㈠ 污水資源化是什麼意思
污水資源化又稱廢水回收( water recovery),是把工業、農業和生活廢水引到預定的凈化系統中,採用物理的、化學的或生物的方法進行處理,使其達到可以重新利用標準的整個過程。這是提高水資源利用率的一項重要措施。
處理工藝:
物化法
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑)的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的,使這一乾燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀,採用壓力式噴霧乾燥,陰離子聚丙烯醯胺,多以獲得顆粒狀產品為目的,所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。
聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride) 簡稱PAC。通常也稱作鹼式氯化鋁或混凝劑等,它是介於ALCL3 和AL(OH)3 之間的一種水溶性無機高分子聚合物,化學通式為[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC產品的中性程度。顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產品有較強的架橋吸咐性能,在水解過程中,伴隨發生凝聚,吸附和沉澱等物理化學過程。
聚合氯化鋁與傳統無機混凝劑的根本區別在於傳統無機混凝劑為低分子結晶鹽,而聚合氯化鋁的結構由形態多變的多元羧基絡合物組成,絮凝沉澱速度快,適用PH值范圍寬,對管道設備無腐蝕性,凈水效果明顯,能有效支除水中色質SS、COD、BOD及砷、汞等重金屬離子,該產品廣泛用於飲用水、工業用水和污水處理領域。
特點
1、絮凝體成型快,活性好,過濾性好。
2、不需加鹼性助劑,如遇潮解,其效果不變。
3、適應PH值寬,適應性強,用途廣泛。
4、處理過的水中鹽份少。
5、能除去重金屬及放射性物質對水的污染。
6、有效成份高,便於儲存,運輸。
作用
聚(合)氯化鋁其絮凝作用表現如下:
a、水中膠體物質的強烈電中和作用。
b、水解產物對水中懸浮物的優良架橋吸附作用。
c、對溶解性物質的選擇性吸附作用。
性能
a、凈化後的水質優於硫酸鋁絮凝劑,凈水成本與之相比低15-30%。
b、絮凝體形成快、沉降速度快,比硫酸鋁等傳統產品處理能力大。
c、消耗水中鹼度低於各種無機絮凝劑,因而可不投或少投鹼劑。
d、適應的源水PH5.0-9.0范圍均可凝聚。
e、腐蝕性小,操作條件好。
f、溶解性優於硫酸鋁。
g、處理水中鹽分增加少,有利於離子交換處理和高純制水。
h、對源水溫度的適應性優於硫酸鋁等無機絮凝劑。
㈡ 工業園區污水處理廠污泥怎樣處理才能綜合利用
工業園區污水處理廠污泥初步脫水、縮小污泥體積。經過濃縮後的污泥,可以方便後續處理,常用的濃縮方法包括重力沉降、上浮濃縮等等。
㈢ 組織開展2022年工業廢水循環利用試點工作,試點方向與方法有哪些
首先是試點方向是用水過程的循環方向。採用冷卻水高效循環利用、生產過程中不同水質的梯級利用、高鹽廢水深度處理回用等技術裝備。降低生產過程中的用水量,提高水的重復利用率。區域產城一體化模式。探索與市政再生水生產經營單位合作,完善再生水管網,將處理後的再生水回用於生產過程,減少新鮮水取用量,形成可復制、可推廣的產城一體化污水高效循環利用新模式。智能水管控制模式。利用大數據、雲計算、互聯網等新一代信息技術,建立工業廢水資源化智能管理平台。
要知道的是成分復雜應該是工業廢水的一個突出特點。不同的高耗水行業產生的廢水也是不一樣的,有一些有毒、有害、有腐蝕性的廢水,不處理會對環境和人造成損害。要求包裝企業工業用水重復利用率不低於90%,迫使造紙和包裝企業選擇推廣應用先進節水技術以求生存。其中,蒸發濃縮工藝和強制循環結晶系統是蘇伊士-WTS廢水零排放工藝的兩大核心技術。
㈣ 如何加強污水的治理和循環利用
在治理水環境污染,一方面要保護水資源,防止水資源的浪費、破壞和污染;另一方面還要加強水處理技術的開發和推廣,在進行污水處理的同時,做到污水資源化,完善污水排放的法律法規,普及全民保護水環境的意識。
一、加強水資源保護。嚴格執行《水污染防治法》和《環境保護法》,對污水的排放標准應嚴格控制,尤其是要加強對工業污水排放的監督,對違法排放的企業要從重處罰。加強對排污口的各類污染源的跟蹤監測,加強對地下水和地表水的水質監控,發現問題及時解決。同時,需完善相應的法律法規,建立健全水環境保護法律體系。
二、提高水處理技術。強化已有的常規水處理工藝,發展和推廣深度處理技術工藝,包括活性炭吸附、臭氧高級氧化技術、臭氧和活性炭連用技術以及膜過濾技術等。污水治理過程中,有效治理污泥也是非常重要的環節。片面強調污水治理,而不重視污泥處理工作,會嚴重影響治污效果。另外,在技術儲備上,應加快環保型水處理技術的革新。
三、加強應對突發水污染的管理措施,積極防範突發水污染事件。近年來,我國水污染突發事件時有發生。應開發和安裝水污染的自動化在線檢測系統,對水源進行實時監控。另外,加快發展水處理應急設備技術和工藝建設。在制度管理上,對廢物廢水尤其是工業化工原料和危險廢物廢水進行全過程監控,防止大面積水污染事件的發生。
