污水綜合利用分析論文

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1999年4月北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院完成了《北京市城市污水綜合利用研究》科研項(xiàng)目，并通過(guò)了專家鑒定，得到了專家們一致好評(píng)，認(rèn)為“該研究對(duì)解決北京水資源的供需矛盾、促進(jìn)北京市的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義；不僅為解決北京市水資源緊缺提供了依據(jù)，對(duì)我國(guó)其他缺水城市也有很大的參考價(jià)值“。

《北京市城市污水回用研究》在綜合分析、確定北京市污水回用的技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性的基礎(chǔ)上，采用多種預(yù)測(cè)方法進(jìn)行北京城市污水量的預(yù)測(cè)和污水可回用量的計(jì)算；利用Mapinfo地理信息軟件平臺(tái)建立北京城市污水回用綜合信息系統(tǒng)，包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政綠化、河道和生活雜用五個(gè)子系統(tǒng)；確定城市污水回用的部位、水量以及城市污水處理廠深度處理規(guī)模。

一、北京亟待開(kāi)發(fā)新的水資源

北京是我國(guó)的首都，地處華北平原北端，屬于半干旱季風(fēng)地區(qū)，天然水資源量有限，時(shí)空分布極不均勻，因而使北京成為嚴(yán)重缺水的城市。近年來(lái)，由于城市規(guī)模日益擴(kuò)大，人口膨脹，人民生活水平逐年提高，城市用水量日益增長(zhǎng)，供需矛盾愈發(fā)尖銳。

為了緩解水資源的供需矛盾，有關(guān)方面正在積極尋求開(kāi)辟新水源的各種途徑，如外流域引水、開(kāi)源節(jié)流、污水回用等措施。但是從外流域引水濟(jì)京，在短期難成現(xiàn)實(shí)；本地開(kāi)源很有限，而且代價(jià)很高，節(jié)水工作已經(jīng)卓有成效，進(jìn)一步挖掘潛力比較困難。而城市污水具有不受氣候影響，不與鄰近地區(qū)爭(zhēng)水，就地可取，穩(wěn)定可靠，保證率高等優(yōu)點(diǎn)。污水回用在一定使用范圍內(nèi)，為我們提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)可靠的新水源，并且可以節(jié)省優(yōu)質(zhì)的飲用水源。

二、國(guó)內(nèi)外污水回用狀況

目前世界上許多面臨著嚴(yán)重水危機(jī)的國(guó)家都在積極利用城市污水，并將城市污水作為第二水源予以開(kāi)發(fā)利用，并已取得了成功的經(jīng)驗(yàn)。美國(guó)有357個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了污水處理后再利用；日本從60年代起一直大力研究和推廣城市污水回用和中水技術(shù)，廣泛供給工廠、企業(yè)和居民小區(qū)“中水道“沖洗廁所及雜用；南非1986年建成了世界上第一座城市污水“再生水“廠，用作城市自來(lái)水的補(bǔ)充水源。

另外美國(guó)丹佛市已將處理后的再生水送入自來(lái)水管網(wǎng)作為城市管網(wǎng)的補(bǔ)壓用水。此外，以色列、俄羅斯、英國(guó)、以及中東諸國(guó)等都相繼發(fā)展利用污水回用，以彌補(bǔ)日益缺乏的水資源。

我國(guó)的一些缺水城市80年代以來(lái)也相繼建設(shè)了一些污水回用的示范工程，為我們大力推廣城市污水綜合利用提供了很值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。目前我國(guó)的大連市、青島市、太原市等缺水城市都建有城市污水回用工程，將城市污水處理后回用于工業(yè)和市政等方面。

國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)表明，城市生活污水在二級(jí)處理處理基礎(chǔ)上無(wú)論采用混凝、沉淀、過(guò)濾、或者采用臭氧、抑制活性炭處理均能達(dá)到“中水“水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)內(nèi)外出臺(tái)的一系列污水回用的規(guī)范和要求，為我們提供了可借鑒的依據(jù)。

