以色列污水处理方法

2. 　水污染治理现状

一、水污染源治理现状

70年代，我国的工业污染治理主要集中在点源上，以治理工业“三废”为主；80年代，通过调整不合理的工业布局、产业结构和产品结构，结合技术改造，强化环境管理等措施，对工业污染进行了综合防治，并在小范围内开展了区域环境综合治理；进入90年代以来，在加强工业污染防治的同时，大规模开展了重点城市、流域的区域环境综合整治和农村面源污染防治，力争使部分城市和地区环境质量有所改善。国家确定的“三河”、“三湖”的水污染防治全面展开。

1998年度我国废水排放总量为395亿t，化学需氧量（COD）排放量为1499万t。分别比上年下降了5.0%和14.7%，其中，工业废水排放量201亿t，化学需氧量排放量806万t，分别比上年降低了11.5%和24.9%；生活污水排放量194亿t，化学需氧量（COD）排放量693万t，分别比上年增加了2.6%和1.3%（表7-3）。

表7-31998年与1997年废水及化学需氧量排放对比

县及县以上工业和重点乡镇工业废水处理率和排放达标率分别为87.4%和65.3%，比上年分别提高了8.5%和10.9%。全国已建成并运行的城市污水厂266座，日处理能力1136万t，城市污水集中处理超过20%。

二、水污染治理技术现状

1.污水常规处理技术

污水处理技术，按其作用原理大体可分为物理法、化学法和生物法三类。物理法是利用物理作用使污染物在不改变其化学性质条件下从污水中分离的方法，如沉淀、过滤、气浮、吸附、蒸发等方法，多用于污水的预处理和后处理；化学法是利用化学反应作用来分离、回收污水中的污染物，或使其转化成无害物质的方法，如混凝法、中和法、氧化还原法、电解法等，多用于污染物浓度较高、毒性较大或微生物难以降解的工业污水处理；生物法则是利用微生物新陈代谢功能使污水中呈溶解和胶体状态的有机污染物降解并转化为无害物质的方法，多用于可生化性较好的有机污水的治理。生物法根据微生物对氧的需求可分为厌氧法和好氧法两大类，同时又根据生物絮体在反应器中的存在方式分为活性污泥法和生物膜法两种。厌氧法多用于处理高浓度污水，好氧法则多用于处理较低浓度污水。

国内外污水处理工艺主要以生物法技术为主，原因在于生物法具有微生物来源广、种类多、繁殖力强、容易驯化和发生变异的特点，处理成本相对较低。特别是近些年来，随着对微生物净化机理和反应动力学认识的深入，生物法技术也更加成熟和完善，不仅净化效率和出水效果有了很大提高，运行成本也有了大幅度降低。我国污水处理虽然起步较晚，但在消化吸收国外技术基础上，通过积极的研究与开发，也已形成了一系列适合我国国情的新技术、新工艺。

目前国内外普遍采用的污水处理工艺包括：好氧法中的传统活性污泥法、氧化沟法、A-B法、生物接触氧化法；厌氧法中的厌氧污泥床法、两相厌氧消化法；厌氧、好氧相结合的A-O法、A-A-O法等。

（1）传统活性污泥法。传统活性污泥法自1914年在英国曼彻斯特建成第一座试验厂以来已有80多年历史，通过多年生产实践中的不断完善，现已十分成熟，并在许多国家的大中型污水厂应用。其净化机理重点利用了微生物对数增长期的高活性，因此具有净化效率高的特点。

该工艺的优点是净化效率高，出水效果好；缺点是污泥产量大、脱氮除磷能力差，操作管理技术要求严，一旦疏与管理将引起活性污泥的异常现象（如生物中毒、污泥膨胀等），重新恢复需较长时间；因此该工艺目前已逐步被其它工艺取代。

土耳其安长拉污水处理厂，日处理水量76.5万t，运行参数如表7-4。我国北京（高碑店）城市污水厂、天津（纪庄子）城市污水厂也属此类。

表7-4土耳其安卡拉污水处理厂效果

（2）氧化沟法。氧化沟又称循环曝气池或氧化渠，50年代由荷兰卫生工程研究所开发，属活性污泥法的变种，净化机理也稍有不同。开发的目的在于满足污水处理要求的同时，使剩余污泥量进一步减少，从而降低污泥处理成本。原理是通过延长曝气反应时间，并采用环形循环曝气池，使污水在池内有一个较长的循环期，在距曝气器较近的区段溶解氧浓度高，微生物处于高活性期，有利于有机物的降解；在远离曝气区，溶解氧浓度偏低，微生物处于缺氧环境，有利于提高系统中污泥的自身消化和脱氮、磷能力。氧化沟法就其结构形式而言，又有许多变种，其中较典型的有奥拜尔式（orbal）、卡鲁塞尔式（cor-rousel）和交替式。

该工艺的优点是工艺流程简单，出水水质好，氮、磷去除率高，污泥产量少。缺点是污水停留时间长、基建投资大，同时由于该法采用表面转蝶曝气，水渠较浅，不仅曝气效率低，对环境温度要求也较高。

工程实例：河北省邯郸市桥东污水厂引进丹麦技术建成了一套三沟交替式氧化沟系统，水处理规模10万m³/d，各项运行指标均优于设计要求（表7-5）。北京燕山石化公司石油化工污水厂（6万m³/d）、昆明市兰花沟污水厂（5.5万m³/d）则分别采用的是奥拜尔式和卡鲁塞尔式氧化沟，运行效果也十分理想。

