『壹』 中水回用的發展及處理技術
水污染、水資源短缺已成為城市可持續發展的重大制約因素。針對水資源緊缺的現狀,有必要對中水回用技術做重要闡述,簡要介紹了中水回用的發展歷程及各類處理工藝。
中國的城市化速度不斷的加快,城市的規模也在迅速擴大,與此同時 水資源匱乏的矛盾日益突出,已構成諸多城市可持續發展的制約因素之一。根據中國工程院《中國城市可持續發展水資源開發利用》對中國城市水資源需求的預測,水資源供需矛盾將進一步加劇,至2030年,2050年城市用水需求將在原來的基礎上增加590億m3,910億m3。解決水資源緊缺問題成為整個國家的發展問題,相應的三種解決辦法,節水、蓄水、調水,而節水是最為經濟可行的解決措施。中水利用是最主要最為行之有效的重要措施,對於提高水資源的利用效率,改善水環境有著非常重大的長遠意義。
1中水的概念
在建設部《城市中水設施管理暫行辦法》中將中水定義為:部分生活優質雜排水經處理凈化後達到《生活雜用水水質標准》(CJ/T48-1999),可以在一定的范圍內重復使用的非飲用水。中水是再生水,之所以稱之為中水,是沿用了日本的說法,通常人們把自來水叫做「上水」,吧污水叫做「下水」,而中水的水質介於上水、下水之間,故名「中水」。中水雖然不能飲用,但它可用於一些對水質要求不高的場合,中水回用的對象分為市政雜用水,生活雜用水和工業用水。市政雜用水包括公園綠化和河湖用水、城市綠化用水、道路路面噴灑用水等;生活雜用水包括廁所沖洗、汽車洗滌;工業用戶重點是回用至熱電廠和化工廠等冷卻用水以及城市污水處理廠內部雜用水等。
2中水回用的發展歷程
中國對城市污水處理與利用的研究,早在1958年就開始列入國家科研課題;20世紀60年代關於污水灌溉的研究已達到一定的水平;20世紀70年代中期進行了對城市污水以回用為目的的污水深度處理工程試驗;20世紀80年代初,濟南、青島、大連、北京、太原、天津、西安等缺水的大城市相繼開展了污水回用於工業和民用的試驗研究,像北京等一些城市已修建了回用試點工程並取得了積極的成果,不少公共建築亦建設了水回用裝置。目前世界上許多面臨著嚴重水危機的國家都在積極利用城市污水,並將城市污水作為第二水源予以開發利用,已取得了成功的經驗。美國有357個城市實現了中水處理後再利用;日本從20世紀60年代起一直大力研究和推廣城市中水回用技術,廣泛供給工廠、企業和居民小區;南非1986年建成了世界上第一座城市中水「再生水」廠,用作城市自來水的補充水源。此外,以色列、俄羅斯、英國以及中東諸國等都相繼發展利用中水回用,以彌補日益缺乏的水資源。
3中水回用處理技術
中水回用工程多是以居民生活小區排放的生活污水為進水水源,出水要達到中水回用標准。中水水源大致可分為三種情況:一、污染程度較輕的優質雜排水譬如:沐浴排水,空調系統排水,降雨時的雨水等,應該優先選擇這類水作為中水水源;二、雜排水,沖廁以外的生活排水組合,其污染程度處於中等;三、各類生活排水不經分散開而匯集到一起的污水稱為生活污水,相比之下污染程度最為嚴重,其處理費用較高,工藝流程也較為復雜。根據不同的進水的水質以及中水回用的具體用途而選用不同的處理工藝。一般性的工藝流程可概括為:原水→格柵→調節池→主要處理工藝→過濾→消毒→中水。
處理流程中格柵與調節池處理為預處理,過濾、消毒等為後處理,預處理和後處理各種處理方法基本上是相同的。主要處理工藝可以選擇,其中包括混凝沉澱、膜過濾 、生物處理、活性炭吸附等。按主要處理工藝中水回用處理方法一般分為三大類:物理化學處理法、膜濾法、生物處理法。
1、 物理化學處理法
物理化學處理法的主要處理工藝是混凝沉澱技術和過濾吸附技術,適用於處理污染程度較輕的優質雜排水,處理工藝流程短,技術簡單,佔地相對較小因此適宜小規模的中水工程採用。
2、 膜濾法(又稱物理處理方法)
膜濾法主要是利用膜技術對污水進行處理,濾膜能輕易地將有機高分子物質、膠體微粒、微生物等污染物質過濾在外,容易操作,處理水量大,出水水質好,波動小易於實現微機自動控制,具有很好的發展前景,但工程設備一次性投資較高。
3、 生物處理法
生物處理法的主要處理工藝是利用微生物的吸附、氧化來降解污水中的有機物。對處理有機物含量較高的污水有著很好的效果,受水負荷變動影響小、出水水質穩定、運行費用較少適用於較大規模的中水工程。
以上三類處理工藝,根據原水水質、中水回用水質要求、投資成本、經濟條件等進行選用,同時考慮對周圍生態環境的影響。亦可幾種工藝組合起來進行污水處理,可收到更好的處理效果。一種綜合處理方法已經取得較好的處理效果,即臭氧生物活性炭凈水工藝(BAC法)。
BAC 法主要利用臭氧、生物、活性炭三種技術工藝,臭氧生物活性炭作用對有機物的去除包括三個過程:臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解。即在對有機物的去除上,先發揮臭氧的強氧化能力,將有機物氧化成可被微生物降解的小分子有機物,接著利用活性炭良好的吸附性能將其吸附,再由吸附在活性炭上的生物對吸附的有機進行生物降解,而臭氧分解產生的氧溶解在水中使水中的溶解氧常成飽和狀態或接近飽和狀態,這有為活性炭中的微生物降解提供必要的條件。這一臭氧與顆粒活性炭濾池相結合的臭氧生物活性炭凈水處理工藝,一般置於後處理處。相應的研究和工程實踐證明,BAC 法能高效去除水中的有機物,且由於運用了生物技術,大大延長了活性炭的運行周期,從而大幅度降低了運行成本。自德國杜塞爾水廠首先使用至今,已有30 多年的歷史。目前在美國、日本、荷蘭、瑞士等發達國家以成為給水凈化處理技術的主導工藝。進入20 世紀90年代中後期,這種深度處理工藝在國內供水企業中也開始起步,發展至今取得很好的凈水效果。這種技術工藝大多還是用於取水水源受污染的飲用水水廠,如果引進到中水處理中,經深度處理水質肯定會遠好於經一般的處理工藝所得到的水。對用水水質要求較高的處理廠將會是一項值得採用的技術,該方法在嚴重缺水地區具有廣闊的發展前景。
4結語
中水回用可有效減小污水的任意排放對環境造成的污染,同時減少水資源的浪費,實現污水的再利用,提高水資源的利用效率,具有極好的社會經濟效益和環境效益。在推行中水回用的過程中肯定會遇到一些問題,如技術工藝、工程設備的問題而達不到預期的效果。但是隨著科學技術的進步,中水處理的技術工藝將得到發展,工程設備也會越來越先進,中水回用將有著廣闊的發展前景。隨著中國城市化進程的推進,諸多地方缺水狀況日益加劇,中水回用在供水和改善水環境方面將發揮越來越重要的作用。
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『貳』 中水利用的國際現狀
中水開發與回用技術在一些國家得到了迅速發展,在美國、日本、印度、英國等國家內有著廣泛的應用。這容些國家均以自身的特點確定出適合其國情國力的中水回收技術,使中水回用體系越來越完善。