四、加強污水資源化,提高水資源的利用率。目前,我國水資源利用率不足50%,重復利用率為20%左右。低效的水資源利用,加劇了水資源的浪費局面。因此應採用先進的節水技術和生產工藝,研究污水的治理和循環利用,如中水回用、工業冷卻用水的循環利用等,都是充分合理地利用水資源。再如,將馬桶用水直接流入沼氣發酵池,利用其產生的無毒害能源沼氣,進行廢渣處理後形成無污染的農家肥,做到「源於生活,用於生活」。
五、加強宣傳,提高全民的水資源保護和再利用意識。水資源保護和治理,不僅與政府或相關部門有關,而且與我們的生活和身體健康息息相關,要加強大眾水環境保護意識普及教育,防止對水資源的浪費、破壞和污染,促使人人都為水環境保護貢獻力量。
㈤ 污水處理國家最新政策
01
六部委聯合印發《工業廢水循環利用實施方案》出台時間:2021年12月29日
出台部門:工業和信息化部、國家發展改革委、科技部、生態環境部、住房城鄉建設部、水利部主要內容:方案提出了7個方面的具體任務:一是聚焦重點行業,實施廢水循環利用提升行動。聚焦石化化工、鋼鐵、有色、造紙、紡織、食品等行業,推進廢水循環利用技術改造升級。編制典型行業廢水循環利用路線圖,提升用水重復利用率。二是堅持創新驅動,攻關一批關鍵核心裝備技術工藝。部署工業廢水循環利用關鍵技術研究。選擇有代表性的園區開展技術綜合集成與示範。三是實施分類推廣,分業分區提升先進適用裝備技術工藝應用水平。定期遴選、發布國家鼓勵的工業節水工藝、技術和裝備目錄以及重大環保技術裝備目錄,制定技術推廣方案和供需對接指南,聚焦重點用水行業,推廣一批先進適用技術裝備。四是突出標准引領,推進重點行業水效對標達標。加快制修訂工業廢水循環利用技術、管理、評價等標准。加強相關標准宣貫,發布領跑者名單和先進用水指標,編制典型案例,引導企業對標達標。五是強化示範帶動,打造廢水循環利用典型標桿。遴選、發布一批工業廢水循環利用示範企業和園區,創建一批產城融合廢水高效循環利用創新試點,形成可復制、可推廣的優秀典型經驗和案例。六是加強服務支撐,培育壯大廢水循環利用專業力量。遴選、發布一批廢水處理裝備、工程應用優質企業名單,培育一批專精特新「小巨人」企業,推動相關單位組建工業廢水循環利用產業聯盟,為企業提供一體化綜合服務。七是推進綜合施策,提升廢水循環利用管理水平。推動規模以上用水企業加快對已有數字化管控平台進行升級改造。強化行業用水總量和強度控制,嚴格控制達不到相關用水條件的項目新增取水。主要目標:到2025年,力爭規模以上工業用水重復利用率達到94%左右,鋼鐵、石化化工、有色等行業規模以上工業用水重復利用率進一步提升,紡織、造紙、食品等行業規模以上工業用水重復利用率較2020年提升5個百分點以上,工業用市政再生水量大幅提高,萬元工業增加值用水量較2020年下降16%,基本形成主要用水行業廢水高效循環利用新格局。
02
四部委聯合印發《區域再生水循環利用試點實施方案》出台時間:2021年12月24日
出台部門:生態環境部、發展改革委、住房城鄉建設部、水利部主要內容:以京津冀地區、黃河流域等缺水地區為重點,選擇再生水需求量大、再生水利用具備一定基礎且工作積極性高的地級及以上城市開展試點。到 2025 年,在區域再生水循環利用的建設、運營、管理等方面形成一批效果好、能持續、可復制,具備全國推廣價值的優秀案例。主要任務:(一)合理規劃布局。(二)強化污水處理廠運行管理。(三)因地制宜建設人工濕地水質凈化工程。(四)完善再生水調配體系。(五)拓寬再生水利用渠道。(六)加強監測監管。主要目標:到 2025 年,在區域再生水循環利用的建設、運營、管理等方面形成一批效果好、能持續、可復制,具備全國推廣價值的優秀案例。強化污水處理廠運行管理。要加強源頭管控,接納含有毒有害物質的工業廢水的污水處理廠,不納入試點城市區域再生水循環利用體系;要規范過程管理,強化監督考核,確保污水處理廠達標排放;要嚴格末端監管,制定實施突發環境事故應急預案,污水處理廠出水水質異常時,及時採取措施,避免影響下遊人工濕地水質凈化工程等工程措施運行。
03
國家發改委等十部門印發《關於推進污水資源化利用的指導意見》出台時間:2021年1月4日出台部門:國家發展改革委、科技部、工業和信息化部、財政部、自然資源部、生態環境部、住房城鄉建設部、水利部、農業農村部、市場監管總局主要內容:國家發改委等十部門出台《關於推進污水資源化利用的指導意見》(發改環資〔2021〕13號),明確提出了北方城市再生水利用25%,京津冀再生水利用率35%的要求。根據意見,2025年,全國污水收集效能顯著提升,縣城及城市污水處理能力基本滿足當地經濟社會發展需要,水環境敏感地區污水處理基本實現提標升級;全國地級及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上,京津冀地區達到35%以上;工業用水重復利用、畜禽糞污和漁業養殖尾水資源化利用水平顯著提升;污水資源化利用政策體系和市場機制基本建立。到2035年,形成系統、安全、環保、經濟的污水資源化利用格局。