表7-5邯郸市污水处理厂运行效果

（3）A-B活性污泥法。A-B活性污泥法又称吸附-生物氧化法，是德国亚琛大学宾克教授于70年代中期，为有效去除污水中的氮、磷和难降解有机物而设计的。该法按微生物反应原理将污水处理过程分为两个阶段，第一阶段（A）为高负荷吸附合成段，第二段（B）为低负荷生物氧化再生段。通过分段，使每段中的生态系相对独立，避免生物间的相互干扰，可充分发挥不同生物群体自身的净化作用，提高系统的总体净化能力。在A段，由于微生物较强的吸附作用和自身合成能力，不仅能较高程度地去除可生物降解污染物，还可大量去除难降解污染物；在B段，由于在低负荷环境下运行，有利于消化菌和聚磷菌的繁殖，因此还可提高系统的脱氮、除磷能力。

该工艺的特点是：净化效率高、基建投资省、耐冲击能力强、出水水质好。缺点是工艺较复杂，运行管理不便。

工程实例：德国Krefeld污水处理厂，日处理污水2.4万m³/d，进水水质BOD5400mg/L、COD800mg/L、TKN45mg/L、TP10mg/L，其处理结果见表7-6。

表7-6德国Krefeld污水处理厂运行结果

（4）生物接触氧化法。生物接触氧化法属生物膜法的一种，70年代由日本初创。原理是在生物反应器中装载填料（或称载体），利用微生物自身的附着作用在填料表面形成生物膜，使污水在与生物膜接触过程中得到净化。该方法由于填料的存在，一方面增大了反应池内的生物量，提高了系统的净化能力；另一方面还由于生物膜是由好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和较高等的水生动物共同组成的高密集生态系，因此具有良好的净化效果。

生物接触氧化法的供氧多采用底部鼓风曝气方式，空气气泡在填料间迂回上浮过程中，一方面可与生物膜充分接触，提高氧的利用率，降低鼓风动力消耗。另一方面由于气泡的搅动作用，还可促进生物膜的更新，提高生物活性。

该法的优点是净化效率高，抗冲击能力强，污泥产率低，操作管理方便，动力消耗低，脱氮除磷能力强。缺点是对于较大型污水厂需要填料量过大，不便于运输和装填。近几年我国又在普通生物接触氧化工艺基础上根据生物吸附原理，开发出了二段生物接触氧化工艺，进一步提高了该技术的净化效率和脱氮除磷能力，拓宽了应用范围。

工程实例：北京燕山石化公司星城生活污水处理厂（2万m³/d）、内蒙古东胜市城市综合污水处理厂（3万m³/d）、河北邯郸丛台酒厂（2000m³/d）、河北晋州市印染厂（2000m³/d）等均采用了二段生物接触氧化工艺，运行效果良好。

（5）上流式厌氧污泥床法。厌氧法也称厌氧消化法，是在无氧条件下，借兼性菌及专性厌氧菌对有机物的消化降解作用，使污水得到净化的方法。消化降解过程可分为酸性水解和碱性消化（碱性发酵或甲烷消化）两个阶段。在第一阶段中，通过酸性腐化菌或产酸菌的作用，最终产物是包括丁酸、丙酸、乙酸和甲酸在内的有机酸以及醇、氨、CO₂、硫化氢、氢以及生物能量，为下一阶段的甲烷消化作准备；第二阶段中，在甲烷菌的作用下，第一阶段的产物进一步分解成消化气，主要产物是甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）。

上流式厌氧污泥床法就是在厌氧反应原理下产生的。所谓污泥床，是指在人工培养或驯化条件下，厌氧污泥以颗粒状絮体形式沉积于反应器的底部所形成的高浓度污泥层。当污水向上流动、首先穿过污泥层时，就会使大部分有机物转化为消化气。因此，上流式厌氧污泥床法成功的关键是要形成沉降性能良好的颗粒状高活性污泥。

该方法的优点是有机负荷高，净化能力强，能够直接处理较高浓度的有机废水，并能产生新的能源。缺点是对反应温度要求严，当污水中含硫化合物浓度较高时会对反应产生抑制作用。

目前，该方法已广泛应用于高浓度有机废水处理中，如啤酒、制药、食品、肉类加工、酒精等行业。

（6）两相厌氧消化法。前已述及，厌氧消化过程包括酸性水解和碱性消化两个阶段，每一阶段都有自己独立的微生物群体参与其反应。由于两大类微生物群体对环境条件的要求有很大差异，对底物的反应速率也不相同，整个反应过程受碱性消化速率所控制。因此，当在同一个消化池中生活栖息这两大类微生物群体时，必然不能使它们都处于生长繁殖的最佳状态，发挥各自应有的作用。两相厌氧消化法就是根据这一原理，将两个反应阶段分别在两个消化池中完成，使每一段的生物菌体都生长在各自最佳环境条件，从而大大提高了消化效率、有机物分解程度和系统有机负荷，还提高了消化气中甲烷的纯度。此外，由于酸化水解段中微生物群体对反应环境（水质、温度、pH值等）的要求范围比第二段宽得多，因此还增强了该工艺的适用范围，特别是对于难降解的有机污染物，通过第一段的预处理，可较大程度地提高污水生化性能，为后续处理打下了良好基础。

目前，由于两相厌氧第一段的特殊净化作用，人们还利用这一点，使其与好氧法工艺直接相连，开发出了A-O和A-A-O法等新工艺，克服了好氧法不敢涉足高浓度污水或生化性较差污水的不足。

2.污水处理非常规技术

污水二级处理，并不能彻底解决对环境的污染，处理后的污水也不能直接回用于工农业生产。随着世界各国水资源的急剧短缺，单纯的污水二级处理已远不能满足经济发展的需要，因此在西方发达国家已逐步开始了污水三级处理和深度处理，但在实际运行中，其昂贵的基建投资和运行费用使许多水厂陷入了困境。为了寻求既经济又节能的处理技术，人们打破常规，又重新回到了自然净化的老路。如近几年大力推广应用的土地处理、人工湿地和氧化塘技术等，被称为革新与代用技术（Innovative and Alternative Technology），简称IA技术。目前IA技术在发达国家的污水深度处理中已广泛应用，如美国、英国、加拿大、以色列等国。在污水二级处理方面，发展中国家也进行了大胆尝试，并取得了良好的处理效果，在许多国家得到了推广和应用，如中国、印度、巴西等国。