為了有效利用中水,日本在上水道和下水道之間,專門設置了中水道。為鼓勵設置中水道系統,日本政府制定了獎勵政策,大力加以推廣。新建的政府機關、學校、企業辦公大樓以及會館、公園、運動場等公共建築物基本上都設置了中水道。
美國1971年已有358家工廠企業利用處理後的城市污水,回收量5.1億立方米。美國加利福尼亞州每年利用凈化污水2.7億立方米,相當於100萬人口一年的用水量。1985年,德國城市75%~80%的污水已經過二級處理後加以利用。以色列在中水回用方面也頗具特色:佔全國污水處理總量46%的出水直接回用於灌溉,其餘33.3%和約20%分別回灌於地下或排入河道,其中水回用程度之高堪稱世界第一。
『叄』 缺水地區的生活現狀
1、在中國西北黃土高原省、區的部分地區,由於自然和歷史的原因,極度缺水;
2、有的降雨量只有300—400毫米左右,而蒸發量卻高達1500—2000毫米以上;
3、人均可利用水資源佔有量只有110立方米,是全國可利用水資源占消雀信拿輪有量720立方米的15.3%;
4、因無足夠的資金對這種水窖的內部進行混凝土硬化,會很快出現滲漏。嚴重缺水的惡劣狀況,導歲做致當地農民生活艱難、生產原始、教育落後、婦女的疾病率和新生兒死亡率居高不下、婦女們承擔著數倍於正常環境下婦女肩負的生活重任。
(3)以色列中水回用現狀擴展閱讀:
缺水地區介紹:
1、資源型缺水,當地水資源總量少,不能適應經濟發展的需要,形成供水緊張,如京津華北地區、西北地區、遼河流域、遼東半島、膠東半島等地區;
2、工程性缺水,是指特殊的地理和地質環境存不住水,缺乏水利設施留不住水;
3、設施型缺水,已建水源工程,由於不配套,設施功能沒有充分發揮作用所造成的缺水。
參考資料來源:中國網-缺水地區
『肆』 水資源缺乏現狀
世界水資源現狀: 地球上的水資源總量約為13.8億立方公里,其中97.5%是海水(13.45億立方公里)。淡水只佔2.5%,其中絕大部分為極地冰雪冰川和地下水,適宜人類享用的僅為0.01%。20世紀,世界人口增加了兩倍,而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機:12億人用水短缺,30億人缺乏用水衛生設施,每年有300萬到400萬人死於和水有關的疾病。到2025年,水危機將蔓延到48個國家,35億人為水所困。笑伏脊水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞,也將嚴重威脅人類生存。世界銀行的官員預測,在未來的25年內「水將像石油一樣在全世界運轉」。中國水資源現狀中國水資源總量為2.8萬億m3,居世界第六位,人均佔有量為2240 m3,約為世界人均的1/4,居世界第109位。中國已被列入全世界人均水資源13個貧水國家之一。2.8萬億m3的中國水資源總量中,地表水2.7萬億m3,地下水0.83萬億m3,由於地表水與地下水相互轉換、互為補給,扣除兩者重復計算量0.73萬億m3,與河川徑流不重復的地下水資源量約為0.1萬億m3。按照國際公認的標准,人均水資源低於3000 m3為輕度缺水;人均水資源低於2000 m3為中度缺水;人均水資源低於1000 m3為重度缺水;碰滲人均水資源低於500 m3為極度缺水。中國目前有16個省(區、市)人均水資源量(不包括過境水)低於嚴重缺水線,有6個省、區(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低於500m3。
中國水資源地區分布不均,水土資源不相匹配。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%;淮河流域及其以北地區的國土面積佔全國的63.5%,其水資源量僅佔全國水資源總量的19%。
同時,水資源年內年際分配也不勻,旱澇災害頻繁。大部分地區年內連續四個月降水量佔全年的70%以上,連續豐水或連續枯水年較為常見。更為嚴重和迫切需要解決的是中國的水污染狀況已達到警戒線。城市工業水污染的發展勢頭雖得到了一定的控制,但以生活污水和農村化學品流失為主要內容的面源污染也正呈現迅速上升的欠勢,而且更加難以控制。近年來中國城市化速度加快,生活污水排放量急劇上升的同時,中國城市污水的處理能力增加緩慢。除了工業廢水和生活污水外,近十幾年,隨著養殖業的急劇發展和化肥、農葯以及化學洗滌劑使用量的不斷攀升,農村水污染狀況迅速惡化。生活的垃圾無限制堆放、大量的、分散的養殖廢物傾倒和農村人口及廳答生活質量上升引起的生活污水增加等等,這從中國各流域支流、河網以及地下水的水質持續快速惡化的現狀中就可以得到證實。
專家們警告:「20年後中國將找不到可飲用的水資源」。美國民間有影響的智囊機構———世界觀察研究所發表的一份報告中稱:「由於中國城市地區和工業地區對水需求量迅速增大,中國將長期陷入缺水狀況。」中國的黃河在過去的10多年年年斷流,其中1997年斷流226天。流經中國一些人口稠密集地區的淮河去年也斷流了90天。根據衛星拍攝的照片,數百個湖泊正在乾涸,一些地方性的河流也在消失。但是廣大老百姓能感受到我們如此的窘境嗎?沒有。就生產用水來說,在寧夏的一些地方,每畝水稻一年大約需要澆2000多立方米水,一畝小麥得1200多立方米水。中國農村普遍的水資源利用率只有40%左右。在寧夏,每公斤大米耗水超過兩噸。大水漫灌如果真的對莊稼有好處,倒也罷了,但事實上這種做法是引起土地鹽鹼化的最根本原因。工業用水方面,我國煉鋼等生產過程的單位耗水量比國外先進水平高幾倍甚至幾十倍。水的重復利用率不到發達國家的1/3。如此缺水又如此揮霍,那麼我們靠什麼維持這種虛假的富有呢?以河北省為例,據《望》周刊的報道,這個人均水資源比以色列還少的地區,靠大量超采地下水,掩蓋著極度缺水這一重要事實。全省累計超采地下水600億立方米,其中深層地下水300億立方已無法補充。再有15年,石家莊的地下水就能采完。現在,華北平原已擁有全世界面積最大的地下復合漏斗區,達四五萬平方公里。西部的許多地區,因地下水超采嚴重,大片已成活多年的樹木枯死。專家說:我們是用慘重的代價維持苟安,虛假的綠色使我們依然悠然自得。內情與外觀的反差使人不由想起《水滸》中常用的一句話———好個不知死的!以色列的自然條件比我國西部的許多地方更為惡劣,但以色列不但居家過日子極重節水———馬桶上都有兩個按鈕,小便用小水、大便用大水。在生產中,享譽世界的節水農業不但使世界上最缺水國家之一的以色列成為世界農產品出口大國,同時,它出口節水農業技術與設備的收入更超過出口農產品的收入。我國近年來安排大量的西部省區領導人去以色列訪問,但除了進口一些以色列的節水設備以外並無大的收益。據說主要原因在於我國水價過低,使節水技術和設備的使用無利可圖。我國目前城市自來水水價偏低,成本和水價偏離,政府實行虧損補貼。在農村,一噸水電力提灌價4至9分,自流灌溉價每噸4厘至6厘,300噸黃河水的價格頂不上一瓶礦泉水。低水價實際上鼓勵了水資源的高消費。水費漲價,刻不容緩,這是利國利民利後代的大事。另一方面,太有必要通過各種方式,給全國人民上一堂扎扎實實的節水課。
