公眾對中水回用存在抵觸心理。

（2）政策法規體系不完善，已有政策執行不到位，缺乏有效的監管措施。原沈陽市環境保護局于2003 年發布《沈陽市中水回用管理暫行辦法》（沈環保發〔2003〕13 號），于2007 年發布《關于加強建設項目中水回用設施管理的通知》（沈環保發〔2007〕196 號）。上述文件中均要求“新建、改建、擴建建筑面積在5 萬m2以上，或者日排水量在200 t 以上的黨政機關、學校、企業、事業單位、科研院所、賓館、飯店、商業樓、集中住宅區、綜合性文化場所、園區等，必須采取中水回用措施。按照需用水量，保證一定中水回用效率”。相關政策文件出臺后，很多單位及住宅小區項目為通過審批及驗收，中水站只建不用，中水回用相關政策沒有得到很好的執行。

（3）中水價格無優勢，缺乏對中水回用企業的激勵措施。市場經濟體制下，價格杠桿是引導消費的有效方法，目前中水較新鮮水并無明顯的價格優勢，也沒有相關激勵措施，導致中水回用沒有市場。

（4）管網等基礎配套設施不完善。水是特殊商品，必須解決產品的輸送問題才能完善市場。目前沈陽市中水管網尚未規劃建設，中水管網是制約中水回用的主要問題［3］。

（5）冬季中水回用范圍受限。北方地區受氣候條件影響，冬季基本無城市雜用水、環境用水和農田灌溉用水等用水需求，中水回用途徑受限，需開拓冬季中水回用途徑，保證處理完的中水有去向，保證中水設施正常運轉。

3 國內外中水回用概況及中水用途分析

3.1 國內外中水回用概況

3.1.1 國外中水回用概況

中水回用技術在國外起步較早，且早已應用于實踐，如綠化及灌溉、水系補水、道路清洗、沖廁、洗車、冷卻設備補水等工業用水都大量地使用中水，部分國家再生水已處理達到飲用標準。

美國是世界上最早采用污水再生利用措施的國家之一。目前，美國已建有2 萬余座污水廠，有350余個城市實現了污水處理后再利用，其范圍涉及農業、工業、地下水回灌和景觀娛樂方面。此外，美國具有十分完善的中水回用法律法規，其涵蓋中水回用的各個方面，而其法規在各州實施，執行度很高［6］。

日本從20 世紀80 年代起大力提倡使用中水，并專門設置了中水管道，要求新建的政府機關、學校、企業辦公樓以及會館、公園、運動場等公共建筑物都須設置中水管道，中水主要用于建筑群的沖廁、消防、綠化、景觀用水和河道補水等。日本政府為了鼓勵中水回用，制定了相應的獎懲措施，通過減免稅收、擴大融資、提供補助金、加大懲罰力度等多種手段來大力推廣中水的回用［7］。

以色列早在20 世紀60 年代就根據國內的地區條件和社會經濟結構，采取與實際相符合的各種中水回用工藝，并將水資源循環使用作為一項基本國策。目前以色列已經有70%的廢水經過處理并用來灌溉1.9 萬hm2農田，全國所需水量的16%由廢水回用來解決，甚至經處理后的廢水已達到飲用水標準，可直接飲用［8］。

新加坡人均水資源占有量居世界倒數第二位，淡水資源十分匱乏。21 世紀初，新加坡開發了“NEWater 工藝”，市政污水通過傳統生物技術處理后再經先進的膜技術和紫外線消毒，實現了從污水到飲用水的深度回用。目前新加坡已有5 家NEWater水廠，總供水能力達到約5.55×105m3/d，占新加坡總用水量的40%，預計到2060 年將達55%［9］。

3.1.2 國內中水回用概況

我國城市中水回用起步較晚，1988 年發布的《城市節約用水管理規定》（建設部令第1 號），首次提出節約用水途徑。北京市是我國開展中水回用較早的城市，先后出臺了《北京市中水設施建設管理試行辦法》《關于加強中水設施建設管理的通告》《關于加強建設項目節約用水設施管理的通知》等一系列再生水利用政策，目前北京市近郊區已建成600余千米再生水管道系統，城六區已建成中水設施近500 個。自2003 年起，北京把再生（中）水納入全市年度水資源配置計劃中進行統一調配，2014 年北京市全市再生水利用總量近9 億m3［10-12］。

目前我國實施中水回用的城市多集中在北方缺水地區，中水回用具一定規模也較完善的僅有北京、天津、青島等少數幾個城市，其他城市的中水回用多停留在示范階段，實施集中式中水回用系統的較少，僅在小區和建筑系統內運行中水工程，且規模較小，回用的范圍也是局部的，多集中在工業冷卻、城市綠化、景觀水體用水。其他水資源相對豐富的上海、深圳等沿海沿江城市均將處理后的出水直接排入江河和海洋，中水并不受重視。

3.2 中水用途分析

根據國家住建部發布的《城市污水再生利用分類》（GB/T 18921—2002），中水被劃分為農、林、牧、漁業用水，城市雜用水，工業用水，環境用水和補充水源水五大類別，并進一步明確了其具體應用范圍，見表1。