IA技术的优点是基建费用和运行费用低、操作管理简单、易维护、处理水质好。缺点是净化效率较低、占地面积大、不适宜在寒冷地区应用。

（1）土地处理系统。土地处理系统是在人工控制条件下将污水投配在土地上，通过土壤吸附、微生物分解和植物根系吸收，使污水得到自然净化的污水处理技术。基本工艺包括：漫渗、快渗、地表面漫流和湿地。为了更好地提高净化效率和经济效益，有的还专门引种了具有较高经济价值、较强净化能力和适应能力的植物或林木，称为人工土地处理系统。利用该技术最有代表性的国家是以色列。在该国，经过二级处理的污水几乎80%以上都要再经土地处理进一步净化，然后回用于工农业生产。

我国近几年也开展了这方面的研究，并在污水二级处理中得到广泛应用，如北京燕山石化公司的人工湿地和内蒙古宁城老窖酒厂的土地快速渗滤系统等。

（2）稳定塘（俗称氧化塘）。稳定塘是利用天然或经人工改造、修建的池塘，通过诸如厌氧、好氧、兼性生物分解和水生植物吸收等自然净化能力，完成污水净化的处理技术。稳定塘根据塘中溶解氧含量的不同，可分为厌氧塘、好氧塘和兼性塘，在实际应用中根据各种塘体的功能、效能进行单独使用或组合使用。处理负荷以系统自净能力为限。为了进一步提高系统的净化能力，还可加入许多人工措施，从而又派生出了诸如强化曝气塘、水生植物塘和生态系统塘等。

工程应用：如联邦德国Ohlstadt城的Biolak曝气塘、巴西Bahia省的水葫芦塘和我国北京燕化公司牛口峪水库的生态塘等。

（3）生态系统法。生态系统法是根据生态学观点和系统学理论，通过多种廉价处理技术的优化组合，实现污水净化的技术方法。该法1990年于我国北京燕山石化公司牛口峪水库石油化工污水处理中（5.5万m³/d）首次应用，不仅取得了良好的处理效果，还迅速恢复了库区生态，得到了国内外环保专家的高度评价，被称之为既治标又治本的“中医疗法”。

采用的生态系统包括：

·有机质→菌、藻类→原（后）生动物→高级水生动物（生物净化系统）

·有机质→微生物→水、陆生植物（植物净化系统）

·有机质→生物床→土壤层（土壤净化系统）

3. 在沙漠中寻找到水源极其困难，以色列究竟是怎样做到的

以色列对水资源太看重了，任何关于水的问题都被放在了重中之重。

以色列几乎涉及到水的问题都很注重，包括一系列有效的新技术，例如海水淡化，先进的灌溉方法，先进的污水处理概念，尖端的计量和泄漏检测系统，所有国家都不能和以色列相比。以色列对水的关注太看重了，目前，以色列水量约为13.25亿立方米，地下水仅占38％，其余的62％来自污水再生水，海水淡化，盐水淡化和雨水利用，其中约6提供了％。巴勒斯坦和约旦。资源不会耗尽。只有采取行动的先进意识和决心才能预先计划并解决问题，不仅是水，而且还有其他能源。