『伍』 世界水資源現狀
據中國水利部消息,水利部部長汪恕誠在國際灌溉排水委員會第19屆國際灌排大會暨第56屆國際執行理事會上發表講話指出,隨著經濟社會發展和人口增加,以及自然條件的變化,中國在水資源領域面臨著五大嚴峻的挑戰:
一是水旱災害依然頻繁,並有加重的趨勢。中國水資源時空分布不均,與土地資源分布不相匹配,南方水多、土地少,北方水少、土地多。耕地面積的一半以上處於水資源緊缺的乾旱、半乾旱地區,約1/3的耕地面積位於洪水威脅的大江大河中下游地區,乾旱和洪澇引發的自然災害,是中國損失最為嚴重的自然災害。由於氣候變化等原因,中國的水旱災害呈現加重的趨勢。
20世紀70年代,中國農田受旱面積平均每年約1100萬公頃,80-90年代約2000多萬公頃,近5年來,平均每年受旱面積上升到3300多萬公頃,因旱災減產糧食約占同期全國平均糧食產量的5%左右。1950年~2000年的51年中,中國平均農田因洪澇災害受災面積937萬公頃,而1990- 2000年的十年間,年均受洪澇災害面積為1580萬公頃,因水災減產糧食約占同期全國平均糧食產量的3%左右。
二是農業用地減少,農業用水短缺程度加劇。隨著城市化和經濟社會發展,土地被大量佔用,非農業灌溉用水需求在急劇增加,農業與工業、農村與城市、生產與生活、生產與生態等諸多用水矛盾進一步加劇。盡管中國採取了最嚴格的耕地保護措施,但大量的農田和農業灌溉水源被城市和工業佔用,耕地資源減少的勢頭難以逆轉,水資源短缺的壓力進一步增大。
從1980年到2004年的二十多年間,中國經濟發展速度較快,全國總用水量增加了25%,而農業用水總量基本沒有增加。全國農業用水量在總用水量中所佔比例不斷下降,由1980年的88%下降到2004年的66%。
三是中國水土流失尚未得到有效控制,生態脆弱。中國眾多的山地、丘陵,因季風型暴雨,極易造成水土流失。同時,對水土資源不合理的開發利用,加劇了水土流失。目前,中國水土流失面積356萬平方公里,占國土面積37%,每年流失的土壤總量達50億噸。嚴重的水土流失,導致土地退化、生態惡化,造成河道、湖泊泥沙淤積,加劇了江河下游地區的洪澇災害。由於乾旱和超載過牧,導致草原出現退化、沙化現象。
四是污染負荷急劇增加,加重了水體污染。2003年全國廢污水排放總量達680億噸,比1980年增加了1倍多。大量的工業和生活污水未經處理直接排入水中,農業生產中化肥和農葯大量使用,使得部分水體污染嚴重。水污染不僅加劇了灌溉可用水資源的短缺,成為糧食生產用水的一個重要制約因素,而且直接影響到飲水安全、糧食生產和農作物安全,造成了巨大經濟損失。
五是農村水利基礎設施還不完善。中國約佔55%的耕地還沒有灌排設施,農村有3億多人飲水不安全。全國灌溉面積中有1/3以上是中低產田,已建的灌排工程大多修建於上世紀五、六十年代,受當時的經濟和技術條件的限制,一些灌排工程標准低、配套不全,經過幾十年的運行,很多工程存在工程老化嚴重、效益衰減等問題,灌溉用水效率低,節約用水和提高土地糧食生產率的潛力還很大。
我國水資源現狀
我國是一個乾旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米,佔全球水資源的6%,僅次於巴西、俄羅斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而,中國又是世界上用水量最多的國家。僅2002年,全國淡水取用量達到5497億立方米,大約佔世界年取用量的13%,是美國1995年淡水供應量4700億立方米的約1.2倍。
中國從20世紀70年代以來就開始鬧水荒,這不是危言聳聽,而是客觀存在的事實。80年代以來,中國的水荒由局部逐漸蔓延至全國,情勢越來越嚴重,對農業和國民經濟已經帶來了嚴重影響。
缺水:全面告急
·北方資源性缺水!
·南方水質性缺水!
·中西部工程性缺水!
「中國是一個中度缺水的國家」,水利部水資源司司長吳季松說,這是從水資源對社會經濟發展的支撐能力上得出的判斷。據統計,我國目前缺水總量估計為400億立方米,每年受旱面積200萬~260萬平方千米,影響糧食產量150億~200億千克,影響工業產值2000多億元,全國還有7000萬人飲水困難。缺水對環境和人的身心健康都有著嚴重的影響。
從人口和水資源分布統計數據可以看出,中國水資源南北分配的差異非常明顯。長江流域及其以南地區人口佔了中國的54%,但是水資源卻佔了81%。北方人口佔46%,水資源只有19%。專家指出,由於自然環境以及高強度的人類活動的影響,北方的水資源進一步減少,南方水資源進一步增加。這個趨勢在最近20年尤其明顯。這就更加重了我國北方水資源短缺和南北水資源的不平衡。
最近幾年,北方連年乾旱。如果說北方資源性缺水日益嚴重令人憂心,南方的狀況也並不樂觀。專家指出,南方地區由於不注意污水的處理,把未經處理的污水大量排到天然河道,污染了水體,影響了水資源的有效性,造成有水不能用,形成了水質性缺水的嚴重狀況。受大陸季風氣候的影響,中國水資源在季節上分布極不均勻,總是連枯連澇。時間上不均勻的水資源的變化需要由水庫來調節。建國以來,我國興建了大量水庫,但由於水源工程建設投資額大,投資回報率不高,難以吸引更多建設資金。這種由工程滯後原因造成的工程型缺水在中部和西部地區尤其明顯。
用水:逐年增長
1949~2002年,全國總用水量增加了4000多億立方米,大約每10年增加1000億立方米,年平均增加約100億立方米。1980年以後,全國總用水量的增長幅度略有下降,但年平均增長量仍有62億立方米左右。
在這期間,全國的用水結構也發生了變化,農業用水比例逐步下降,而工業、城鎮生活用水比例則有所增加。
與2001年比較,2002年生活用水量增加了19億立方米,工業用水增加1億立方米,農業用水減少90億立方米。
在省級行政區中,用水量大於400億立方米的是新疆、江蘇和廣東,約佔全國用水量的25.5%;工業用水占其總用水量30%以上的是上海、重慶、湖北和江蘇。
水質:不容樂觀
根據環境部門對全國河流、湖泊、水庫的水質狀況的監測,由於近年來工業廢水和城鎮生活污水的排放等原因,我國主要水系的水體都遭到了不同程度的污染。 2003年,我國7大水系污染程度從重到輕依次為:海河、遼河、黃河、淮河、松花江、長江和珠江。其中407個重點監測斷面中,只有38.1%的斷面滿足國家《地表水環境質量標准》(GB3838-2002)規定的I~Ⅲ類水質要求。我們不禁要問,這樣下去,究竟還有多少水是我們能飲用的。
排污:沖破最後防線
