城市中水回用中几个值得重视的问题

  
  
  
  随着我国经济社会的进一步发展，人口的增加，城市化进程的加快，用水量和污水排放量不断增加。我国年排放污水800多亿m3，城镇日排污水约为1.37亿m3，污水处理率仅为6%。大量的污水未经处理或部分处理后排放江河湖海，造成水体污染。全国七大水系、主要湖泊、近岸海域及部分地区地下水，75%以上的湖泊水域、52%的城市河段、90%以上的城市水域以及50%的城市地下水，不同程度遭到污染，进一步加剧水资源短缺，使本已严重的水资源供需失衡的矛盾显得更加突出。
  
  目前，全国已有300多个城市缺水，有29%的人在饮用不良水，其中有7000万人正在饮用高氟水。每年因缺水而造成的经济损失达100多亿元，因水污染而造成的经济损失更达400多亿元。
  
  根据“国际人口行动”提出的“可持续水-人口和可更新水的供给前景”报告采用的人均水资源评价标准：少于1700m3/人?年为用水紧张国家，少于1000m3/人?年为缺水国家，少于500m3/人?年为严重缺水国家，对我国水资源进行总体评价；到21世纪中叶我国人口达到16亿高峰时，人均水资源量将下降到1760m3，全国将接近用水紧张国家的边缘。
  
   “水是人类生存的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是实现可持续发展的重要物质基础。”为实现水资源可持续利用，保障经济社会可持续发展，如何优化配置水资源，提高水资源利用率，就比以往任何时候显得更为紧迫，促使人们从管理上、技术上积极采取措施。因此，中水回用在这种形势下再次得到了高度的重视。
  
  一、“中水”由来
  
  1、中水的概念
  
  所谓中水是相对于上水(自来水)和下水(污水)而言的，是指生活污水经处理后，达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。如厕所冲洗、绿地浇灌、景观河湖、环境用水、农业用水、工厂冷却用水、洗车用水等。
  
  中水系统大致可分三类：一是城市污水处理厂出水处理回用的城市中水系统；二是若干建筑群生活污水集中处理回用的小区中水系统；三是单栋的建筑物生活污水处理回用的建筑中水系统。本文着重讨论后两种。
  
  2、中水的水源
  
  由于日常生活污水包括两部分：一部分是洗涤水和洗澡水，亦称“灰水”，其排量占污水的75%～80%；另外一部分为粪便水，亦称“黑水”，属于重污染水，在住宅用水中占20%～25%，所以中水的水源可以是灰水，也可以是全部的污水。
  
  二、中水利用
  
  1、国外情况
  
  国际上，日本、美国、南非、以色列等国早已开展污水经处理后回用的工作。美国加利福尼亚州已实施卫生间污水处理再利用工程。在德国的一些城市，地方政府正试验污水经处理后冲洗马桶。
  
  中水回用最典型代表是日本。日本60年代起就开始使用中水，至今已有30余年。1997年底，在日本供建筑物、建筑物群、居民小区的冲厕或其它非生活饮用的杂用水的污水净化设施，有1475套，回用水量为0.71亿m3/年，占城市总供水量(165.5亿m3年)0.4%。回用形式分两类：一是闭路水循环系统。即一个单栋建筑物的污水经处理后仍回用于该建筑物，主要用作厕所冲洗。如较大的办公楼或者公寓大厦都有就地废水处理设备。二是区域水循环系统。这种系统往往由数个建筑物生活污水集中处理后，再分配给这个范围内的建筑物使用，冲厕是它的主要用途。
  
  对此，福冈市和东京市都有规定：新建筑，其面积30000平方米以上，或可回用水量在100m3/日以上，都必须建造中水回用设施。
  
  直至2000年6月，日本还没有一个统一的可实施的回用水国家标准，但却有不少部门标准。表1是日本建设省与厚生省推荐的再净水回用于冲厕的水质标准。这些指标提出的仅是最低要求，更详尽的还需根据情况进一步制定。
  