4. 哪一个国家最先进行的污水处理

最先进行的污水处理国外有，中国也有。大家知道，由于我国的污水处理发起步晚、发展快，污水处理采用的工艺主要是生化处理，常见工艺有接触氧化法、AB法、A/O法、氧化沟、SBR、曝气生物滤池、导流曝气生物滤池、微生物发生器等。其中导流曝气生物滤池和微生物发生器就是最先进行的污水处理。
导流曝气生物滤池是我国自主知识产权的污水处理新工艺，根据后续处理工艺的不同，它又分为：水解-导流曝气生物滤池、厌氧-导流曝气生物滤池、气浮-导流曝气生物滤池、快沉-导流曝气生物滤池、超超声波-导流曝气生物滤池、微波-导流曝气生物滤池、臭氧-导流曝气生物滤池等。
导流曝气生物滤池在旧污水处理工程升级改造、脱氮除磷、中水回用方面与其它工艺结合，发展出AB法-导流曝气生物滤池；A／O法-导流曝气生物滤池；A2／O法-导流曝气生物滤池；氧化沟-导流曝气生物滤池；SBR-导流曝气生物滤池；生物接触氧化-导流曝气生物滤池等多种深度处理工艺。
导流曝气生物滤池充分借鉴了曝气生物滤池法、接触氧化法、生物膜法、间隙曝气法、人工快滤法、沉降分离法、硝化返硝化法、给水快滤法等八者设计手法，并结合二级或三级污水处理工艺而研制出来的污水处理新工艺、新技术。 导流曝气生物滤池在我国的北京、山东、河北、贵州、山西、四川、内蒙古、黑龙江、江苏、吉林、河南、湖北、天津、新疆等地已有工程实例，案例涉及生活、医院、化工、屠宰、食品、亚麻、酒精、制药、榨菜等领域的污水处理。大量的应用证明：出水水质CODcr一般在20mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在10mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在20mg/L以下，最低6.55mg/L。
导流曝气生物滤池使污水在同一个处理池内，完成两次曝气，两次沉淀、两次过滤，解决其它污水处理需要四个池子才能完成的工艺流程，特别是在连续进水条件下，实现间隙曝气，活性污泥回流，整个运行没有闲置，其优点较传统处理方法较为突出，处理效果尤为显著。2009年8月，被国家科技部列为“创新项目”；2009年12月，该产品被国家环保部列为“国家鼓励发展的环境保护技术目录”；2010年5月，被国家科技部、国家环保部、国家商务部、国家质量监督检验检疫总局审查认定为“国家重点新产品”；2012年7月，又被国家环保部列为十二五期间“国家鼓励发展的环境保护技术”。
生化是我 国目前对于污水处理的主流，过去主要以研制生化工艺为主，生化处理的技术核心，就是培养微生物，常用的污水生化处理，是通过曝气的方式在污水中培养微生物，由于曝气生化法产生的微生物量不能满足污水处理的需要，设计时常常采取加大曝气量、扩大曝气池、增延长污水长停留时间这三种方式来弥补工艺上的不足。但是由于气候环境、冲击负荷、水质因素等影响出水水质很难稳定达标，进而出现工程升级、工程改造，还有的工程改了又改、升了又升，不但耗资、耗时、耗力。
微生物发生器充分借鉴好氧生物法、包埋微生物固法化、生物菌剂投加法等四者的设计手法而研制出来的污水净化新设备。该设备能节省污水处理投资、减少污水处理占地、节约污水处理运行费用、消除污水臭味、减少污泥排量等条件下，使污水经强化处理后优于国标，可排放或循环利用，2014年获国家专利。
微生物发生器是废水处理中的废强化设备，能与各种废水或污水处理工艺配套使用，根据后续工艺不同，可有机结合成：AB法-微生物发生器强化工艺； A／O法-微生物发生器强化工艺； A2／O法-微生物发生器强化工艺；氧化沟-微生物发生器强化工艺； SBR-微生物发生器强化工艺；接触氧法-微生物发生器强化工艺、膜生物发应器-微生物发生器强化工艺；曝气生物滤池-微生物发生器强化工艺；导曝气生物滤池-微生物发生器强化工艺等。
发生器即能用于新建污水处理项目；也能用于升级改造旧污水处理项目；还能用于脱氮除磷、江河、湖泊、河道景观治理；湿地公园生态修复；污水处理厂污泥减量、中水回用、高浓度、高氨氮、高盐量、重金属等有毒有害废水处理领域。
利用微生物发生器进行强化处理工艺已在我国的重庆、河北、贵州、吉林等地已有工程实例，案例涉及高盐废水、医院污水、化工废水、屠宰废水、食品废水、制药废水印染废水等领域。大量的应用证明：出水水质CODcr一般在20mg/L以下，最低5.95mg/L；BOD5一般在10mg/L以下，最低3.50mg/L；SS一般在20mg/L以下，最低6.55mg/L。
微生物发生器具有以下特点：
1、快速降解BOD5、CODcr、TSS，使污水得到净化；
2、提高总氮（TN）和总磷（TP）的脱除效果和去除能力；
3、处理效率可提高达50％左右，进水负荷提高40％左右；
4、快速应对曝气池可能发生的紧急故障情况；
5、提高难分解污染物的生化效率；
6、有效解决污水量增加或负荷增大，而无场地改扩建的难题；
7、有效解决丝状菌异常增殖导致污泥膨胀的问题；
8、在处理污水的同时减量污泥，达到不用清淤除泥的效果；
9、仅需几天就能消解污水中的味道，去除污水中的恶臭；
10、采用自然界或国内外选育出来的优势无害菌种，无二次污染的后顾之忧；
11、污染净化完毕后，微生物因失去存活的能源而自灭，变成CO2和H2O；
12、未灭的微生物还可成为鱼类和浮游生物的饵料； 升级改造旧污水处理工程，13、较其它污水处理方法节省投资70％；
14、较其它生化处理方法，节省电能80%左右；
15、微生物浓度高达1.8×1020CFU/ml以上，高浓度微生物大大提高了处理效率，减少了曝气池容积，节省工程投资40%；
16、解决了因气候变化、水温降低而导致微生物数量减少，进而影响污水处理效果的技术难题；
17、微生物大军前仆后继、协同作战，有效解决了高盐、高浓度、有毒、有害、化工、重金属、垃圾渗透液等抑制微生物生长、微生物难以存活的技术难题；
18、在不改动土建的条件下实现旧污水处理工程的升级改造或工程扩容；
19、在不改动污水处理工艺的前提下，有效脱除污水中的磷和氮，并提高处理后的污水出水水质，实现达标排放或中水回用效果；
20、直接用于江河、湖泊等微污染源上游，直接堵住污染源头，在有效治理微污染的同时，实现无泥排放，彻底地革新了传统河道治理离不开闸坝、断水、清淤方式，为微污染治理提供了的理想设备；
21、安装方便、应用灵活、操作简单，只用一人兼管，就能完成任务；
22、布局灵活、占地面积小、自动化程度高、操作管理简单、运行费用低。

5. 以色列的最新水处理技术如何先进

中国水处理人才网
在以色列主题日上，以色列专门推广了自己的水处理技术回，以解决北京等地答缺水和水污染的问题。凯丹水务CEO、以色列水务论坛主席艾蕊在演讲中表示，中国水资源不足且分布不均匀。根据世界银行数据，中国人均水资源为2124立方米，是世界人均水资源6442立方米的三分之一。中国目前迫切需要解决给所有社区提供安全的饮用水、污水、废水的处理、农业灌溉、水循环等问题，在这方面以色列拥有比较先进的解决方案。
艾蕊介绍，目前以色列在中国创建了水务技术示范中心，希望推动以色列水处理技术和服务进入中国。

6. 以色列有哪些比较厉害的技术

以色列农业技术也很厉害，你别看他那各地方都是不毛之地，但农业很发达的，中国不少农业技术都来自于他。

7. 以色列滴灌技术

以色列农业的滴灌技术

以色列首任总理本．古里安曾预言，以色列的未来在南方沙漠。水是改造沙漠的命脉，以色列从1952年起耗资1.5亿美元，用11年时间建成了145公里长的“北水南调”输水管道。然而传统灌溉使农业革命和沙漠改造进展缓慢。