據統計,我國每年的工業廢水和城鎮生活污水排放總量已達到631億噸,這相當於我們每人每年排放40多噸的廢污水,而其中大部分未經處理就直接排入了江河湖海。以長江流域為例,在廢污水排放中,工業廢水和生活污水分別佔75%和25%左右,在流域涉及的18個省、市和自治區中,四川、湖北、湖南、江蘇、上海和江西6省市的廢污水排放量占流域總量的84.6%,是廢污水的主要產生地。主要污染物為懸浮物、有機物、石油類、揮發酚、氰化物、硫化物、汞、鎘、鉻、鉛、砷等。在21個幹流城市中,上海市排放的廢污水量約佔21個城市排放總量的30.7%,武漢市佔18.1%,南京市佔15.8%,重慶市佔8.8%;四大城市合計佔73.4%,是長江最主要的污染源。由於污染嚴重,長江岸邊形成許多污染帶,在幹流21個城市中,重慶、岳陽、武漢、南京、鎮江、上海6市累計形成了近600千米的污染帶,長度占長江幹流污染帶總長的73%。
中國水質性缺水樣本之上海篇
市內河道蜿蜒、黃浦江水身邊流、緊貼長江與東海的上海,享有「東方水都」的美名,然而,它卻是一個嚴重缺水的城市。
與中國北方一些城市水資源嚴重匱乏不同,上海有水,但缺的是好水。盡管上海的水資源總量較為充沛,但可利用的淡水資源十分有限,僅佔地表水資源的20%。從人均擁有水資源量來看,上海的人均淡水資源擁有量僅為145立方米,比北京還少,大大低於全國人均2200立方米(世界人均8840立方米)的水平,也遠低於國際公認的1750立方米的用水緊張線,全國排名僅為第23位。
上海地處長江、太湖兩大流域下游,水質既受到上游水污染的影響,又有本地污染源的危害,在水資源上的最大問題是水污染和水環境惡化,是一個典型的水質性缺水城市。據環境部門對上海主要河道的斷面監測,上海符合飲用水水源國家標準的地表水僅剩下1%,劣V類水質卻佔到68.6%。
黃浦江的污染危機
黃浦江被稱為上海的「母親河」,上海市民80%的飲用水來自黃浦江。盡管近年來上海市政府加大了對黃浦江環境整治力度,但「隱形」污染依然觸目驚心。目前,每天仍有數百萬噸廢污水排入黃浦江,一年則高達20億噸,比全年平均降水產生的徑流量還多,致使黃浦江及其支流的水質終年維持在Ⅲ類至V類之間(國家規定飲用水水源水質必須在Ⅱ類水以上),這已經給黃浦江上游水源保護區形成較大壓力。由於黃浦江取水量的不斷增加,而上游來水不足以稀釋排入的污水,影響到黃浦江的自凈能力,加重了水質污染程度。同時,又因黃浦江是潮汐型河流,咸潮入侵更使得黃浦江下游污水上溯,對城區的水廠取水口造成極大威脅。
很多來過上海的外地人,都對上海自來水濃重的漂白粉味記憶深刻。這座城市的水源——黃浦江的污染程度,已經讓在水資源方面頗富優越感的上海人感到震驚。
中國水質性缺水樣本之江浙篇
江南之美在於水。然而,水鄉江南,卻面臨著缺水的困境,「江南水鄉鬧水荒」的現象在江浙地區尤為突出。
在浙北杭嘉湖地區,河網縱橫,尤其有錢塘江、太湖和長江水可資利用,看似水源豐富,但近些年來,經濟迅猛發展,用水量已遠超出水資源的承受能力,加上水資源保護不當,大量水體遭污染,可利用的水資源急劇減少,「江南水鄉鬧水荒」的現象在這一地區尤為突出。
在浙江境內甬江、姚江、奉化江三江交匯的寧波市,最缺水時一些運水車在日夜不停地奔跑著,將鄉村河道里的水運進城裡的各個企業。象山縣著名的針織企業巨鷹集團,為了解決缺水困境,僱用了6輛載重24噸的大槽車,24小時不停地向廠里送水。
位於浙江省東部的舟山市是嚴重缺水的城市,為了解決生產和生活用水,當地政府不得不花費巨大的成本大規模向海取水。
在著名的國際商貿城市義烏,市區有時每周正常供水僅9小時,人均水資源擁有量僅為全國平均水平的1/4。據稱,在義烏有兩樣商品最好賣,即水桶和水泵。
無論是情願還是不情願,缺水,這一讓水鄉人感到無比陌生和尷尬的事實已經真實地擺在了人們的面前。杭嘉湖平原、寧紹平原、蘇錫常平原等歷史上的天府澤國,目前基本上都處於程度不同的缺水狀態,一些地區出現了水鄉無水喝的尷尬局面,水資源危機給江南水鄉社會經濟的發展帶來了嚴峻的挑戰。
經濟增長付出的慘痛代價
也許是生在水鄉,感覺不到水的珍貴,很多企業的發展都是以對水源的高污染、高消耗為前提的,經濟發展的代價異常沉重。據2004年12月份浙江省統計部門所做的《浙江GDP增長過程中的代價分析》測算,2003年浙江省排放的工業廢水達到了令人吃驚的16.8億噸。按照目前的污染物排放水平計算,每創造1億元GDP就要排放28.8萬噸廢水,在GDP年均增長9%的情況下,到2010年浙江省廢水的排放量將是目前的2倍,屆時,生態環境將面臨異常沉重的壓力。對水資源的破壞不可避免地引來了自然界的報復,江南水鄉遇上了和塞北邊陲同樣的境遇,不僅工業用水,連生活用水都成了問題,不同的是,這里不是沒有水,而是有水卻不能喝。面對嚴重的「缺水」困境,有人稱,缺水已經擊中了江南水鄉可持續發展的軟肋。
『陸』 荒涼,貧瘠和沒有希望的土地",美國作家馬克·吐溫曾經這項描述過以色列
1.椰棗樹具有耐旱、耐熱、耐鹼的特性,能忍受含鹽分較高的水,果實產量高、營養價值高,是綠洲農業重要的農作物。。2.土地貧瘠,沙漠面積大。主要還是人均耕地面積小清升3.。。1全國輸水系答悔老統。。。2污水處理再利用技術的前舉引入。。3開發利用地下鹹水與海水。。。4 推廣節水灌溉技術。。。.5 有效的管理體制。。。。。。。。。。。。。。。。我也在做。。。
『柒』 世界水資源現狀及分布
中國水資源現狀不容樂觀
中國是一個乾旱缺水嚴重的國家。淡水資源總量為28000億立方米,佔全球水資源的6%,僅次於巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,僅為世界平均水平的1/4、美國的1/5,在世界上名列121位,是全球13個人均水資源最貧乏的國家之一。
扣除難以利用的洪水涇流和散布在偏遠地區的地下水資源後,中國現實可利用的淡水資源量則更少,僅為11000億立方米左右,人均可利用水資源量約為900立方米,並且其分布
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極不均衡。到20世紀末,全國600多座城市中,已有400多個城市存在供水不足問題,其中比較嚴重的缺水城市達110個,全國城市缺水總量為60億立方米。
據監測,目前全國多數城市地下水受到一定程度的點狀和面狀污染,且有逐年加重的趨勢。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群眾的健康。
中國水資源現狀
1、中國水資源流域劃分
中國按河流水系劃分成十大流域:
Ⅰ黑龍江流域 Ⅱ遼河流域 Ⅲ海河流域 Ⅳ黃河流域 Ⅴ淮河流域 Ⅵ長江流域 Ⅶ珠江流域 Ⅷ東南諸河流域 Ⅸ海南諸河流域 Ⅹ內陸河流域。
2、中國水資源量評估
20世紀80年代初,在水利部的支持下,全國開展了第一次水資源評估工作,並根據1956-1979年的水文氣象資料,對全國水資源量進行了評價,其成果見表5、表6。
(1)降水總量。1956-1979年間的平均年降水總量為6.2萬億立方米,摺合降水深為648mm,比全肆鏈敏球陸地平均值低約20%。受氣候和地形影響,降水的地區分布極不均勻,從東南沿海向西北內陸遞減。台灣省多年平均年降水為2535mm,而塔里木盆地和柴達木盆地的多年平均年降水深則不足25mm。
