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萊特萊德淺析中水回收再利用

2012-10-22 10:47:21

  本篇文章萊特萊德專業人員首先明確了中水的概念及其利用范圍,然后分析了中水利用的必要性、可行性及其重要意義,最后指出由于我國水資源嚴重緊缺,中水利用勢在必行。

  我國是一個嚴重缺水的國家,解決水資源短缺的主要辦法有三種:節水、蓄水和調水。而節水是三者中最可行和最經濟的。節水主要有兩種手段:總量控制和再生利用。中水利用則是再生利用的主要形式,是緩解城市水資源緊缺的有效途徑,是開源節流的重要措施,是解決水資源短缺的最有效途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策。

  1 中水的概念及中水利用的范圍

  1.1中水的概念

  “中水” 的概念源于日本,主要指生活和部分工業用水經一定工藝處理后,回用于對水質要求不高的農業灌溉、市政園林綠化、車輛沖洗、建筑內部沖廁、景觀用水及工業冷卻水等方面的水,由于其介于上水(自來水)和下水(污水)之間,故稱為中水。

  在我國,關于中水的概念,建設部 1995 年發布的《城市中水設施暫行辦法》第二條規定:中水是指部分生活優質雜排水經處理凈化后,達到《生活雜用水水質標準》,可以在一定范圍內重復利用的非飲用水。

  北京、大連、深圳等地的《城市中水設施管理辦法》關于中水的定義與建設部基本相近,僅將其中的“部分生活優質雜排水”表述為“生活污水”。山東省濟南市于2002年8月發布的《濟南市城市中水設施建設管理暫行辦法》對中水的范圍進行了進一步的拓展,將中水表述為城市污水和廢水經凈化處理后,達到國家《生活雜用水水質標準》或者工業用水水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。

  由于我國目前面臨缺水威脅的不僅僅是大中城市,許多城鎮、村鎮及農村也面臨同樣的問題,作為法律概念,其定義應該具有前瞻性和普適性。因此,中水的概念可以表述為:在生活、生產過程中所產生的污水和廢水經凈化處理后,達到國家《生活雜用水水質標準》或者工業用水水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用水。

  1.2中水利用的范圍

  對于中水的利用范圍,按照建設部《城市中水設施管理暫行辦法》的規定,主要用于廁所沖洗,綠地、樹木澆灌、道路清潔、車輛沖洗、基建施工、噴水池以及可以接受其水質標準的其他用水, 《昆明市城市中水設施建設管理辦法》以及《濟南市城市中水設施建設管理暫行辦法》等地方法規則增加了設備冷卻用水和工業用水。從擴大水資源利用范圍,減少浪費的角度出發,后者所規定的范圍顯然更為科學。

  1.3中水利用與中水回用

  對于中水利用,還有一個“中水回用”的概念。中水回用是指將小區居民生活廢水(沐浴、盥洗、洗衣、廚房等)集中起來,經過適當處理達到一定的標準后,再回用于小區的綠化澆灌、車輛沖洗、道路沖洗以及家庭坐便器沖洗等方面,從而達到節約用水的目的。從其概念可以看出,中水回用只是中水利用的一個方面。

  2 目前在我國大力推進中水利用的必要性

  2.1水資源緊缺,形勢嚴峻

  我國目前 668 座城市中有 400 多座城市存在不同程度缺水,其中 136 座城市嚴重缺水,日缺水量達 1600 萬立方米,年缺水量 60 億立方米,由于缺水每年影響工業產值 2000 多億元人民幣。 尤其是北方城市普遍缺水,水資源已成為這些城市可持續發展的限制性因素之一。

  根據我國城市化的進程預計,到21世紀中葉,我國城市人將由目前不足4億增加到9億左右,城市數量將增加到1000個以上,城市水資源的供需問題將會在目前的尖銳態勢下變得更加尖銳。

  2.2水資源污染嚴重

  我國的水源污染長久以來得不到有效控制,據全國7大水系和內陸河流110多個重點河段統計,符合《地面水環境質量標準》I、Ⅱ類的占32%,Ⅲ類的占29%,屬于Ⅳ、V類的占39%。主要污染指標為氨氮、COD、揮發酚和BOD等。黃河、松花江、遼河屬Ⅳ、V類水質的河段已超過60%;淮河枯水期的水質已達到Ⅲ類,其大部分支流的水質,常年在V類以上。長江和珠江的水質Ⅳ、V的河段已超過20%。同時,城市內及附近的湖泊普遍存在嚴重富營養化。97%的大中城市地下水受到嚴重污染,地下水污染物一般以酚、氰、砷、硝酸鹽為主,鉻、硫、汞次之。目前,我國80%的水域、45%的地下水受到污染,90%以上的城市水源污染嚴重。