  在日本中水回用并不便宜，一般为2.5-4.2美元/m3(包括折旧、操作、维修费用，但不包括劳力、污泥处理和处置、水质分析以及附加的内部管道系统)。据报导在福冈回用水处理成本为2.01美元/m3，相比较自来水处理成本为1.88美元/m3。而向用户收费中水2.99美元/m3，自来水3.73美元/m3，回用水的价格只有自来水价格的80%，通过浮动收费政策，使回用水具有一定竞争力。
  
  2、我国情况
  
  我国中水利用起步相对较晚，1985年北京市环境保护科学研究所在所内建成了第一项中水工程。此后，我国天津、深圳、大连、西安等缺水的大城市相继开展了污水回用于工业和民用的试验研究，至1996年全国已有近180多套中水处理设施(见表2)，但因种种原因，当时设施运行率并不高，如深圳市29套中水设施，只有2套设施得以勉强坚持运行；北京120套中水设施，保持运行的仅60套。
  
  中水设施有100余套，处理回用总量为1.5～2万m3/日，这些中水设施主要集中在宾馆饭店、大学、机关等。如北方交通大学在该校公共浴室的旁边，建起了污水处理站，将浴室每天排放约180m3污水经过净化处理后用于喷洒操场。1999年落成的全国首座环保住宅小区——北京房山区北潞春小区将每天排放的640m3生活污水收集起来，经过小区内的一座污水处理厂处理后，用来浇绿地、洗汽车、冲马路以及备用消防用水，多余的中水排入一个人工湖。天津市的政府机关、石化小区也建有中水设施。大连的泉水新区将规划配套建设一座10万m3的污水处理厂，中水全部用于住宅冲厕、小区绿化、喷洒道路、冲洗车辆及向企业工厂提供中水使用。
  
  1987年，北京市政府颁布了《北京市中水设施建设管理试行办法》，这是我国第一部有关于中水应用的地方性法规，之后深圳、大连、山东也相继出台了中水应用的暂行管理办法和管理办法；1991年，建设部委托中国工程建设标准协会制定了《建筑中水设计规范》(CECS30-91)；1996年建设部颁发了《城市中水设施管理暂行办法》规定建筑面积超过2万平方米的旅馆、饭店、公寓，超过3万平方米的机关、科研、大专院校、大型文化体育设施必须修建中水设施。近期，北京市规划委员会、北京市建委、北京市市政管理委员会联合印发了《关于加强中水设施建设管理的通告》，通告就中水建设有关问题作了规定。
  
  目前，国内中水标准有国家建设部颁发的《生活杂用水水质标准》、《北京市中水水质标准》。中水设施的一次性投入与选择工艺有关，一般2500-3000元/m3?d左右，若用膜处理费用相对高，表3为采用较先进的中空纤维膜反应器处理装置所需投资。中水处理成本一般为1.2元/m3，如天津103家中水洗车点，它们基本都有自己的小型污水处理器。经这种小型污水处理器处理的中水，直接成本为1.05元/m3以下，但如果计算进机器折旧费等因素，成本在8元/m3左右。
  
  3、本市现状
  
  上海虽然地处东海之滨，濒江临海，但水源水质状况不容乐观，是一个水质型缺水城市。目前上海中水回用处于自发阶段，回用范围也仅限于绿地浇灌、道路冲洗、景观用水等，如宝山钢铁股份有限公司、信谊药厂、上无廿厂等企业内部的食堂、浴室、厕所污水集中处理回用；结合建设部康居小区示范工程的要求，有关部门已在新建的奥林匹克花园、东方城市花园、名人花园和万里小区等开展中水回用试点，但城市中宾馆、学校的生活污水至今尚未有中水回用的实例。
  
  可见，中水回用基本集中在北方地区和北方沿海城市，南方大部分城市中水回用还刚提到议事日程或还未提到议事日程。随着我国许多地方水荒的日益加剧，中水回用作为污水再生利用的形式之一，具有一定的优越性和生命力。由于我国的中水回用还属起步阶段，我们根据表2统计数据所反映出来的已建中水设施利用率不到50%等现象，对其中有关问题的深入探讨，将有助于中水回用健康稳步发展。
  
  三、结论与建议
  
  1、因地制宜，推广应用
  
  一般建造中水设施一次性投入较自来水高2～5倍，并且日常运行成本又高于自来水，所以很少有人会放弃使用便宜、安全、方便的自来水而去用中水，已建的中水设施停止运行也就理所当然了。1996年深圳已建的中水设施93%停用就是因为这个原因。
  