(2)河川徑流量。在我國,降水量中約有56%通過陸面蒸發返回空中,其餘44%形成徑流。全國河川徑流量為2.7萬億立方米,摺合徑流量深為284mm。其中地下水排泄量為6780億立方米, 約佔27%;冰川融水補給量為560億立方米, 約佔2%;從國境外流入的水量約為172億立方米。
(3)土壤水通量。根據陸面蒸散發量和地下水排泄量估算,全國土壤水通量約為4.2萬億立方米(約占降水總量的67%),其中約有16%通過重力作用補給地下含水層,最後由河道排泄形成河川基流量,其餘3.5萬億立方米消耗於土壤和植被的蒸散發。
(4)地下水資源量。地下水資源量系指與降水、地表水有直接補排關系的地下水總補給量。根據水資源開發利用現狀,全國多年平均地下水資源量約為8288億立方米,其中有6762億立方米分布於山丘區,1874億立方米分布於平原區,山區與平原區的重復交換量約為348億立方米。
(5)水資源總量。扣除地表水和地下水相互轉化的重復量,我國水資源總量為2.8萬億立方米;其裂枝比河川徑流量多的1009億立方米水量,是平原、山間河谷與盆地中降水和地表水補給地下水的部分水量。在不開采地下水的情況下,這部分水量以潛水蒸發的形式消耗,通過地下水開采,可以從蒸發中奪取部分水量加以利用。經過計算,平均年潛水蒸發量在北方平原地區為844億立方米,在南方平原地區為119億立方米。
中國水資源現狀
中國的水貧窮到什麼地步呢?聯合國一項研究報告指出:全球現有12億人面臨中度到高度缺水的壓力,80個國家水源不足,20億人的飲水得不到保證。預計到2025年,形勢將會進一步惡化,缺水人口將達到28億~33億。世界銀行的官員預測,在未來喚笑的5年內「水將像石油一樣在全世界運轉」。
我國屬於缺水國之列,人均淡水資源僅為世界人均量的1/4,居世界第109位。中國已被列入全世界人均水資源13個貧水國家之一。而且分布不均,大量淡水資源集中在南方,北方淡水資源只有南方水資源的1/4。據統計,全國600多個城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更為嚴重。目前我國城市供水以地表水或地下水為主,或者兩種水源混合使用,有些城市因地下水過度開采,造成地下水位下降,有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗,使海水倒灌數十公里。由於工業廢水的肆意排放,導致80%以上的地表水、地下水被污染。
專家們警告:「20年後中國將找不到可飲用的水資源」。美國民間有影響的智囊機構———世界觀察研究所發表的一份報告中稱:「由於中國城市地區和工業地區對水需求量迅速增大,中國將長期陷入缺水狀況。」中國的黃河在過去的10多年年年斷流,其中1997年斷流226天。流經中國一些人口稠密集地區的淮河去年也斷流了90天。根據衛星拍攝的照片,數百個湖泊正在乾涸,一些地方性的河流也在消失。目前全國600多座城市中,有300多座城市缺水,其中嚴重缺水的有108個。其中北京市的人均佔有水量為全世界人均佔有水量的1/13,連一些乾旱的阿拉伯國家都不如。
但是廣大老百姓能感受到我們如此的窘境嗎?沒有。
就生產用水來說,在寧夏的一些地方,每畝水稻一年大約需要澆2000多立方米水,一畝小麥得1200多立方米水。中國農村普遍的水資源利用率只有40%左右。在寧夏,每公斤大米耗水超過兩噸。大水漫灌如果真的對莊稼有好處,倒也罷了,但事實上這種做法是引起土地鹽鹼化的最根本原因。
工業用水方面,我國煉鋼等生產過程的單位耗水量比國外先進水平高幾倍甚至幾十倍。水的重復利用率不到發達國家的1/3。
如此缺水又如此揮霍,那麼我們靠什麼維持這種虛假的富有呢?
以河北省為例,據《望》周刊的報道,這個人均水資源比以色列還少的地區,靠大量超采地下水,掩蓋著極度缺水這一重要事實。全省累計超采地下水600億立方米,其中深層地下水300億立方已無法補充。再有15年,石家莊的地下水就能采完。現在,華北平原已擁有全世界面積最大的地下復合漏斗區,達四五萬平方公里。西部的許多地區,因地下水超采嚴重,大片已成活多年的樹木枯死。
專家說:我們是用慘重的代價維持苟安,虛假的綠色使我們依然悠然自得。內情與外觀的反差使人不由想起《水滸》中常用的一句話———好個不知死的!
以色列的自然條件比我國西部的許多地方更為惡劣,但以色列不但居家過日子極重節水———馬桶上都有兩個按鈕,小便用小水、大便用大水。在生產中,享譽世界的節水農業不但使世界上最缺水國家之一的以色列成為世界農產品出口大國,同時,它出口節水農業技術與設備的收入更超過出口農產品的收入。我國近年來安排大量的西部省區領導人去以色列訪問,但除了進口一些以色列的節水設備以外並無大的收益。據說主要原因在於我國水價過低,使節水技術和設備的使用無利可圖。
我國目前城市自來水水價偏低,成本和水價偏離,政府實行虧損補貼。在農村,一噸水電力提灌價4至9分,自流灌溉價每噸4厘至6厘,300噸黃河水的價格頂不上一瓶礦泉水。低水價實際上鼓勵了水資源的高消費。
水費漲價,刻不容緩,這是利國利民利後代的大事。另一方面,太有必要通過各種方式,給全國人民上一堂扎扎實實的節水課
『捌』 現在為什麼要提倡廢水中水回用呢
提倡廢水中水回用的第一個原因就是世界上淡水資源是很少的。也許有人會說,即使淡水資源很少,但是地球上淡水也有幾百萬平方公里吧,而且水也是可循環的資源。事實上,現在很多地方開始面臨缺水,比如中國的沙漠地區,內蒙古或者是非洲等等地區,都是由於沒有水,活活的被渴死的。此外我們吃的糧食也是需要水灌溉的,所以水就是我們生命之源。我們身體的70%到80%都是水構成的。但是由於近幾年的水體污染,糧食污染等等的污染使得水循環的速度越來越慢,可飲用水的資源越來越少,所以在這種水資源越來越短缺的時代,我們就應該來解決這個問題。廢水中水回用這就是一個很好的措施。
此外,在一些缺水的地區,證明了廢水中回收水的措施是高度有效的,比如說以色列,它一水多用,不僅將水來洗澡,洗身體,還將廢水進行灌溉等等一些日常生產作業。所以即使在高度缺水的以色列,還能夠高速發展。
『玖』 城市污水回用的可行方案分析
現場質量管理又稱生產過程質量管理,是從原材料投入到工程竣工所進行的質量管理。由於施工現場是影響工程質量的諸要素的集中點,因此搞好現場施工可以穩定和提高工程質量,加快施工進度,降低成本,提高效益。由於現場質量管理在高樓渡槽成功應用,高樓渡槽優良的質量不僅降低了成本,提高了效益,而且縮短了工期,給企業增加了一筆巨大的無形資產。