1962年，一位农民偶然发现水管漏水处的庄稼长得格外好。水在同一点上渗入土壤是减少蒸发、高效灌溉及控制水、肥、农药最有效的办法。这一发现立即得到了政府的大力支持，闻名世界的耐特菲姆滴灌公司于1964年应运而生。

发明滴灌以后，以色列农业用水总量30年来一直稳定在13亿立方米，而农业产出却翻了5番。滴灌的原理很简单，然而，让水均衡地滴渗到每颗植株却非常复杂。以色列研制的硬韧防堵塑料管、接头、过滤器、控制器等都是高科技的结晶。以色列滴灌系统目前已是第六代，最近又开发成小型自压式滴灌系统。如今，世界80多个国家使用以色列的滴灌技术，耐特菲姆滴灌公司年收入2.3亿美元，其中80％来自出口。

滴灌根本改变了传统耕作方式，以色列大地遍布管道，公路旁蓝白色输水干管连接着无数滴灌系统。大田地头是1米多直径的黑塑料储水罐，电脑自动把掺入肥料、农药的水渗入植株根部。滴灌使沙漠城市也照样绿荫浓浓。

在以色列，“水利是农业的命脉”的真谛，不在于挖沟渠，而在于科学灌溉高效用水。滴灌使每寸土地都透着高科技，电脑控制的水、肥、农药滴喷灌系统是现代农业的基础。它巨大的经济和社会效益证明，以滴灌为代表的科学灌溉将大大缓解全球水资源危机。

滴灌的优势：

○滴灌比漫灌节水1／3－1／2。

○滴灌可使单位面积土地增产1／3到5倍。

○滴灌使水、肥利用率高达90％。

○滴灌有效防止土壤盐碱化和土壤板结。

○以色列水资源总共才16亿立方米，其用水总量为20亿立方米，不足部分靠污水处理和海水淡化补足。

8. 实现城市废水资源化有什么方法

1.城市废水资源化的意义近20年来，经济的持续快速发展和人口的膨胀加剧了对水的需求，造成世界范围水资源短缺。水资源短缺威胁着人类的生存和发展，已成为全球人类共同面临的最严峻的挑战之一。

为解决困扰人类发展的水资源短缺问题，开发新的可利用水源是世界各国普遍关注的课题。城市废水水质、水量稳定，经处理和净化以后可以作为新的再生水源加以利用。世界上不少缺水国家把城市废水的资源化作为解决水资源短缺的重要对策之一，围绕城市废水的资源化与再生利用开展了大量的研究，包括废水回用途径的分析与开拓，废水资源化工艺与技术研究，回用水水质标准的建立，回用水对人体健康的影响，促进废水资源化的政策与管理体系等。

城市废水如不加以净化，随意排放，将造成严重的水环境污染。如将城市废水的净化和再生利用结合起来，去除污染物，改善水质后加以回用，不仅可以消除城市废水对水环境的污染，而且可以减少新鲜水的使用，缓解需水和供水之间的矛盾，为工农业的发展提供新的水源，取得多种效益。许多国家和地区把城市废水再生水作为水资源的一种重要组成，对城市废水的资源化进行了系统规划，例如美国佛罗里达州的南部地区、加利福尼亚州的南拉谷那、科罗拉多州的奥罗拉、沙特阿拉伯、意大利及地中海诸国等。实践表明，城市废水经处理后可以用于农业、城市和工业等领域。作为缓解水资源短缺的重要战略之一，城市废水资源化显示了光明的应用前景。

2.废水资源化途径与再生水水质标准（1）废水资源化途径根据城市废水处理程度和出水水质，经净化后的城市废水可以有多种回用途径。大体可分为城市回用、工业回用、农业回用（包括牧渔业）和地下水回灌。在工业回用中，主要可用作冷却水；城市回用中有城市生活杂用水、市政与建筑用水等；农业用水则主要是灌溉用水。

（2）再生水水质标准对于城市废水的回用工程，最重要的是再生水的水质要满足一定的水质标准。回用对象不一样，所规定的标准也不一样。以下介绍几种废水回用途径及相应的水质标准。

①回灌地下水：再生水回灌地下蓄水层作饮用水源时，其水质必须满足或高于国家生活饮用水卫生标准（GB5749—85）。美国加利福尼亚州卫生署于1976年制订了再生水回灌地下水的建议水质标准，1977年进一步对水质标准进行了修订。考虑到难生物降解有机物对地下水质影响以及对人体健康的危害，除一般常规监测指标外，还要求对苯、四氯化碳等20种有机物和6种农药有机物进行监测。

②工业回用：再生水的工业回用主要有3个方面：回用作冷却水、工艺用水以及锅炉补给水。回用作冷却水的再生水水质应满足冷却水循环系统补给水的水质标准；回用作工艺用水时，由于工艺的不同，水质也千差万别，应根据不同工业的不同工艺，满足其相应的水质标准；用作蒸汽锅炉补给水的水质与锅炉压力有直接关系。再生水往往需要经过补充处理后才能用作锅炉补给水。

③农业回用：再生水的农业回用主要用于灌溉。通常对灌溉用水的水质要求为：不传染疾病，确保使用者和公众的卫生健康；不破坏土壤的结构与性能，不使土壤退化或盐碱化；不使土壤中的重金属和有害物质的积累超过有害水平；不得危害作物的生长；不得污染地下水。为了使再生水回用农业的水质符合以上要求，以保障人民身体健康，促进农业持续发展，世界卫生组织以及各国均制订了污水灌溉农田的水质标准。我国最新颁布了“农田灌溉水质标准（GB5084—92）”。

3.城市废水资源化实例作为解决水资源短缺的重要对策之一，国内外对城市废水的资源化与回用都十分重视，并取得了许多成功的经验。以下列举一些废水资源化的成功实例，以供我国广大缺水地区在探索、研究和推广废水资源化中借鉴和参考。

