摘要:通过对国内外水资源短缺以及水污染严重问题的论述,说明了我国城市污水回用的紧迫性、必要性。从技术和经济角度分析了城市污水回用的可行性,阐述了污水回用在经济、环境等方面的优越性,得出城市污水回用是保障水资源可持续利用的有效方法和社会发展的趋势。

关键词:水资源,城市污水,再生水

污水的再生利用和资源化既可以缓解城市水资源短缺的矛盾,又能减轻对水环境的污染,可以带来非常可观的社会效益、环境效益和经济效益,并已经成为世界各国解决水问题的必选策略。

1、城市污水回用现状

1.1国外水资源状况

当前,各国都在开展污水回用的研究与实践[1,2,3],美国和日本等一些发达国家走在前列。美国从20世纪60年代开始大规模建设污水处理厂,有357个城市回用污水,再生回用点536个。美国从20世纪70年代初以来,总用水量不断增加,但总取水量反而减少,污水回用率稳步提高,使代表世界先进工业大国和农业大国的美国水工业走上良性循环的轨道。相对而言,日本城市污水回用工程,以有较多的“中水道”供生活杂用而著称。以色列是节约用水,特别是污水回用方面最具特色的国家.在阿根廷,城市污水主要用于农业灌溉,此外还将稳定塘净化水与河水混合灌溉蔬菜作物。在墨西哥,回用水多用于灌溉农田,并计划扩大工业回用水利用规模。科威特利用经三级处理后的城市污水进行农业灌溉,包括谷物、牧草、森林等。

1.2国内水资源状况

与发达国家相比, 我国将污水处理回用于城市生活和工业生产的起步较晚。从20世纪50年代开始采用污水灌溉的方式回用污水,到80年代末, 随着大部分城市水资源紧缺的加剧和污水回用技术的日趋成熟,污水回用的研究与实践才得以加速发展[4,5]。目前,国内城市污水利用率和二级处理率分别为30%和15%,污水回用率则更低。已经投产的城市污水回用工程约有30个,规模在1.5×103m3/d左右,约为全国城市污水设计处理水量的1%。由于资金、技术等各方面的原因, 国内污水资源化进程相对缓慢,同发达国家相比处于初级阶段,存在污水处理率、回用率低,规划管理程度不够、节水和污水回用宣传力度不够等问题。

2、城市污水回用技术

污水回用经过近40年的发展,已成功开发一批先进、可靠、经济适用的污水回用技术并得到较为广泛的推广和应用[6,7],取得了显著的社会效益和经济效益。污水回用技术根据原理可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。单元技术包括: 混凝、沉淀、过滤、活性炭吸附、离子交换、膜分离与微生物反应器、臭氧氧化、光催化氧化、加氧、紫外消毒等[8,9]。各种回用水处理方法比较见表1。

3、城市污水回用的可持续发展

从可持续发展的角度看,污水回用可以推进污水资源化,使供水和排水一体循环[10,11],相互补充,两种资源合理配置,是解决水资源短缺的有效方法。

3 . 1 污水回用的优越性

污水再生回用,使原本排入江河付之东流的污水再度发挥作用,实现了水资源的充分利用, 显示出极大的优越性。具体参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。

3.1.1 污水回用的潜力巨大

城市污水具有量大、集中、水质可控性等特点, 是城市可靠的第二水源, 其开发潜力巨大, 充分利用污水回用技术, 使污水变废为宝, 有效地缓解水资源短缺的问题。

3.1.2 污水回用在经济上的优势

长期以来,我国百姓的节水意识比较淡薄,用水浪费,造成了巨大的经济损失,因此在宣传节水意识的同时采用污水回用,将是节约用水并使水资源得到充分利用的行之有效的方法, 当然也是解决水资源短缺最经济的办法。污水回用不仅资金投入少, 可以有效解决城市缺水问题, 而且可以带来巨大的经济效益。

3.1.3 污水回用的环境效益

污水回用在使水资源得到充分利用、解决城市用水短缺问题的同时,势必会带来巨大的环境效益,可谓是“利于当代,福及后代”。即使达到二级排放标准的处理水,大量排入河流、湖泊,也会对水体自净带来压力, 影响生态环境, 因为二级处理出水仍残留某些有害物质, 例如,水中残留的表面活性剂会降低河流、湖泊的溶解氧,影响鱼类等生物的生存; 硝酸盐和磷是引起水体富营养化的主要因素等。

3 . 2 污水回用的用途

污水回用势必发挥越来越大的作用,主要有以下几方面:(1) 农业灌溉用水。(2)工业用水。(3 )城市杂用水。一般城市杂用水水质要求不高,用量也较少,如生活杂用水,主要包括人们生活和工业非生产区内冲洗卫生用具、洗车、浇洒道路等用水;娱乐、景观用水,主要包括:浇灌绿地、树木的用水,补充观赏和娱乐的湖泊、人工瀑布、喷泉等用水;地下回灌,地下回灌可以补给附近城市的地下水,稳定地下水位, 避免因过度开采地下水而造成的地面塌陷等问题。

3 . 3 污水回用存在的问题及策略

污水回用是水资源可持续发展的必然之路, 但污水回用在我国还存在一些问题:(1)自来水价格及城市污水处理率偏低。(2)城市污、废水的资源化缺乏统一规划和有力的政策保证。(3)研究开发新技术、新设备。
城市污水回用具有促进经济社会可持续发展的战略意义, 有必要提出实施可持续污水回用战略。实施可持续污水回用战略计划概括为以下6个方面:(1)加强宣传,提高社会认知度。(2)制定政策法规,完善水价格体系。(3)加大资金与技术投入。通过财政和非财政措施支持地方、行业和社会参与污水回用项目的建设和运行, 并建立专门的研究和开发机构, 对污水回用进行持续研究。( 4 )建设污水回用示范项目。成功的污水回用示范项目可以为污水回用研究提供监测系统和污染物质等方面的有用信息, 为发展研究高效廉价的污水回用处理技术提供平台。(5)广泛合作, 实施污水回用战略。

4、结束语

城市污水回用是解决未来水资源危机的有效途径,有利于缓解水资源危机,促进经济发展,而且还有助于水体保护,维持生态平衡,可以实现经济效益、环境效益和社会效益的有机统一。未来污水回用工程的建设依赖于更完善的计划和管理程序,也就是要综合考虑技术、社会经济效益、可持续发展、法律和环境等因素,需要健全的制度和组织机构。


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