  但是随着经济社会的发展，北方由于水资源紧缺，人均水资源量747m3，尤其是黄淮海三流域人均水资源量仅500m3，在这种地区和沿海城市开发中水回用比长距离引水、海水淡化和人工降雨在经济上更具优势。以大连为例，海水淡化成本8.5元/m3，引碧入连2.3元/m3，引英入连3.6元/m3，中水回用2.0元/m3。
  
  南方地区人均水资源量3，480m3，属于水资源相对丰富的地区，该地区1997年人均年用水量447m3，仅占人均水资源量的12.8%，可见当地水资源的开发尚有很大潜力。当前存在的主要问题是水污染日益严重。由于城市化发展过快，城市排水设施的建设跟不上，污水超标排放和任意排放使城市周围的地表和地下水源受到严重污染，水质恶化使可供利用的水资源急剧减少，部分城市出现污染型缺水，治污才是首要任务。要在加强城市排水系统基础设施建设的同时加强水体的污染整治。对不具备纳入城市污水总管条件的建筑物，为减轻水体污染，必须就地建造中水回用设施，保护水环境。
  
  2、健全法规，统一管理
  
  对于中水价格，政府有关部门可制定相应的配套政策，如已建污水处理回用设施的，其所交纳的排水费根据对应的设施处理能力予以返回中水设施管理部门，贴补日常运行管理；同时也可借鉴国外的收费浮动政策，适当调高自来水水价，但也不宜人为过分抬高自来水价，一般将中水水价控制在自来水水价75%～80%左右较适宜。中水系统涉及部门颇多，住宅、环保、水务、卫生等部门都有各自的管理职责，由于污水集中处理通常较分散处理成本低、回用用途广、易管理、水质易控制，所以城市中水系统、小区中水系统和建筑物中水系统，大、中、小系统宜合理搭配，以防止建成的设施闲置或设备运行能力不足。建议小区中水系统和小区发展规划应统一规划、合理布局。同时，各地应制定统一的管理办法，由水行政主管部门统一管理中水系统的设计、建设、运行，防止中水设施建设市场出现杂乱无章的现象，水行政主管部门应对中水处理装置和施工单位进行产品认定和施工资质审定，并负责各中水站出水水质监测。
  
  3完善设计，制定标准
  
  1996年以前建造的中水处理设施大多采用常规工艺，一般自动化程度不高、操作复杂、设备质量也不尽如人意，导致建成后的设施根本无法运行或不能正常运行。如北京采用物化法处理的18套设施，因设计方面的问题，导致50%的设施根本无法运行，其余的设施出水水质也均有不同程度的问题。随着水处理技术的发展，应组织有关专家，借鉴国外先进的中水技术，对现行的《建筑中水设计规范》进行重新修订，提高中水设备的成套化、标准化、自动化及电子化等整体水平；对不同用途的中水，制定更详尽的最低标准；由于一般水处理成本与水处理量成反比，而已建的中水设施在100m3/日以下的为数不少，有的甚至只有20m3/日，为提高资金利用率，建议制定最小经济规模流量供设计参考。中水的处理成本与所采用的处理工艺和原水的水质有关，一般全污水(灰水+黑水)处理比灰水处理运营成本高近1倍。所以建议可先将灰水作为中水的原水，这样处理成本可降低一半，水质也易控制，处理后的水可优先考虑用来浇绿化和洗车、扫除、景观用水，而后考虑排管入户冲厕。
  
  4、组织培训，持证上岗
  
  中水处理工艺通常规模小、技术高、费用高，它要求高水平的处理，独立的配水系统，特殊的用户管道、闸门系统和熟练的操作。而目前中水设施管理人员大多是兼职，专业水平、管理水平有限，兼之各中水处理站缺少完善的管理制度，中水设施不能得以长期稳定运行，出水水质难得到保证。为保证中水水质，水行政主管部门应定期对中水运行管理人员，进行日常操作、水质化验、应急措施等培训，培训合格者方可持证上岗，提高管理队伍素质。

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