（1）美国的废水再生与回用美国城市废水的再生与回用起步较早。全美有再生水回用点536个，其中加州有238个。下面介绍美国废水再生与回用的几个实例。

①加利福尼亚州橘子县21世纪水厂再生水回灌地下：该城市由于超量开采地下水，造成地下水位低于海平面，促使海水不断流向内陆，致使地下淡水退化不宜饮用。为防止地下水位下降造成海水入侵，美国加州橘子县早在1965年就开始研究将三级处理出水回灌地下，以阻止海水入侵。橘子县为此兴建了“21世纪水厂”，该厂设计能力为5678米3/天。原水为城市污水二级处理出水，进一步经沉淀、过滤和活性炭处理后回灌地下水。由于回灌地下总溶解性固体的限制为500毫克/升，因此一部分再生水在回灌地下水之前还采用反渗透法进行了脱盐。21世纪水厂的净化水通过23座多点注入管井分别注入4个蓄水层，与深层蓄水层井水以2∶1的比例混合以阻止海水的入侵。该项工程表明：人工控制海水入侵是可行的；城市废水经深度处理后能够达到饮用水水质标准；工程经长期运行证明稳定、可靠。

②佛罗里达州圣彼得斯堡的废水再生与回用：该市是城市废水回用的先驱之一。1978年实施了双配水系统，供给用户两种质量的水（饮用水和非饮用水），再生水开始用于非饮用水目的的使用。1991年该市向7000多户家庭及办公楼提供再生水（8×103）米3/天，并用做公园、操场、高尔夫球场灌溉用水以及空调系统冷却水和消防用水。该市共有4座废水处理厂，总处理能力达（270×103）米3/天，采用活性污泥生物处理工艺，并附加有铝盐混凝、过滤及消毒处理，双管输水系统管道共长420千米。通过10口深井将多余的再生水注入盐水蓄水层，一年间平均约有60％的再生水注入深井。由于使用再生水，节约了优质水，因此尽管该市入口增加了10％，但饮用水仍能满足供应。

③亚利桑那州派洛浮弟核电站回用再生水作冷却水：该核电站是美国最大的核电站。第一期三个反应堆分别于1982、1984及1986年投产，每个发电能力为1270兆瓦。此外拟再建两个反应堆。核电站地处沙漠，严重干旱，因此采用再生水作为冷却水。再生水来自两座城市废水处理的二级生物处理出水。输至核电站再经补充处理，使之达到所需水质。该核电站采用冷却水系统，补给水约（200×104）米3天。

（2）日本的废水再生与回用日本近20多年来在废水再生和利用方面进行了大量研究开发和工程建设。1986年城市废水回用量达（6300×10）米3/年，占全部城市废水处理量的0.8％。再生水主要回用于中水道、工业用水、农田灌溉、河道补给水等。各种用途及其所占的比例为：中水道系统为40％、工业用水29％、农业用水15％、景观与除雪16％。中水道系统是日本污水回用的典型代表。1988年日本共建有中水道844套，其中办公楼、学校为大户。学校占18.l％、办公楼占17.3％、公共楼房占9.2％、工厂占8.4％。中水道再生水主要用于冲洗厕所（占37％）、冲洗马路（占16％）、浇灌城市绿地（占15％）、冷却水（占9％）、冲洗汽车（占7％）、其他（景观、消防等）为16％。

（3）其他国家的废水再生与回用世界上第一座将城市废水再生水直接用作饮用水源的回收厂设在纳米比亚的首都温德和克市。该回收厂于1968年投产，第一阶段产水量为2300米3/天，正常处理能力可达4500米3/天，后增至6200米3/天。水为城市废水厂二级生物处理出水，处理流程如下：

深度处理水的水质经严格的水质监测，证明符合世界卫生组织（WHO）及美国环保局发布的标准。以色列属半干旱国家。再生水已成为该国的重要水资源之一。100％的生活废水和72％的城市废水已经回用。据1987年资料，全国废水总量（832.5×10）立方米，处理量达（2.18×108）立方米，处理率接近90％。再生水用作灌溉达（1.046×108）立方米（占42％），回灌地下为（0.7×108）立方米（占29％左右），排海水量（0.7×108）立方米（占29％左右）。废水处理后贮存于废水库。全国共修建127座废水库，其中地面废水库123座，地下废水库4座。废水进行农业灌溉之前一般通过稳定塘系统处理。有些城市将城市二级生物处理出水再经物化处理后回用于工业冷却水。此外，废水经深度处理后回灌地下水，再抽出至管网系统，或并入国家水资源调配系统，输送至南部地区，或用于一般供水系统，最南部地区甚至将它作为饮用水源。

由于采取了上述废水回用的措施，以色列大大提高了水资源的有效利用，从而缓和了水资源短缺对社会经济发展的制约作用。科威特利用经三级处理后的城市废水进行农业灌溉。印度目前至少有200个农场利用城市废水进行灌溉，面积达23000公顷。

（4）我国的废水再生与回用我国长期以来有利用生活污水灌溉农田的经验，先后开辟了1042多个大型污水灌溉区。在我国北方干旱地区，利用污水灌溉农田，可充分利用其水肥资源发展农业生产，确实收到了一定效果。但由于一些污灌区地址选择不当，设计不合理，废水预处理不够，又缺乏水质控制标准和及时的监测，出现了土壤、农作物及地下水的严重污染，威胁着人体健康和安全。若干年前，曾开展大规模的污灌区环境质量综合评价工作，研究与制订了污水灌溉与污泥用于农田的各项环境标准与规定，已将污水农业利用引向科学的道路。由于我国不少地区，如北方地区水资源紧缺，迫切需要把城市废水作为第二水源加以回收利用，实现废水资源化。为此，国家组织了有关开发城市废水资源化工艺的科技攻关，研制成套技术设施，建立示范工程，并逐步推广应用。攻关内容包括工业回用、市政景观利用的水质预处理技术、水质标准、卫生安全评价、中小城镇和住宅小区污水回用技术的研究等。一些成果已在天津纪庄子污水处理厂改造工程中应用，并在天津、太原、大连等城市建设了污水回用工程。例如，大连春柳废水处理厂的二级生物处理出水经深度处理后用于冷却水；太原杨家堡废水处理厂采用生物填料接触氧化池处理城市污水用于冷却水；北京高碑店热电厂亦将高碑店污水处理厂的出水作为冷却水水源。经过十多年来的努力，我国在城市废水资源化以及回用方面取得了一定的成绩，为今后更大范围的推广应用奠定了坚实的基础。随着我国城市废水处理厂的普及与兴建，废水再生利用规模和速度亦将迅速发展。