根據《城鎮污水再生利用技術指南》可知，確定再生水利用途徑時，宜優先選擇用水量大、水質要求相對不高、技術可行、綜合成本低、經濟和社會效益顯著的用水途徑。參照各不同用途水質標準要求，結合沈陽市污水處理廠尾水水量及水質實際情況，同時考慮到沈陽市地下水超采問題已逐步得到緩解以及糧食生產安全問題等，沈陽市污水處理廠中水可優先考慮以下三方面：一是補給工業用水，城鎮污水處理廠尾水再生后，可以作為電廠冷卻用水，同時可以替換工業園區內部分工藝用水和冷卻、洗滌用水。二是作為景觀生態環境用水，處理后的城市污水作為沈陽市“河湖連通”工程生態補給水，對建成區內的河湖景觀實施補水。三是作為城市雜用水，用于沖洗廁所、洗車、噴灑路面、城市綠化等。

4 沈陽市實施中水回用的必要性及加快中水回用的措施與建議

4.1 沈陽市實施中水回用的必要性

水資源過度利用，從物質守恒角度看，雖然不會降低水資源總量，但過度占用水資源勢必造成污水量增加，從而導致污水處理負荷增加、地表水甚至地下水污染、局地氣候變化影響降雨均衡等問題，將大幅減少工業生產、居民生活、生態景觀用水等必要的優質水來源。沈陽作為嚴重缺水城市，為保障經濟發展必須大幅提高中水利用率。沈陽市打造“水韻沈陽”——沈陽市河湖水系聯通工程，中水也必將作為重要的補給水源，在城市水環境建設中扮演著重要的角色。

（1）水資源利用量與保有量失衡。沈陽市屬于嚴重缺水城市，多年平均水資源總量及人均水資源占有量偏低。2006 年至2017 年平均用水量已高出多年平均水資源總量，表明沈陽市水資源利用量與水資源保有量已出現失衡情況，如不對水資源開發利用進行提質增效，將出現用水安全風險隱患。

（2）水環境質量達標仍存瓶頸。目前沈陽市地表水環境質量達標仍然困難，渾河干流、細河、蒲河等重點河流水質達標已遇瓶頸。綜合分析水質達標問題，每日200 余萬噸城市集中排污對河流水質造成了很大沖擊，對污水處理廠尾水進行廠內、廠外深度處理后再生利用，不僅可有效節約水資源，也可作為生態補水，對河水進行優質水補給，推動水環境質量達標。

4.2 加快沈陽市中水回用的措施及建議

解決城市缺水問題主要通過“開源”和“節流”2個途徑。對“資源型缺水”的沈陽市來說，一味“開源”是不現實的，只有采取措施提高水的重復利用率，將處理后的廢水再次利用，即中水回用，才是當前最經濟有效的措施。

（1）建立法律保障，完善中水利用相關政策（包括優惠政策和監管政策）。完善地方政策法規，制定相應的鼓勵及優惠政策，建立價格杠桿調節手段，鼓勵企業、單位、個人及市政用水使用中水，并嚴格控制冷卻水、景觀用水及市政用水取用新水；建立完善的監管體制，嚴格杜絕中水設施只建不用或超標排放；完善萬元國內生產總值水耗指標等用水效率評估體系，把節水目標任務完成情況納入地方政府政績考核，將再生水、雨水和微咸水等非常規水源納入水資源統一配置。

（2）加強技術保障及人員培訓。加大對中水利用的科技投入，支持新技術、新工藝、新材料和新設備的研究開發、工程示范和產業化，進一步完善工程建設標準和技術規范，為保證中水水質和促進中水利用提供全面支撐；定期組織中水設施運行維護人員進行培訓，以保證中水設施正常運轉、中水水質滿足回用要求。

（3）完善中水利用設施。按照國務院下發的《水污染防治行動計劃》和遼寧省政府下發的《遼寧省水污染防治工作方案》相關要求，完善中水利用設施，加快中水管網規劃建設，工業生產、城市綠化、道路清掃、車輛沖洗、建筑施工以及生態景觀等用水，要優先使用再生水。

（4）結合沈陽市自身特點深度挖掘中水回用途徑并顯著提高利用率。以國家《水污染防治行動計劃》為依據，結合沈陽市實際情況，構建基于熱電企業、城市水系、市政雜用等領域的全市污水處理廠中水利用系統，熱電企業冷卻水補給全部實現污水處理廠中水供給，為蒲河、運河水系、滿堂河、細河等達標困難河流最大限度提供環境質量標準要求的生態水補給，不斷提升市政綠化、道路沖洗等市政雜用水的中水覆蓋比例；推進礦井水綜合利用，加快洗煤廢水循環利用，可在沈煤集團等重點企業開展試點。

（5）優化中水設施與主要中水回用產業之間的布局。目前，沈陽市中水回用的主要行業為熱電企業及市政雜用水，在項目布局初期，可考慮將二者就近布局，以便于中水運輸回用。

（6）加大宣傳力度。采用建立中水回用示范工程、多種新媒體宣傳方式等提高公眾的水資源意識，使公眾進一步認識到中水回用的必要性及安全性。

5 結語

中水回用是將污水資源化的一種有效形式，其不僅能夠減少污水排放、節約水資源，還使排污單位、中水處理運營單位和中水利用單位之間形成了互相依存、互相監督的關系，從而促進污水處理和再生利用的市場化、制度化。隨著城市化進程的不斷加快，工業生產和人民生活水平的不斷提高，城市的用水量和污水排放量將日益增加，如不及時采取相應措施，沈陽市缺水形勢將進一步加劇，水環境將面臨巨大的威脅。解決城市缺水問題、提高城市水環境質量，直接關系到人民生活、社會穩定和城市的可持續發展。這既是沈陽市當前經濟社會發展的一項緊迫任務，也是關系到生態城市建設的重大問題。