根據指導意見,我國污水資源化利用的重點領域包括城鎮生活污水、工業廢水、農業農村污水等三方面。加快推進城鎮生活污水資源化利用。缺水地區特別是水質型缺水地區,優先將達標排放水轉化為可利用的水資源,就近回補自然水體。資源型缺水地區以需定供、分質用水,推廣再生水用於工業生產、市政雜用和生態補水利用。生態補水是水環境治理的關鍵措施之一。目前,我國大部分城鎮污水處理廠的出水水質良好,特別是化學需氧量、氨氮和總磷等主要水質指標能夠滿足或接近河道、湖泊等環境水體補水要求。積極推動工業廢水資源化利用。開展企業用水審計、水效對標和節水改造,推進企業內部工業用水循環利用。開展工業廢水再生利用水質監測評價和用水管理。穩妥推進農業農村污水資源化利用。推廣工程和生態相結合的模塊化工藝技術,推動農村生活污水就近就地資源化利用。此外指導意見還明確了實施污水收集及資源化利用設施建設工程等六大重點工程。提出推進城鎮污水管網全覆蓋,重點推進城鎮污水管網破損修復、老舊管網更新和混接錯接改造。到2025年建成若干國家高新區工業廢水近零排放科技創新試點工程。重要意義:國家發展改革委聯合九部門印發《指導意見》,提出了一系列切合我國實際的有力措施,既可提高水資源供給能力、緩解供需矛盾,又可減少水污染,保障水生態安全,對於推進生態文明建設,實現高質量發展具有重要意義。
㈥ 10部門印發全面推進污水資源化利用指導意見,污水資源化利用有何意義
隨著我國社會經濟的快速發展,由水污染給環境帶來的破壞,影響越來越嚴重,進行污水處理刻不容緩,下面我來介紹一下進行污水資源化利用有什麼重要意義。
1、美化環境建設必然要求。如今各個環境都朝著宜居、美化方面發展,給環境建設的發展提出更高要求,同時也是美化環境的直接體現。在環境建設的要求下,建立新的風景線及風景點是必然所需,加之污水排放日益增多,處理污水措施也相對落後,在一定程度上對人類生存環境造成影響,可能會消耗掉經濟發展的成果,也就會對環境建設及環境整改外貌造成影響,所以處理好污水,對於美環境具有重大意義。
我國是一個人均水資源匱乏的國家,被列為世界上十三個貧水國之一。隨著我國工業化和城鎮化的推進,日趨嚴重的水污染不僅降低了水體的使用功能,進一步加劇了水資源短缺的矛盾,對中國正在實施的可持續發展戰略帶來了嚴重影響,而且還嚴重威脅到城市居民的飲水安全和人民健康。
㈦ 將工業廢水凈化後再利用,其意義是
1、工業廢水凈化後可能達不到國家規定的排放標准,但是可以達到某些工段的用水版要求。權
2、我國是一個缺水國家,水資源的多次利用非常重要。
3、廢水資源化,將廢水處理後再次使用,減少企業水資源費用的投資,減少企業成本。
4、隨著國家環保政策的越來越嚴格,某些行業工業廢水零排放即將成為下一步國家環保政策的主導。
㈧ 污水資源化主要途徑
污水資源化又稱廢水回收(wastewaterrecovery),是把工業、農業和生活廢水引到預定的凈化系統中,採用物理的、化學的或生物的方法進行處理,使其達到可以重新利用標準的整個過程。這是提高水資源利用率的一項重要措施。
各種污水(工業廢水、農業污水和生活污水等)的性質和物質組成有很大差異,需用不同的方法處理後網收利用。中國各城市的污水排放量日益增加。1991年6月,國家環境保護局發布中國《1990年環境狀況公報》指出,1990年全國污水總排放量254億立方米,即日排9698萬立方米,其中工業廢水佔70.3%。污水經處理後又轉化為可利用的水資源,對於城市發展而言,具有雙重意義。一是減少污染、保護環境,二是增加水資源、緩解缺水危機。根據國內外經驗,廢水回收主要回用於工業循環水、區域非飲用供水、推廣水中水技術和中水利用、再生水用於農業、回補地下含水層,或作為城市綠化、環境衛生等用水等。
物化法
聚合氯化鋁是一種無機高分子混凝劑,由於氫氧根離子的架橋作用和多價陰離子的聚合作用而生產的分子量較大、電荷較高的無機高分子水處理葯劑)的特點主要是由壓力式霧化器的工作原理所決定的,使這一乾燥系統有它自己的特點。由於壓力式噴霧乾燥所得產品是多孔微粒狀或空心微粒狀,採用壓力式噴霧乾燥,陰離子聚丙烯醯胺,多以獲得顆粒狀產品為目的,所得顆粒狀產品具有優良的防塵性能和流動性能。
聚合氯化鋁(Polyaluminium Chloride) 簡稱PAC。通常也稱作鹼式氯化鋁或混凝劑等,它是介於ALCL3和AL(OH)3 之間的一種水溶性無機高分子聚合物,化學通式為[AL2(OH)NCL6-NLm]其中m代表聚合程度,n表示PAC產品的中性程度。顏色呈黃色或淡黃色、深褐色、深灰色樹脂狀固體。該產品有較強的架橋吸咐性能,在水解過程中,伴隨發生凝聚,吸附和沉澱等物理化學過程。
㈨ 污水再生利用的方式
雖然中國早在20世紀50年代就開始採用污水灌溉的方式回用污水。 但是版真正將污水深權度處理後回用於城市生活和工業生產是近20年來才發展起來的。1990年將?污水凈化與資源化技術研究 作為?八五 國家科技攻關計劃,組織了城市污水資源化和土地處理與穩定塘系統的科技攻關,部分研究成果已經應用於天津紀莊子污水處理廠改造工程中。太原市將深度處理後的污水回用於太原鋼鐵工業的冷卻水。大慶乘風庄污水處理廠的二級處理水經深度處理後直接注入地下,作為石油開採用水。1982年青島就將中水回用作為市政及其他雜用水,一定程度上緩解了水資源短缺問題。天津市的引灤入津工程代價高昂,每立方米水的基建投資高達500元,而紀莊子污水處理廠建成投產後,將凈化後的二級處理水回用,其基建費用比引灤工程低,水價也比引灤水便宜。實踐證明,在中國開展污水再生利用的研究和應用是符合我國國情的,是必要而且經濟上可行的。
㈩ 污水再生回用和水資源可持續利用
方先金
(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同號,100035,中國)
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1水資源可持續利用面臨的問題
1.1水資源總量緊缺
50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。
氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。
1.2水資源分布不均
我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。
1.3水資源浪費嚴重
我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。
目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。
我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。
1.4水污染形勢嚴峻
目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。
2實現我國水資源可持續利用應採取的措施
我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。
2.1合理利用水資源
我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。
2.2合理調配水資源
根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。
2.3大力開展節水工作
我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。
2.4大力發展污水處理和再生回用工作
水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑
污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。
污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。
城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。
為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。
表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d
4我國污水再生回用最大工程
4.1工程概況
高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。
4.2工程規模和技術方案
本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。
4.3回用水水質技術保障措施
由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。
高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
4.4主要回用對象
按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。
4.5主要工程內容和投資
本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:
(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水處理廠改造。
(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。
(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。
(5)市政雜用水配水管:DN1200mm,長6791m;DN1000mm,長1431m;DN800mm,長4615m;DN600mm,長2845m;D=500mm,長2880m。
(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。
(7)園林供水支線管道。
4.6工程效益
該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。
5結論
我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。