9. 关于以色列水资源的问题

以色列一半以上的地区属于典型的干旱和半干旱气候，大部分土地被丘陵、沙地所覆盖，地中海的沿海岸狭长地带和几个内陆山谷是全国仅有的几处土地肥沃的地区，森林覆盖率为5．7％。而且由于降雨稀少，一半的农耕地必须使用灌溉供水才能种植作物。多样的气候条件、季节温度，不利的特殊自然环境，以及发展经济的紧迫要求，促使以色列不得不自行开发资源，挖掘潜力，因地制宜地发展农业生产，走一条独特的科技兴农发展之路。由于以色列在农业方面有着合理的水资源利用与管理制度和先进而高效的农业水利灌溉技术，因此极大地缓解了农业生产中水资源严重不足的状况。
一、以色列干旱半干旱的气候类型，导致了该国降雨量的稀少和水资源的匮乏
北部地区年降雨量为700-800mm，中部为 400－600mm。南部内格夫沙漠地区年均降雨量则仅为25－40mm，全国每年可利用的水资源为20亿m3。为了解决中南部地区农业生产的缺水状况以色列从1953年开始，利用世界银行贷款，动工修建国家输水工程，历时 14年 ，总投资 l．7亿美元，于1967年建成，开始实施"北水南调工程"。即把北部海拔208m的加利利湖的淡水抽取后，向南一直输送到南部内格夫沙漠地区。在输水管理方面，由国家专门成立了 MEKOROT国家水公司来管理。该公司除管理输水工程外，还从事打井、净化海水、盐水和污水等有关水开发的工作。
二、以色列议会于1955年制定并通过了《水法》，对全国有限的水资源进行合理的开发和有效的管理，为经济的发展提供保障
以色列《水法》规定，全国境内的所有水资源都属国家所有，必须专门用于国家经济建设需要和居民生活需求，并设立水利委员会为全国水资源管理的专门机构，负责制定水政策、发展规划、用水计划和供水配额，以及水土保护、防治污染、废水净化、海水淡化等有关水资源开发与管理的具体工作。委员会内设有一个理事会，成员中的l／3为政府部门指派，2/3为各行业的水用户单位代表。每年水利委员会要把75％的用水配额分配给农业经营者，用于农田灌溉。然后由委员会的理事会根据农业生产中各种农作物，如蔬菜、花卉和水果种植的不同用水量，制订出不同的用水分配定额。
三、水资源的不足还促使以色列开发和实施了先进的农业节水灌溉方法
长期以来，水资源问题始终是制约以色列农业发展的主要因素。20世纪60年代以来，随着工业的发展和科学技术的进步，以色列在积极挖掘水资源的同时，也不断开发出新的节水农业灌溉技术与方法，并推广到农业生产中，力争以少量的水生产出更多的农产品主要采取了以下农业节水措施和技术：
1．加大使用循环水的力度 把工业与城市生活产生的污水，集中进行净化处理后二次用于农业生产灌溉。对海水淡化后的生活使用水也同样如此。如位于特拉维夫附近的沙夫丹污水处理净化厂，最初是由MEKOROT国家水公司于 1987年投资建设的，主要用于处理特拉维夫市排放出的工业和生活污水，现已逐步发展成为全国最大的污水处理净化中心。处理方式与技术也由当初的大面积水池集水日晒分解污水中的化合物，发展到现在的新型现代化处理净化方法。不仅大大减少了污水处理装置的占地面积，而且处理能力和生产效率也大为提高。1996年采用现代化处理技术后，该厂的处理设备和装置每天24h运转，收集和处理各大城市产生的各种污水，日处理污水达34万mL生产过滤出的清水再注人地下，供农业灌溉时抽取用水。原来工厂由于是MEKOROT国家水公司投资兴建，管理权全部属MEKOROT，工厂只生产而不经营。现在工厂规模扩大后，向 MEKOROT出资购买了股份产权，所以能够自主经营销售净化水。为鼓励农业经营者多使用二次净化水，净化水价格低廉。如由农庄和农户自己简单处理的水质不太好的净化水，则价格更低，现在，以色列每年要把2．3亿m2的净化水用于农业生产，占农业用水总量12亿m2的19％，到2010年，农业生产用水的1／3能够使用上污水净化水。这不仅节约了水资源，同时也在很大程度上避免了各种废水的大量排人对有限的土地资源与环境所造成的污染与侵蚀，因而大大有利于土地和生态环境的保护。
2．不断增建集水设施，以最大限度地收集和贮在降雨季节的天然降水资源，在农耕时用于生产种植。
3．推广普及使用压力灌溉技术和方法。所谓压力灌溉包括喷灌和滴灌两种方式。以色列的农业灌溉技术经历了大水漫灌、沟灌、喷灌和滴灌的几次革命，每次革命都是农业节水技术的一次大飞跃。以色列建国初期的20世纪50年代，就以喷灌技术代替了长期使用的漫灌方式。到了1965年，水利工程师西姆查·布拉斯受到自家花园中一次由于水管偶然漏水而滴湿了植物这一现象的启示，首次提出了滴水灌溉的想法，并由他的儿子初步研制出了滴灌装置。后来由于塑料工业技术的发展与普及，使得滴灌技术的实现不仅成为可能，且日臻完善。现由NETAFIM滴灌公司生产的滴灌设备每小时可供水1-20L不等，此种灌溉方法非常适用于精细种植。与其他灌溉方式相比，滴灌技术的主要优点在于：
1）节约了水资源。滴灌直接供水到植物根系，减少了水蒸发损失。它不是灌溉土壤，而是灌溉植物的根系。还可将肥料与水一起输送给作物 倍肥料灌溉入。
2）使土壤保持良好的通气性，降低土壤的盐化程度，减少杂草生长。
3）灌溉时，农民不必守在田间，可同时从事其他的施肥、剪枝、收割等工作。
4）可减少农药的用量，从而节省了资金和劳动力投人，最终降低了耕种的生产成本。
滴灌技术的发明及其发展，是近几十年来以色列农业生产技术发展史上的一个里程碑，更是以色列对世界农业节水灌溉技术和方法最大贡献。现在，以色列全国的灌溉土地都使用了压力灌溉这种技术和方法，使单位面积土地的耗水量下降了50％，而水的使用效率大大提高，农业用水量大量减少。以色列的耕地面积为34.7万hm2，灌溉面积为18.7万hm2，灌溉率为52％，单位灌溉量390m3，人均灌水量164m哨ll可养活1个人，用水量很低。同时，以色列80％的灌溉土地都在滴灌时使用水肥灌溉法，即"肥料灌”将灌溉与施肥同时进行，一次完成。以色列每年都推出新的滴灌技术与设备。现在从滴灌技术中又派生出埋藏式灌溉，以及喷洒式灌溉、散布式灌溉等其他的灌溉方式。以色列在农业灌溉领域具有良好的经验，以此为基础还开发出了一系列新的灌溉技术，并使这些技术成功地走人国际市场。如位于南部内格夫地区哈采里姆的"基布兹"农场内的NETAFIM滴灌技术设备公司，有员1400多名，现已发展成为以色列和国际上著名的滴灌设备大型企业。除在以色列本土设有4家设备工厂以外，还在美国、法国、澳大利亚、中国、南非、巴西和印度等20多个国家设立了办事处，拥有雇员近4100人，产品销售和服务遍及70多个国家和地区，年产滴头300多亿只，年销售额超过2亿美元，占全球灌溉设备市场总销量的70％。现在，以色列的滴灌设备生产者NE皿FIM公司和污水过滤装置生产者ARKAL公司每年都要推出多种新产品，所生产的灌溉设备80％用于出口。1995年，以色列的农用物资出口额为12.18亿美元，其中灌溉设备出口额为2.23亿美元，占总出口额的18.4％，仅次于化肥（出口额5.58亿美元）而居第二位。以色列正是依靠这一整套节水制度与措施，在河谷地区有了发达的农业，在沙漠中建起了片片绿洲，使以色列的农业脐身于发达国家的行列