  2.3水資源浪費現象嚴重

  城市家庭日常生活中的洗滌用水(主要包括洗衣服、洗菜等用水),其排放量占生活污水排放量的 75%-80% 。而另一方面,大多數城市在城市綠化、道路路面噴灑用水、汽車沖洗、廁所沖洗用水、消防用水等方面都是用的自來水, 僅沖廁一項,我國每年就消耗大約 100 多億立方米自來水,這相當于 50 座中型城市的年自來水用量! 事實上,并非所有用水場合都需要優質水,而只須滿足一定的水質要求即可。以生活用水為例,有相當一部分不需要與人體直接接觸的生活雜用水并不需要太高的水質要求。如果將城市生活污水在原有處理工藝的基礎上,進行深度處理,使其符合一定的水質標準,然后回用于對水質要求不高、需求量又很大的行業,如工業冷、園林綠化、汽車沖洗、居民生活雜用等,既可以節省大量的潔凈水,緩解了城市用水的供需矛盾,又可以減少排污,實現污水資源化,在經濟、社會、環境效益方面都具有現實和長遠意義。 可見對缺水城市來說,這種水源是一筆寶貴財富。這種潛力的開發非常值得。

  2.4中水利用的必要性

  解決我國城市大面積缺水的對策主要集中在兩個方面,一是“開源”,即通過修建引水工程、開采地下水、海水淡化乃至從國外進口淡水等方法增加水資源的供應量。二是“節流”,即通過各種方法提高水資源的利用效率,減少水資源的利用效率。

  我們必須注意的是,各種“開源”措施在滿足城市供水需求的同時也造成了很大的副作用,修建引水工程不僅耗資巨大,耗日持久,同時對生態環境造成了巨大的影響和破壞;而大規模開采地下水更是導致地下水位降低,形成地質漏斗、地面沉降、地裂縫等嚴重的地質災難;海水淡化不僅成本較高,同時適用范圍也僅限于沿海城市;從國外進口淡水更是遠水難解近渴。相比較而言,解決城市缺水問題“開源”只是治標,治本還得通過“節流”來解決。在各種“節流”措施中,在城市中推行中水利用是一個極其重要的方面,是解決水資源短缺的最有效途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策。

  3 目前在我國大力推進中水利用的可行性

  3.1國家政策支持

  2000 年國務院召開的《全國城市供水節水與水污染防治工作》提出:大力提倡城市污水回用等非傳統水資源的開發利用,并納入水資源的統一管理和調配。由此可見,城市污水處理率的提高,大量城市污水處理廠的建設,回用政策的逐步完善,為城市污水回用創造了前所未有的機遇。 中水利用的確是大有市場和大有可為,潛力很大,前景廣闊。

  3.2技術可行

  我國近十幾年來有關院校和科研部門組織科技攻關,在城鎮和住宅小區的中水回用;城市污水凈化后回用與園林綠化、市政景觀、道路噴灑等;大型賓館及娛樂場所的中水回用系統;城市中水回用與工業冷卻水系統及工藝用水等方面的研究中都取得了豐碩的成果,而且也興建了若干示范工程。隨著科技的進步,任何污水都可以通過不同的工藝技術加以處理,滿足任何需要。一般來說,二級出水經消毒處理后,用做市政雜用水,生活雜用水、農業用水和景觀用水等;在這基礎上,經混凝過濾處理,可作為工業循環冷卻水等;再經進一步處理,如用膜技術處理或用活性炭吸附后,就可作為工業上工藝用水或地面水,地下水回灌補充水等。

  國內外已經有了很多成熟的經驗。萊特萊德實施了中水回用工程,F在日回用中水800立方米,工廠綠化、沖廁及冷卻水等都用上了中水,年節約水20萬噸。通過大規模推進中水利用,發達國家的許多城市在城市發展擴大的同時實現了用水需求的零增長甚至是負增長。因此,從技術上說是比較成熟的。

  3.3經濟可行

  中水利用在城市水資源規劃中占有非常重要的地位,并且具有非?捎^的經濟價值。?

  (1)提供新水源:中水利用在對健康無影響的情況下,為我們提供了一個非常經濟的新水源。減少了由于遠距離引水引起的數額巨大的工程投資。?

  (2)中水回用在提供新水源的同時,可以減少新鮮自來水用量,因此相應減少了城市自來水處理設施的投資。?

  (3)中水利用還可以減少污水排放數量,減少控制水體污染引起的治理費用。這些經濟效益都是促使國內外許多城市采用中水利用的因素。?

  據國內專家的統計,當采用小區污水為中水水源時,人口大于1萬或中水用水量達到750m3/d以上為經濟;在城市污水處理廠增設中水回用系統,主要是新建一個凈水間,其投資只是新建一個凈水廠投資的 30% ,發達國家的經驗證明,在城市污水處理廠增設中水回用系統是最可行、有效的互益工程。

  4 中水利用的重要意義

  首先,比遠距離引水造價低。由于小區中水回用處理裝置安裝在小區內,減少了輸水管線的基建投資和運行費用,將污水處理到雜用水程度,其基建投資只相當于從30千米外引水,若處理到可回用作較高要求的工藝用水,其基建投資相當于從40-60千米外引水。

  其次,比海水淡化經濟。由于小區生活污水污染物濃度較低(小于0.1%),可生化性較好,處理難度較小,而且可用深度處理方法加以去除。因此,當生活污水的排水作為中水水源時,主要污染物的濃度指標COD、BOD5、SS、NH3-N可滿足處理技術要求。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,因此無論基建費或單位成本,海水淡化都超過污水回用。

  小區污水回用開辟了第二水源,降低了小區新鮮水取用量,經處理后的污水回用于小區,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。

  5 結語

  中水利用,實現污水資源化,是目前解決水資源緊缺的最有效的途徑,是缺水城市勢在必行的重大決策,可行性很強,具有重大意義和多重效益。

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