城市污水回用指的是,生活和工業污水經過處理後,作為工業,農業或市政用水的水源。城市污水中含有污染物質的水量僅占整個污水量的0.1%,其餘絕大部分是可用清水,而且城市污水就近可得。水量穩定、易於收集,污水處理技術也比較成熟,將城市污水經常規處理後回用於工業是完全可行的。目前,我國城市污水的回用率還很低,但是西方發達國家已經有了許多成功的實例。美國自50年代起,即開始著手這方面的工作,據報道,美國357個城市實現了污水回用,其中回用於農業佔55.3%,回用工業佔40.5%;日本早在1962年就開始污水回用的實踐,70年代東京、名佔屋和大皈等城市就已將城市污水處理後回用於工業;前蘇聯莫斯科東南區設有專用的工業水系統,有36家工廠使用處理後的城市污水,每日污水回用量達5.5-105m3;南非聯邦不但丁業使用再生水,而且在約翰內斯堡市,每日自來水的85%加人的是城市再生水,開創了使用污水回用到飲用水的先例。 一、城市污水的產生,主要污染物及污染特徵 1、工業污染源 各種工業生產中所產生的廢水排入水體就造成了工業污染源。不同的工業所產生的工業廢水中所含污染物的充分有很大差異,這是由於各種工業加工的原料不同、工藝過程不同造成的。 冶金工藝所產生的廢水主要有冷卻水、洗滌水和沖洗水等。 輕工業所加工的原料多為農副產品,因此工業廢水主要含有機質,有時還常含有大量的懸浮物質、硫化物和重金屬,如汞、鎘、砷等。 化學工業的產品很多,因此化學工業廢水的充分也很復雜,在廢水中常含有多種有害、有毒,甚至劇毒物質,如氰、酚、砷、汞等。總之,工業污染源向水體制排放大廢水具有量大、面廣、充分復雜的特點,是重點解決的污染源。 2、城市生活污水 城市居民聚集地區所產生的生活污水,多為洗滌水和沖刷器物所產生的污水,因此,主要由一些無毒有機物,如糖類、澱粉、纖維素、油脂、蛋白質、尿素等組成。其中含氮、磷、硫較高。此外,還伴有各種洗滌劑,這是另一類污染源,它們對人體有一定危害。在生活污水中還含有相當數量的微生物,其中一些病源體,如病菌、病毒、寄生蟲等,都對人的健康有較大危害。 3、農村污水和灌溉水 農村污水和灌溉水是水體污染的主要來源。由於農田施用化學農葯和化肥,灌溉後或經雨水將農葯和化肥帶入水體造成農葯污染或富營養化。在污水灌溉區,河流、水庫、地下水都會出現污染,同時也就出現土壤污染、食品污染。 4、雨水收集與利用 結合當地氣候條件和住區地形、地貌確定雨水處理方案;屋面、地表雨水經收集、處理後,應達到規定的回用水質標准;優先選用暗渠收集雨水,雨水處理宜採用滲水槽系統,滲水槽內宜裝填礫石或其他濾料;利用住區的綠地、水景等進行自然凈化,使其滿足用水對象的要求;採用多種滲透設施進行滲透凈化;雨水回用系統,應設置雨水初期棄流裝置;公共活動場地、人行道、露天停車場應採用透水鋪裝材料,以利於雨水入滲,可滲透鋪裝面積應不小於30%。 二、城市污水回用的可行用途 1、補充地下水:似乎有兩個可能性值得評估,即(a)補充地下水,建立地下水防護堤來防止水質惡化,避免鹽鹼水的侵入;(b)平整地表面,補充淺含水層。這些措施的潛在性具有局限性,因為可供使用的處理水量有限,而水競爭性用途卻很多。另外一個潛在性是,利用洪水期的地表水流量補充地下水。 2、中水回用:把小區產生的各種污廢水及雨水進行收集再行處理達到所要求使用的水質標准,再用於小區環境用水和小區雜用水,稱為中水回用。因其水質居於生活飲用水水質和允許排放污水水質標准之間,取名為"中水"。小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理後的污水回用於小區,減少了污水的排放量,減輕了受納水體的污染,也減少了治理環境污染的投資。所以污水回用既節約了水資源,也消除了環境污染,具有多重效益。 3、污水回用於冷卻水系統:城市污水處理後,根據不同的水質情況,有的可以直接回用於工業循環冷卻水系統,有的需要進一步處理後再回用 4、景觀及綠化用水:廢水回收的可能性是,用於(a)城市風景點的灌溉(公園、花園和道路綠化帶)、補充公園的池塘來美化環境。對這些用途的水處理還要求包括二級水處理以及減少病菌等。 5、增加河流流量:在黃淮海流域,河流系統的生態價值產生了很大的變化或因污染和下游流量的減少損失很多,因此,對使用廢水來調節低流量很感興趣。但是,似乎所有可供使用的水,包括回收的廢水都需要用來滿足城市和農村群眾的需求。 6、污水用於農田灌溉:一方面可以緩解當地的農業水資源緊缺的矛盾,另一方面,由於污水中含有豐富的氮、磷、鉀等營養元素,為作物生長所必需.
三、城市污水再生利用的模式與發展狀況 城市污水的再生利用實際上包括再生和利用兩個環節,污水利用的條件是擬進行回用的水必須滿足一定用途的水質要求,因此,回用處理(再生)的環節通常是必不可少的。目前的城市污水利用較多考慮的是城市污水處理廠二級處理後的出水,這種水的利用有二種形式:直接回用和間接利用。直接回用多用於污水處理廠附近的農田灌溉及草場等用水,回用的途徑及方式受地域限制還比較單一,調配運轉不方便,而且這種水雖然經過了人工強化處理和消毒等措施,但由於未經過一定時間的自然凈化,在使用和控制不當時會產生一定的問題。間接利用是從水域的整體考慮,從水體上游取水凈化供城市使用,產生的污水經城市污水處理廠凈化後排入水體的下游,回歸於水體(此過程構成了水的社會循環),再經過一定河段的自然凈化,可為下游城市或地區利用。經處理污水的間接利用是將自然界中水的社會循環與自然循環有機結合,在水體自凈容量的限度內,對水體的利用基本不會造成損害,這種方式需要從宏觀上進行管理,是水資源可持續利用的重要途徑。 國內外已有許多將凈化後的城市污水應用於工業、農業、市政、漁業等的成功實例。近年來,阿根廷、智利、印度、科威特、墨西哥、秘魯、俄羅斯等國將城市污水一級或二級處理出水應用於農業灌溉,其規模逐年擴大。日本創造了中水道系統,在建築群內設雙管供水系統,利用再生污水沖刷廁所、作冷卻水、澆花園和草地、沖洗馬路和汽車或作景觀、消防用水,獲得了顯著成效。 城市污水再生利用的中心問題在於根據地區的特點擬定適宜的再利用對策。美國加利福尼亞州根據其農業發達、用水量大的特點,提出的基本模式是灌溉回用,農業用水直接取自水源和經處理的城市污水;佛羅里達州根據其城市用水集中的特點,提出的基本模式是非飲用回用,大規模地實行雙管供水系統,以自來水價格的40%將城市污水處理水供給高爾夫球場、城市綠化、以及建築物和住宅區的中水道用水;而德克薩斯州根據自己用水的傳統和水文地質特點,採用間接回用的模式,大規模進行污水處理水的地下回灌。以色列的城市污水處理水的主要回用出路是農業灌溉,但在人口集中的城市區域也進行一定規模的中水道回用。日本大部分地區利用污水處理水進行清流復活,這是因為該國基本上不缺水,但水資源的修復和保護是回用的重點。 採用凈化後的城市污水供工農業及市政事業等多目標、多對象的回用在技術上是可行的,經濟上是適宜的,對緩解城市水荒、促進城市的可持續發展有非常重要的意義。近10年來我國對城市污水再生利用組織科技攻關取得豐碩成果,如中小城鎮和住宅小區的污水回用;城市污水凈化後回用於園林綠化、市政景觀、沖刷馬路等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市污水回用於工業冷卻水系統或低壓鍋爐補給水及工藝用水;污水回用規劃、技術政策等軟課題研究等。此外,還興建了若干示範工程。隨著我國城市化進程的推進,我國城市污水資源日益豐富,目前已超過500-108m3/a,如果有1%的污水回用,將對緩解北方一些重要城市的缺水起重要作用。我國是世界上13個貧水國之一,當前,我國600餘座城市中有300餘座缺水,有些城市水資源嚴重匱乏,全國城市缺水60-108m3/a,因缺水而減少的工業產值>1200億元/a,且呈現增長之勢。自2000年5月份以來,由於乾旱缺水,已有150個城市先後開始實行定時限量供水,嚴重影響了城市的可持續發展。雖然我國在利用城市污水灌溉農田方面積累了多年的實踐經驗和具備了一定的科學研究基礎,許多城市也實施了一些開源節流的措施,但把城市污水當作一種穩定可靠的水資源予以開發利用仍然進展不大。這中間很大程度上是認識問題,當然也有一些屬於技術上或投資上的問題。