10. 以色列这个贫水国家是如何节水的

以色列一开始就通过立法的形式规定了水资源属于国家所有，并且先后制定了“水法”、“水计量法”、“水井控制法”、“经营许可法”等一系列法规，并严格执行。
充分利用北部的剩余水源以灌溉农田，同时，把地中海的水引往死海以防止内海日益干涸。为此，于1947年开始兴建第一条长达190公里，年输水量达3000立方米输水管道，建用于向内盖夫地区提供有限的但有保障的水供应。随后又兴修了更大规模的长约130公里，年输水量1亿立方米的管道，目的是把亚尔康河水输送给南部的新移民区。1953年一条更为宏伟的输水管道开始破土动工，以色列人先把加利利湖水抽到365米的最高点，然后通过直径2.74米的混凝土管道，越过加利利山,向中、南部输送水。从加利利湖到罗什·哈阿因，管道总长144.8公里。为此国家还修建了许多辅助工程,，共兴建了25座水库和蓄水池，6处水质检验站、4000处泵站、1000眼机井，它们联成网络,把清澈的水源送往全国各地。北水南调系统使内盖夫地区的供水量增加了75% ，茫茫沙海中形成了面积达5.7公顷的绿洲。
以色列还比较注重雨洪资源的利用，在北部丘陵地区修建了很多位于农田之间的小型蓄水池，这些蓄水池一方面积蓄雨期的洪水，另外还存蓄处理污水用作农业灌溉；在一些供水困难的山区坡地还安置了一些大型水箱以直接蓄集雨水利用。南部荒漠地区虽然降雨量小，但雨量集中，容易形成洪水，所以这些地方也修建了一些简易的蓄水池，专门积蓄洪水以回补地下水和用于农业灌溉。
新水源开辟的另一个方向是海水利用，这是解决水资源短缺问题的最终也是最广阔的途径。海水利用的一大方向是海水直接供工业使用，目前应用较广的是供发电厂作冷却用水。目前以色列6家大型发电厂有5家坐落在海边，直接用海水冷却。另一方向是海水淡化，这是投资较大，工艺复杂的一项技术。淡化技术也由最初的多级闪蒸逐步发展到比较先进的反渗透法。
在农业上使用滴灌技术是最为有效的节水方法。滴灌就是把水通过滴头直接输入靠近根系的土壤中，水被根系立即吸收，减少了空气蒸腾，其水资源的使用效率为95%，远远高于使用表面灌溉的45%和喷灌的75%，尤其是在干旱地区，效益更为突出。另外，滴灌可以不断洗掉根系的盐分，在盐碱地中灌溉使用微咸水时，能够避免盐分在根系附近的积累。
污水利用被认为是解决以色列目前水源不足的主要途径。1971年以色列议会通过水法修正案，禁止将未处理的污水直接排放于环境中。同时将污水作水资源的一部分加以管理和利用，并开始建立一些大型污水处理工程。除此之外，以色列全国普遍使用两档厕所水箱、节水龙头、绿化滴灌专用水管等节水技术，大大减少了水资源的浪费。