三、北京市污水回用的可行性

1、技術(shù)可行

充足的污水資源是城市中水回用的基礎(chǔ)，經(jīng)預(yù)測(cè)2000年城市污水總量為263．84萬(wàn)m3／日，2010年城市污水總量為327．12萬(wàn)m3／日。目前北京市區(qū)已建成高碑店、方莊、北小河三座二級(jí)污水處理廠，處理能力為108萬(wàn)立方米／日，即北京市城市污水量44％得到了處理，為北京市城市污水再利用工程提供了良好的條件。

目前國(guó)內(nèi)外制訂了一系列針對(duì)污水回用的規(guī)范和要求，例如1992年美國(guó)國(guó)家環(huán)保局修訂的《污水回用綜合規(guī)范》；1989年世界衛(wèi)生組織頒布的《污水回用農(nóng)業(yè)的微生物含量標(biāo)準(zhǔn)》；我國(guó)于1989年10月正式頒布了《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》GJ25．1－89；中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)于1995年頒布了《城市污水回用設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中涉及污水回用于工業(yè)冷卻水、景觀河道水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；北京市自1987年頒布了《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》。

這些規(guī)范為我們開(kāi)展污水回用工程提供了可借鑒的依據(jù)，我們分析了現(xiàn)狀高碑店處理廠的出水水質(zhì)并以北京水源六廠出水水質(zhì)參照作為二級(jí)出水的深度處理水質(zhì)，分別與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、市政雜用、河道補(bǔ)水、生活雜用等對(duì)回用水質(zhì)的要求進(jìn)行比較，分析目前北京市污水回用的技術(shù)可行性。經(jīng)對(duì)比分析經(jīng)處理的城市污水，適應(yīng)以下幾個(gè)方面：

1）工業(yè)：高碑店污水廠二級(jí)處理后的出水進(jìn)一步深度處理后，水質(zhì)能夠滿足一般工業(yè)行業(yè)冷卻水的水質(zhì)要求；

2）農(nóng)業(yè)：高碑店污水廠處理廠二級(jí)出水水質(zhì)基本滿足農(nóng)業(yè)灌溉水質(zhì)的要求；

3）河湖補(bǔ)水：結(jié)合《北京城市總體規(guī)劃》，在為“位于城市上游的蓮花河、清河、涼水河等風(fēng)景觀賞河道“補(bǔ)水時(shí)，污水廠處理等級(jí)為深度處理；在為“位于城市下游的清河、壩河、涼水河、通惠河等河道“補(bǔ)水時(shí)，污水廠處理等級(jí)為二級(jí)處理；

4）市政雜用：城市污水經(jīng)深度處理后滿足城市綠化、掃除等雜用水的要求；

5）中水及居民小區(qū)雜用：北京市自1987年頒布了《北京市中水設(shè)施建設(shè)管理試行辦法》，自此中水工程在北京也被廣泛應(yīng)用。從目前正常運(yùn)轉(zhuǎn)的中水設(shè)施來(lái)看，水質(zhì)基本能夠達(dá)到要求的中水標(biāo)準(zhǔn)。

2、經(jīng)濟(jì)可行

通過(guò)對(duì)比分析經(jīng)濟(jì)可行主要體現(xiàn)在下三個(gè)方面：

1）提供新水源：污水回用為我們提供了一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的新水源，減少了由于遠(yuǎn)距離引水引起的數(shù)額巨大的工程投資；

2）減少新鮮水處理設(shè)施投資：污水回用在提供新水源的同時(shí)還可以減少新鮮水的用量，因此相應(yīng)減少了城市水廠處理設(shè)施的投資；

3）減少污染控制費(fèi)用：隨著社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的要求，城市污水必須經(jīng)過(guò)處理，達(dá)到地面水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后方能排放進(jìn)入水體，因此污水回用還可以降低污水外排放量，減少控制水體污染引起的費(fèi)用。