污水作為水資源回用的前提是提供適合於回用的水質,且不造成任何潛在的二次污染。目前隨著水處理技術的發展,能達到一定水質的水處理技術往往不在於其技術上的可能性,而在於經濟上的可行性。因此,常規污水處理工藝的強化、組合及高效、低耗能處理技術的應用,自然能源和廉價資源的開發利用,污水處理和資源回收相結合技術,已成為城市污水資源化技術研究的主流;同時,城市污水再生利用的系統及優化理論、環境風險評價、水質指標及系統管理模式等,也將成為城市污水再生利用研究的重要方面。 四、我國城市污水處理的發展現狀 20世紀80年代中期以來,我國的城市污水排放量開始成倍增長(>500-108m3/a),而相比之下,我國的污水處理率卻增長緩慢,目前還不足10%[3]。近十幾年,我國城市已由解放初期的132座增加至668座,城市人口已佔全國總人口的35%,預計到2010年可上升到47%,按此預測,屆時城市污水量也將達到720-108m3/a。在我國現有的668個城市中,僅有123個城市有307座不同處理等級的城市污水處理廠,其中城市污水二級處理率為10%左右。全國現有17000個建制鎮,絕大多數沒有排水和污水處理設施。國家提出至2000年污水處理率要求達到25%,2010年達到40%。 目前,各地對城市污水的處理考慮較多的是排水管網終端的集中式處理,而對於污水流經整個城市的過程卻缺少控制,尤其是在城市排水系統不健全的地區,致使一些分布於城區的溝渠水體倍受污染,日久天長這些水體也就成了名副其實的臭水。現在一些有條件的地區採取了截污、清淤、引水等治理措施,使水體在感官上有了很大的改善,但同時也破壞了水體的自凈體系和功能,使水體抵抗外界污染的能力減弱。由於我國的城市排水管網較多採用的仍然是合流制管道,雨季時大量污水隨雨水從截污干管的溢流井排入水體,而造成嚴重的污染。可見,只有在城區點源污染和面源污染得到有效控制的前提下,才能全面實現城區的碧水目標。 五、城市污水回用的處理方法 1、補充地下水處理技術:城市污水地下回灌深度處理方法一般為傳統的污水處理方法,廢水處理的程度則取決於回灌的水量與水質、地下水盆地和天然地下水稀釋的可能性、土壤類型、地下水深度、回灌方式、使用前在含水層中的停留時間等。確定深度處理技術需考慮廢水成分、選定技術對特定廢水參數的處理水平、選定地區的土壤滲濾處理效果等因素。土壤滲濾也叫土壤含水層處理,是地下回灌流程中一個重要組成部分,具有簡單、經濟等特點,其費用僅為廠內設備處理達到相同水平所需費用的40%。土壤滲濾凈化機理包括慢速過濾、化學沉降、吸附、離子交換、生物降解、硝化與反硝化以及消毒等。土壤滲濾是地下回灌技術的主要特徵,也是確定深度處理技術最重要的影響因素。污水回用的目的不同,水質標准和污水深度處理的工藝也不同。但要特別注意實現回灌前處理、土壤含水層處理、取水後再處理三者間的合理優化。 2、中水處理工藝 物理處理法--膜濾法:適用於水質變化大的情況。採用這種流程的特點是:裝置緊湊,容易操作,以及受負荷變動的影響小。 膜濾法是在外力的作用下,被分離的溶液以一定的流速沿著濾膜表面流動,溶液中溶劑和低分子量物質、無機離子從高壓側透過濾膜進入低壓側,並作為濾液而排出;而溶液中高分子物質、膠體微粒及微生物等被超濾膜截留,溶液被濃縮並以濃縮形式排出。 我國有使用膜生物反應器處理生活污水的報道,經過110天的運作,均得到穩定而優質的膜過濾出水,符合雜用水水質標准。對COD的去除率可提高15%~30%。並具有較強的抗沖擊負荷能力。一體式膜生物反應器中水處理系統對經預處理後的港口污水的油類去除率均保持在70%-85%。北京一個人口為2.5萬的居民小區採用膜生物反應器的中水處理系統,出水水質明顯高於生物接觸氧化法。 物理化學法:適用於生活污水水質變化較大的情況。一般採用的方法有:砂濾、活性炭吸附、浮選、混凝沉澱等。這種流程的特點是:採用中空纖維超濾器進行處理,技術先進,結構緊湊,佔地少,系統間歇運行,管理簡單。 該法以紫外吸收、臭氧、活性炭吸附相組合為基本方式,與傳統二級處理相比,提高了水質。義大利南部採用了紫外吸收單元給二級出水消毒,當紫外吸收的劑量為160mws/cm2時,大腸菌失去活性,回用水達到義大利的農業回用標准。西班牙水處理廠用過量的臭氧(劑量大於9mg/L)對過濾後的二級出水消毒,再用於農業灌溉。 生物處理法:適用於有機物含量較高的生活污水。一般採用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉盤等生物處理方法。或是單獨使用,或是幾種生物處理方法組合使用,如接觸氧化+生物濾池;生物濾池+活性炭吸附;轉盤十砂濾等流程。這種流程具有適應水力負荷變動能力強、產生污泥量少、維護管理容易等優點。 據報道,德國採用活性污泥SBR和生物膜SBR插入到主體活性污泥反應器中脫氮,脫氮率可達90%。日本認為SBR活性污泥工藝是小型廢水處理廠最有前途的工藝,適合在城市地區使用。 3、污水回用於冷卻水系統 (1).微生物問題由於回用污水中的COD和氨、氮含量較高,導致微生物繁殖大幅度增加,產生生物粘泥,因此必須加大殺菌力度。傳統的方法是投加氧化性殺菌劑或直接投加氯氣。氧化型殺生劑的殺菌效果好,一般能解決微生物繁殖問題,具體應用中可根據水質情況決定投加量和投加頻率。 (2).腐蝕問題回用污水的TDS濃度通常比新鮮水高2-5倍,電導率、CI、SO42-都高,PH較低,腐蝕程度大,所以要選擇合適的水質穩定劑來控制回用水對設備的腐蝕。 (3).懸浮物問題二級處理後污水濃度較小,懸浮物主要是一些從生化曝氣池帶出的活性污泥。懸浮物的去除方法有兩個:一是選擇適當的濾料,經過過濾,可以濾除大部分懸浮物,二是加人化學劑,兩種方法的結合可以去除大部分懸浮物。 在探索污水回用於循環水系統的工作中,我國也取得了較好的成績。如大連污水回用示範工程,濟南煉油廠污水回用項目,華能北京熱電廠污水回用實踐等。 4、綠化及景觀用水 (1)綠化用水:採用回用水作為綠化用水,水質應達到用於灌溉的水質標准;在輸水-布水系統中余氯的含量不低於0.5mg/L或更高,以清除嗅味、黏膜及細菌;採用噴灌,SS應小於30mg/l,以防噴頭堵塞。 (2)景觀用水:採用再生污水用做景觀用水,需要脫氯,以保護水生動物。再生水應清澈、無毒、無嗅,應去除營養物,以避免藻類繁殖。水中不含有致病菌。 5、增加河流流量: 6、污水用於農田灌溉:
六、城市污水回用的經濟、環境效益 1、城市污水回用的經濟效益 城市污水回用與開發其他水源相比在經濟上的優勢:①比遠距離引水便宜。其基建投資只相當於從30公里外引水,而我國水資源分布不均衡,對於西北部貧水的城市,如果從東南部水資源豐富的地區引水,引水距離至少為上百公里,甚至達到上千公里,工程是十分浩大的。②比海水淡化經濟。城市污水所含雜質少於0.l%,而且可用深度處理方法加以去除,而海水則含有3.5%的溶解鹽和大量有機物,其雜質含量為污水二級處理出水的35倍以上。③不僅節約了寶貴的水資源,而且節約了排污費用。目前,大部分城市污水都是直接排放人江河湖泊,不僅污染環境,而且國家要收取相應的排污費(新鮮水費為1.12元/m3,排污水費為0.15元/m3),這對於城市的發展來說也是不小的負擔。以一個年產2萬噸合成氨廠為例,使用處理後的污水作為循環冷卻水及其他上藝用水,每年可節水300萬m3,減少排污費24萬元,直接經濟效益100萬元。再以南方某煉油廠為例,採用處理後污水作循環冷卻水,可節約新鮮水32萬m3/a,減少排污32萬m3/a,兩項節約費用40.6萬元/a,除去投資費用每年可獲經濟效益20.6萬元/a。 2、城市污水回用的環境效益 城市污水回用開辟了第二水源,減少了城市新鮮水的取用量,減輕了城市供水不足的壓力和負擔,緩解了供需矛盾。這對缺水城市意義更為重大。城市污水處理後的回用,減少了污水排放量:一是減輕了對水體的污染,並能使部分被污染的水逐漸更新復活;二是減少了治理環境污染的投資。節水效益明顯,城市污水量大且集中,如果很好地推廣使用污水回用技術,可以節省大量水質要求不高的用水消耗量。相比較於海水淡化、遠距離調水,城市污水回用有著它們無法相比的環境效益;而且就目前的技術水平而言,海水淡化、遠距離調水以及地下水開采也都存在著一定的不足,這也凸顯出城市污水回用的優勢。 七、城市污水回用存在的問題和展望 1、缺乏對污水再生利用的系統規劃 目前我國尚未建立城市污水再生利用規劃指標體系。在城市建設總體規劃中,雖然進行了城市的供水及排水規劃,但在水資源的綜合利用方面缺乏統一的規劃,尤其是城市污水再生利用規劃,這勢必會造成重復建設和決策失誤。因此,城市污水再生利用應納入城市總體規劃以及城市水資源合理分配與開發利用計劃,在綜合平衡、科學論證的基礎上,針對城市實際情況進行總體規劃,確定其應有的位置和作用。在再生水水質、使用用途、處理程度、處理流程、輸水方式的選擇上,要綜合平衡、遠近結合,既要滿足功能要求和用水水質需求,又要因地制宜、經濟合理。過高的目標與要求,將可能適得其反。 2、城市污水收集與處理設施建設嚴重滯後 城市污水的收集與處理是城市污水再生利用的重要前提條件,目前我國的城市污水管網建設嚴重滯後於城市發展,二級生物處理率不到15%。因此,強化城市污水管網與污水處理工程設施的建設是推動城市污水再生利用的關鍵。 不少地方政府對污水再生利用的認識不夠,在缺水時優先考慮的是調水,而且絕大多數城市污水處理廠的規劃、設計與建設目標是達標排放,往往沒有考慮污水的大規模再生利用。因此,今後城市污水處理廠的建設,既要滿足區域水污染控制要求與相應的排放標准,也要考慮城市污水的再生利用需求。在某些地區,可以通過開展城市污水再生利用工作來促進污水收集與處理工程的建設與完善。 3、城市污水再生利用技術相對落後 城市污水再生利用事業的發展必須依靠科技進步,從始至終都要有新技術、高技術的保證和支持。目前我國城市污水再生利用技術和設備的開發難以滿足快速增長的再生利用工程建設和運行管理的需求,今後城市污水再生利用的技術發展應著重於已有技術的集成化、綜合整合、產業化和工程化,需要對已有技術不斷改進和更新,加強新工藝、新流程、新技術和設備產品的研究、開發和推廣應用,並注重示範性工程的研究和建設。通過工程化和生產性測試,著重解決城市污水再生利用於農業、生態、市政和工業中的水質凈化技術、水質穩定技術、水質保障技術、安全用水技術、工程技術、運行管理技術和成套技術設備問題。 4、 相關法規和政策不夠完善 城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面的統一管理。而我國城市污水再生利用的法規和政策還需要完善。例如:要求新建居住區和集中公共建築區在編制各項市政專業規劃時,必須同時編制污水再生回用規劃,污水再生回用工程應與其他工程同步設計、同步施工、同步驗收;在城市道路的市政管線中,必須預留再生水管道的位置,有條件的路段應預埋再生水管;要求在城市各項用水中能夠使用再生水的(如綠化、道路澆灑)必須使用再生水;制訂鼓勵城市污水再生利用工程建設與運營的管理政策和經濟政策,採取行之有效的鼓勵政策和行政管理手段,促進工、農業生產部門和市政用水部門積極使用再生水。在城市污水再生利用工程的可行性研究、立項、設計、建設或改造中,要建立相應的規范和再生水水質標准,改革管理體制和服務體系,在衛生安全、生產過程、產品質量等方面,保障每一個再生水使用單位享有免受不良影響的基本權益。 長期以來,由於自來水水價低,而質量相對較差的再生水則凈化成本高、價格也比自來水高,造成工廠企業寧可使用物美價廉的自來水而不願意使用再生水,導致再生水無人問津的尷尬局面。另外,城市污水處理廠因沒有效益而加重了地方的財政負擔。因此,國家及城市有關管理部門要積極推動現行水價政策的改革,建立合理的用水價格體系以及污水處理與再生利用價格體系,要實行按(水)質定價,將各種水源的供水價格差距拉開,尤其是再生水與自來水之間應有較大的價差,使水資源的利用趨向結構合理。 八、結語 城市污水的資源化應該建立在水的良性社會循環的基礎上,這對水資源的可持續性開發和再生利用至關重要。不僅可以節約大量的新鮮水,而且可以降低排污水對環境的污染,可謂經濟效益、社會效益雙豐收。結合我國國情對城市污水再生利用模式進行探討,旨在尋求適合我國經濟和社會發展的水污染控制及水資源再生利用的良好模式。隨著我國西部開發及北部缺水地區城市發展戰略的實施,將會推動我國城市污水資源化研究的進展,逐步形成和完善與我國國情相適應的水資源良性社會循環體系,實現城市與水資源開發利用的可持續發展。相信只要大家都樹立起節水意識,減少污水排放,提高污水回用率,就一定能緩解我國水資源短缺的問題,使城市污水這一危害環境的殺手,變成造福人民的寶貴資源。我們期待的一個大更藍,水更清美好家園一定會實現。
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