四、適宜回用對(duì)象及回用水量

根據(jù)可行性分析，結(jié)合北京市的具體情況，將北京城市污水回用對(duì)象分為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、景觀河道補(bǔ)水、市政雜用、居民區(qū)中水五個(gè)方面。

1、工業(yè)：目前北京市正在進(jìn)行工業(yè)布局調(diào)整，要形成相對(duì)集中，集分有序的分布。工業(yè)的主體集中分布在若干個(gè)經(jīng)過(guò)規(guī)范、調(diào)整的老的工業(yè)區(qū)、規(guī)劃市區(qū)邊緣集團(tuán)和遠(yuǎn)郊區(qū)縣外的若干個(gè)經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)和工業(yè)小區(qū)。近期工業(yè)污水回用首先應(yīng)選擇用水量較大的用戶，遠(yuǎn)期回用對(duì)象包括現(xiàn)狀工業(yè)區(qū)和規(guī)劃工業(yè)邊緣集團(tuán)。

2、農(nóng)業(yè)：根據(jù)污水灌溉對(duì)地下水的影響，城市污水灌溉只能在適宜污灌區(qū)和控制污灌區(qū)中的一般控制污灌區(qū)進(jìn)行。結(jié)合北京市污水處理廠規(guī)劃，市區(qū)污水回用于農(nóng)業(yè)的范圍集中在朝陽(yáng)區(qū)、豐臺(tái)區(qū)部分地區(qū)；遠(yuǎn)期污水回用于農(nóng)業(yè)的范圍可擴(kuò)大到通州區(qū)和大興部分地區(qū)。

3、景觀河道補(bǔ)水

結(jié)合《北京城市總體規(guī)劃》中有關(guān)污水回用于景觀河道的內(nèi)容，并考慮規(guī)劃城市污水廠與市區(qū)河道的布局關(guān)系，規(guī)劃將對(duì)市區(qū)12條IV、V類河道作為污水回用的對(duì)象。

4、市政雜用

根據(jù)北京市區(qū)園林綠化規(guī)劃，規(guī)劃將對(duì)中心地區(qū)與邊緣集團(tuán)之間的綠化離地帶、市區(qū)外緣的防護(hù)綠化環(huán)帶作為污水回用的重點(diǎn)。

規(guī)劃以規(guī)劃邊緣集團(tuán)居住區(qū)和缺水地區(qū)的居住小區(qū)作為污水回用的對(duì)象。內(nèi)容包括住宅的沖廁用水和社區(qū)內(nèi)綠化、道路沖刷和沖車等雜用水。

根據(jù)研究結(jié)果若按規(guī)劃實(shí)施。近期可利用廠出為2．95億立方米／年，其中工業(yè)回用水量1．06億立方米／年，市政回用水量0．21億立方米／年，河湖補(bǔ)水量0．65億立方米／年，小區(qū)配套0．03億立方米／年，農(nóng)業(yè)灌溉水量1．00億立方米／年，其中工業(yè)回用水量1。84億立方米／年，市政回用水量0．32億立方米／年，河湖補(bǔ)水量2．40億立方米／年，小區(qū)配套0．88億立方米／年，農(nóng)業(yè)灌溉水量4．53億立方米／年。

五、顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

在水資源十分緊缺的北京，污水回用為我們提供了一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的新水源，減少了社會(huì)對(duì)新鮮水資源的需求，同時(shí)也保護(hù)優(yōu)質(zhì)的飲用水源。

通過(guò)將污水處理后回用，減少了污染物排放量，從而減輕了對(duì)城市周圍的水環(huán)境影響；污水經(jīng)處理后作為城市景觀河道的補(bǔ)充水，改善了城市水環(huán)境的質(zhì)量。比起南水北調(diào)巨大的工程投資更具有經(jīng)濟(jì)和實(shí)用價(jià)值，具有廣闊的發(fā)展前景。